2026届高考物理一轮复习题型训练 3.2牛顿运动定律应用之加速度

题型训练3.2牛顿运动定律应用之加速度 常见的单体加速度 ❶平面物体的加速度 1.已知质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a.当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a',则 （ ） A.a'=a B.a'<2a C. a'>2a D.a'=2a 2.(多选)用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙 .甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示.由图可知 （ ） A. m甲<m乙 B. m甲> m乙 C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙 2斜面物体的加速度 3.一物体放在一倾角为θ的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑，重力加速度为g.若给此物体一个沿斜面向上的初速度v₀，则它能上滑的最大路程是 . 4.在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止.现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑.若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ，则小物块上滑到最高位置所需时间t'与t之比为 （ ） B.1+ 5.一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动.当物块的初速度为v时，上升的最大高度为H，如图所示.当物块的初速度为v/₂时，上升的最大高度记为h.重力加速度大小为g.物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为 （ ） A.tanθ和-H₂ 和 C.tanθ和H₄ 和 6.如图所示,滑块以初速度v₀沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零.对于该运动过程，若用h、x、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图像最能正确描述这一运动规律的是 ( ) 7.将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体 ( ) A.刚抛出时的速度最大 B.在最高点的加速度为零 C.上升时间大于下落时间 D.上升时的加速度等于下落时的加速度 8.以初速度v₀竖直向上抛出一质量为m的小物体.假定物块所受的空气阻力f大小不变.已知重力加速度为g，则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 ( ) ❸加速度为gtanθ的两种模型 9.质量为0.1kg的小球，用细线吊在倾角α为37°的斜面上，如图所示.系统静止时绳与斜面平行，不计摩擦且g已知.当斜面体向右匀加速运动时，小球与斜面刚好不分离，则斜面体的加速度为 ( ) A.gsinα B.gcosα C.gtanα 10.(多选)如图所示，一小车上有一个固定的 水平横杆，横杆左边固定有一轻杆与竖直方向成θ角，轻杆下端连接一小球，横杆右边用一根细线吊一小球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α且g已知，则下列说法正确的是 ( ) A.轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上 B.轻杆对小球的弹力方向与细线平行 C.轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行，也不沿着轻杆方向 D.此时小车的加速度为gtanα 11.如图所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖直位置时相比，小球的高度 ( ) A.一定升高 B.一定降低 C.保持不变 D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 12.如图所示，质量为M，中空为半球型的光滑凹槽放 F置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m的小铁球，现用一水平向右的推力F推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角，重力加速度为g，则下列说法正确的是 ( ) A.小铁球受到的合外力方向水平向左 B.凹槽对小铁球的支持力为 C.系统的加速度为a=gtanα D.推力F=Mgtanα 13.(多选)如图所示，在沿水平轨道运动的小车内有左一个固定的斜面，用细线悬挂在小车上的小球B在图示位置与小车保持相对静止，且斜面上物体A与斜面始终保持相对静止，则下列说法中正确的是 ( ) A.物体A与斜面间的动摩擦因数可能为零 B.物体A与斜面间的动摩擦因数一定不为零 C.若小车加速度为原来的2倍，则细线中拉力也为原来2倍 D.小车可能向右运动 14.如图所示，车厢里悬挂着两个质量不同的小球，上面的球比下面的球质量大，当车厢向右做匀加速运动时(空气阻力不计)，两个小球稳定后所处的位置下列各图中正确的是 （ ） 15.如图所示，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球.静止时，箱子顶部与球接触但无压力.箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v.已知重力加速度为g. (1)求箱子加速阶段的加速度大小a'； (2)若 求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力. 二 常见绳连接体的加速度 ①类型一：绳连接体加速度相同型 16.(1981·全国·1)如图,在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连.假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可忽略不计，绳子不可伸长.如果物体B的质量是物体A的质量的3倍，即 重力加速度为g，那么物体A 和B的加速度的大小等于 （ ） A.3g B. g 17.(2021·海南·7)如图所示,两物块 P、Q用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，开始时P静止在水平桌面上.将一个水平向右的推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半.已知P、Q两物块的质量分别为 P与桌面间的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度 则推力F的大小为 （ ） A.4.0N B.3.0N C.2.5N D.1.5N 18.