考点8 牛顿运动定律的综合应用-【金版教程】2024高考物理一轮总复习首选用卷全书word（新教材）

金版教程 高考总复习首选用卷 物理 考点8　牛顿运动定律的综合应用 题组一　基础小题 1.如图所示，小车在水平面上做匀变速直线运动，车厢内两质量相同的小球通过轻绳系于车厢顶部，轻绳OA、OB与竖直方向的夹角均为30°，其中一球用水平轻绳BC系于车厢侧壁，重力加速度为g，下列说法正确的是(　　) A．小车一定向右运动 B．轻绳OA、OB的拉力大小相等 C．小车的加速度大小为g D．轻绳BC的拉力大小是轻绳OB拉力的 倍 答案　B 解析　对车厢内左侧小球受力分析，由牛顿第二定律有：TOAsin 30°＝ma，又TOAcos 30°＝mg，联立解得：TOA＝mg，a＝g，加速度方向水平向右，小车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，故A、C错误；对车厢内右侧小球受力分析，由牛顿第二定律有：TCB－TOBsin 30°＝ma，又TOBcos 30°＝mg，联立解得：TOB＝mg＝TOA，TCB＝mg＝TOB，故B正确，D错误。 2.倾角为θ的光滑斜面体C固定在水平面上，将两物体A、B叠放在斜面上，且同时由静止释放，若A、B的接触面与斜面平行，则下列说法正确的是(　　) A．物体A相对于物体B向上运动 B．斜面体C对水平面的压力等于A、B、C三者重力之和 C．物体A、B之间的动摩擦因数不可能为零 D．物体A运动的加速度大小为g sin θ 答案　D 解析　由于斜面光滑，所以A和B一起向下加速运动，根据牛顿第二定律可得二者的加速度大小为a＝g sin θ，A错误，D正确；物体A相对于物体B没有运动趋势，二者之间的摩擦力为零，A和B之间的动摩擦因数可以为零，也可以不为零，故C错误；由于A、B一起加速下滑，有竖直向下的分加速度，A、B在竖直方向上处于失重状态，所以斜面体C对水平面的压力小于A、B、C三者重力之和，故B错误。 3.如图所示，水平传送带AB长3.2 m，以v＝4 m/s的速度沿顺时针方向匀速运动。现将一小物块以v0＝2 m/s的水平初速度从A点冲上传送带。若小物块与传送带间的动摩擦因数为0.25，g取10 m/s2，则小物块运动至传送带右端B点所用的时间为(　　) A．0.8 s B．1.0 s C．1.2 s D．1.6 s 答案　B 解析　小物块刚放上传送带时做匀加速直线运动，设加速度为a，根据牛顿第二定律得μmg＝ma，解得a＝μg＝2.5 m/s2，设达到与传送带速度相同时小物块的位移为x1，所用时间为t1，则t1＝＝s＝0.8 s，x1＝t1＝2.4 m<3.2 m；之后小物块和传送带一起做匀速运动，匀速运动的时间t2＝＝ s＝0.2 s，则小物块运动至传送带右端B点所用的时间t＝t1＋t2＝1.0 s，故B正确，A、C、D错误。 4.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为T。现用水平拉力F拉其中质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是(　　) A．质量为2m的木块受到四个力的作用 B．当F逐渐增大到T时，轻绳刚好被拉断 C．当F逐渐增大到1.5T时，轻绳还不会被拉断 D．轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为T 答案　C 解析　质量为2m的木块受到重力、质量为m的木块的压力和向后的摩擦力、轻绳的拉力及地面的支持力五个力的作用，故A错误。对三个木块组成的整体，设其共同运动的加速度为a，由牛顿第二定律有：a＝；对质量为m和2m的木块所组成的整体，根据牛顿第二定律，可知轻绳中拉力为T′＝3ma＝，由此可知，当F逐渐增大到2T时，轻绳中拉力等于T，轻绳刚好被拉断，故B错误，C正确。轻绳刚要被拉断时，木块的加速度为a′＝，质量为m和2m的木块间的摩擦力为f＝ma′＝，故D错误。 题组二　高考小题 5．(2020·江苏高考)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(　　) A．F B． C． D． 答案　C 解析　根据题意可知第2节对第3节车厢的牵引力为F，每节车厢的质量和所受摩擦力、空气阻力均相等，对后面38节车厢整体，根据牛顿第二定律有F－38f＝38ma，设倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为F1，对后面2节车厢整体，根据牛顿第二定律有F1－2f＝2ma，联立解得F1＝，故C正确。 6. (2022·全国甲卷)(多选)如图，质量相等的两滑块P、Q置于水平桌面上，二者用一轻弹簧水平连接，两滑块与桌面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度大小为g。用水平向右的