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小专题(三) 牛顿运动定律的综合应用
1.(2022·广东惠州检测)蹦床运动员从空中最高点竖直下落到蹦床最低点的过程中(未做花样动作,空气阻力忽略不计),运动员下落速度随时间变化的图像可能正确的是( )
2.(2022·河北衡水模拟)如图所示,相互接触的A、B两物块放在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2,且m1<m2。现对两物块同时施加相同的水平恒力F,设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为FN,
则下列说法正确的是( )
A.物块B的加速度为
B.物块A的加速度为
C.F<FN<2F
D.FN可能为零
3.(2022·广东广州模拟)如图所示,货车上一圆柱形货物A被放在物体B中,以防止A前后滚动。固定在货车上的B物体由一斜面插上竖直挡板构成。若竖直挡板与A之间的弹力为FN1,斜面与A之间的弹力为FN2,货车向右运动过程中,A和B保持相对静止。下列说法正确的是( )
A.货车加速,则FN1增大,FN2减小
B.货车加速,则FN1增大,FN2不变
C.货车减速,则FN1减小,FN2增大
D.货车减速,则FN1不变,FN2增大
4.如图所示,a、b两物体的质量分别为ma和mb,由轻质弹簧相连,当用恒力F水平向右拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿竖直方向拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2,则( )
A.a1=a2,x1>x2 B.a1=a2,x1=x2
C.a1>a2,x1=x2 D.a1<a2,x1>x2
5.(2023·广东珠海练习)如图所示,倾角为θ=45°且外表面光滑的楔形滑块M放在水平面AB上,在滑块M的顶端O处固定一细线,细线的另一端拴一小球,当滑块M以a=g的加速度向右运动时,细线的拉力大小为5 N,则小球的质量约为(g取10 m/s2)( )
A.2 kg B.1 kg
C.0.5 kg D.0.2 kg
6.(2022·广东深圳检测)如图所示,质量为m1的足够长木板静止在光滑水平地面上,其上放一质量为m2的木块。t=0时刻起,给木块施加一水平恒力F。分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小,下列图中可能符合运动情况的是( )
7.(2022·广东汕头模拟)(多选)吊车将200 kg的货物从地面竖直向上提升,货物运动的vt图像如图所示,重力加速度g取10 m/s2,下列判断正确的是( )
A.0~10 s内吊车对货物的拉力为2 020 N
B.30~35 s内,货物处于失重状态
C.30~35 s内,吊车对货物的拉力为2 040 N
D.35 s末货物离地面的距离为55 m
8.(2022·江苏宿迁模拟)(多选)在光滑水平地面上放置一足够长的质量为M的木板B,如图甲所示,其上表面粗糙,在木板B上面放置一个质量为m、可视为质点的物块A,现在给A一个水平向左的拉力F,用传感器得到A的加速度随外力F的变化关系如图乙所示,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,则( )
A.物块A的质量为m=1 kg
B.木板B的质量为M=3 kg
C.A与B之间的最大静摩擦力为Ffmax=3 N
D.当A的加速度为a=2 m/s2时,外力F=4 N
9.(2022·广东广州检测)(多选)如图甲所示,一质量为m=1 kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块在按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3 s末物块运动到B点时速度刚好为零,第5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数 μ=0.2,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.前3 s内,物块的加速度逐渐减小
B.前3 s内,物块的速度先增大后减小
C.A、B间的距离为4 m
D.前3 s内物块的平均速度为2 m/s
10.可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示,有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上,先以加速度a=0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t=8 s 时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,g取10 m/s2,
取 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:
(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;
(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小;
(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。(计算结果可用根式表示)
11.(2022·福建三明三模)2021年4月15日,搭载国产ADS自动驾驶系统的汽车实现了在市区 1 000千米的无干预自动驾驶。在某次刹车测试中,一辆搭载ADS系统的汽车检测到险情后,其速度平方v2与位移x的图像如