第三章 牛顿运动定律 章末素养提升-【导与练】2024高考物理一轮复习高中总复习第1轮教学课件PPT（旧教材，人教版）

实验四　探究加速度与力、质量的关系 章末素养提升 命题研习·素养提升 命题点一　动力学中的连接体问题 1.(2022·全国甲卷,19)(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。用水平向右的拉力F拉动P,使两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原长之前(　 　) A.P的加速度大小的最大值为2μg B.Q的加速度大小的最大值为2μg C.P的位移大小一定大于Q的位移大小 D.P的速度大小均不大于同一时刻Q的速度大小 AD 解析:两滑块匀速运动过程中,弹簧对P、Q的弹力大小为kx=μmg,当撤去拉力后,对滑块P由牛顿第二定律有kx′+μmg=ma1,同理对滑块Q有μmg-kx′=ma2,从撤去拉力到弹簧第一次恢复原长过程中,弹力由μmg一直减小到零,所以P的加速度大小的最大值为刚撤去拉力F瞬间的加速度大小,此时P的加速度大小为2μg,而弹簧恢复原长时,Q的加速度大小达到最大值,即Q的最大加速度大小为μg,选项A正确,B错误;由于弹簧恢复原长前滑块P的加速度一直大于Q的加速度,且两滑块初速度相同,所以撤去拉力后P的速度一直不大于同一时刻Q的速度,所以P的位移一定小于Q的位移,选项C错误,D正确。 A 3.(2020·江苏卷,5)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(　 　) C 命题点二　牛顿运动定律的综合应用 4.(2022·湖南卷,9)(多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻= kv2,k为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为10 m/s;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为5 m/s。重力加速度大小为g,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是(　 　) BC 5.(2021·全国甲卷,14)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若θ由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将(　 　) A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大 D 6.(2021·全国乙卷,21)(多选)水平地面上有一质量为m1的长木板,木板的左端上有一质量为m2的物块,如图a所示。用水平向右的拉力F作用在物块上,F随时间t的变化关系如图b所示,其中F1、F2分别为t1、t2时刻F的大小。木板的加速度a1随时间t的变化关系如图c所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为μ1,物块与木板间的动摩擦因数为μ2。假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g。则( ) BCD 7.(2020·山东卷,1)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图象如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是(　 　) A.0～t1时间内,v增大,FN>mg B.t1～t2时间内,v减小,FN<mg C.t2～t3时间内,v增大,FN<mg D.t2～t3时间内,v减小,FN>mg 解析:根据位移—时间图象的斜率表示速度可知,0～t1时间内,图象斜率增大,速度v增大,即乘客加速下降,加速度方向向下,由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,所受的支持力FN<mg,选项A错误;t1～t2时间内,图象斜率不变,速度v不变,加速度为零,乘客所受的支持力FN=mg,选项B错误;t2～t3时间内,图象斜率减小,速度v减小,即乘客减速下降,加速度方向向上,由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态,所受的支持力FN>mg,选项C错误,D正确。 D (1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小; 解析:(1)由牛顿第二定律得 mgsin 24°-μmgcos 24°=ma1, 解得a1=2 m/s2。 答案:(1)2 m/s2 (2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小; 解析:(2)匀加速过程v2=2a1l1, 解得v=4 m/s。 答案:(2)4 m/s (3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s,求水平滑轨的最短长度l2。 答案:(3)2.7 m 9.(2021·辽宁卷,