质量分别为m₁和m₂的两个小物块用轻绳连接，绳跨过位于倾角 的光滑斜面顶端的轻滑轮，滑轮与转轴之间的摩擦不计，斜面固定在水平桌面上，如图所示.第一次，m₁悬空，m₂放在斜面上，用t表示m₂自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间.第二次，将m₁和m₂位置互换，使m₂悬空，m₁放在斜面上，发现m₁自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为 则 之比为 ( ) 19.(多选)如图甲所示，水平地面上固定一足够长的光滑斜面，斜面顶端有一理想定滑轮，一轻绳跨过滑轮，绳两端分别连接小物块A和B.保持A的质量不变，改变B的质量m，当B的质量连续改变时，得到A的加速度a随B的质量m变化的图线，如图乙所示.设加速度沿斜面向上的方向为正方向，空气阻力不计，重力加速度为g，斜面的倾角为θ，下列说法正确的是（ ） A.若θ已知，可求出A的质量 B.若θ未知，可求出图乙中a₁的值 C.若θ已知，可求出图乙中a₂的值 D.若θ已知，可求出图乙中m₀的值 20.如图,一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b. a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧.从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为 ( ) A. h B.1.5h C.2h D.2.5h 21.(2002·粤桂·6)跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示.已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩 擦 均 可 不 计 .取重 力 加 速 度 .当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为 （ ） A. a=1.0m/s²,F=260N B. a=1.0m/s²,F=330N C. a=3.0m/s²,F=110N D. a=3.0m/s²,F=50N ❷类型二：绳连接体加速度不同型 22.如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B，悬挂滑轮的轻质细线竖直.重物A、B从距地L同一高度静止释放，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度为g. (1)若释放后A、B静止，求A、B的质量之比； (2)若 释放后A 发生位移为 h时，求A 的速度； (3)若 求释放后B的最大位移. 23.水平地面上有质量分别为m和4m的物块A和B，两者与地面的动摩擦因数均为μ.细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示.初始时，绳处于水平拉直状态.若物块A在水平向右的恒力F作用下向右移动了距离s，重力加速度大小为g，不计滑动阻力.求： (1)物块B克服摩擦力所做的功； (2)物块A、B的加速度大小. 题型训练3.2牛顿运动定律应用之加速度 1. C【解析】因木块在粗糙水平桌面上运动，必然受到摩擦力作用，由牛顿第二定律得. ；当拉力变成2F时， ，联立解得F=m(a'-a),,因F>F-F₁,所以m(a'-a)>ma,,得a'>2a,综上答案为C. 2. BC【解析】物体在水平桌面上运动，在拉力F和滑动摩擦力的作用下做加速运动，根据牛顿第二定律有F-μmg=ma,整理得F= ma+μmg,可知F-a图像的斜率表示物体的质量，则有m甲> mz,纵截距表示物体所受的滑动摩擦力大小，则甲、乙受到的滑动摩擦力大小相等，又m甲> mz,则有μm<μz,BC正确. 【解析】匀速下滑表示沿斜面方向的受力平衡，由平衡条件得 上滑过程中，由牛顿第二定律得 解得a=2gsinθ, 由运动学公式得 联立解得 4. A【解析】小物块在水平面上运动时 在斜面上运动时,物体的加速度为a=gsinθ+μgcosθ,小物块上滑的时间 故两个时间之 比 综上答案为A. 5. D【解析】物块的加速度a=gsinθ+μgcosθ,由运动学公式 得 联立解得 综上答案为D. 6. B【解析】由牛顿第二定律得，滑块下滑时做匀减速直线运动，其a-t图像是与 轴平行的直线，v-t图像是纵截距为正、斜率为负的直线，故CD错误；由. 可知，x-t图像是以 轴为对称轴、顶点在原点、开口向下的抛物线；由h=xsinθ可知 因此h-t图像是以t轴为对称轴、顶点在原点、开口向下的抛物线，故A错误B正确.综上答案为B. 7. A【解析】上升过程中： ，下降过程中 mg一 ，所以上升过程中的加速度a₁大于下降过程中的加速度a₂，故D错误；由 与 可判断出，上升时的初速度v₀大于落回原处的末速度v，故A正确；h=v/2t判断，上升的时间小于下降过程中的时间，故C错误；在最高点物体只受重力作用，所以加速度不为零，故B错误；综上答案为A. 8. A【解析】物块上升时，加速度大小为 则上升的最大高度 物块下落时，加速度 大小为 则落地速度大小为 综上答案为A. 9. D【解析】因小球与斜面刚好不分离，只受重力和拉力的作用，且与斜面加速度相同，小球受力如图所示，由图知 则a= 综上答案为D. 10. BD【解析】由于两小球加速度相同，轻杆对小球的弹力方向与细线平行，小球受力如图所示，由牛顿第二定律得 mgtanα=ma，解得a=gtanα,故小车的加速度为gtanα,综上答案为BD. 11. A【解析】向左加速达到稳定时，设橡皮筋的原长为l₀，伸长量为x，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得 kxsinθ= ma, kxcosθ= mg;设小球稳定在竖直位置时，形变量为x₀，由平衡条件有 联立解得 .而两种情况下悬点与小球间的高度差分别为 与 可见 所以小球的高度一定升高，综上答案为A. 12. C【解析】若小球与弧面相对静止时，对小球受力分析，小球受到斜面的支持力和自身的重力的作用，由于系统在水平方向运动，故合力水平向右，合力为 mgtanα，由牛顿第二定律得 ，故小球的加速度为a=gtanα，若系统保持相对静止，则系统的加速度相同，则F=(m+M)gtanα，支持力为 ，综上答案为C. 13. AD【解析】对B进行受力分析可知，B的合外力方向水平向左，即B的加速度方向水平向左，则A和小车的加速度方向也水平向左，若物体A与斜面间的动摩擦因数为零，则A受重力和斜面的支持力，两个力的合力水平向左，提供A的加速度，故A正确B错误；若小车加速度为原来的2倍，则B的加速度也为原来的2倍，由牛顿第二定律得 是原来的2倍，但T不是原来的2倍，故C错误；小车可以向右做匀减速运动，故D正确.综上答案为AD. 14. B【解析】两个小球稳定后与车厢一起向右做匀加速运动，它们的加速度相同，先使用整体法求得 a=gtanθ，再使用隔离法研究 B 物体a=gtanθ，两种情况下，细绳与竖直方向的角度相同，均为θ，所以OA与AB在一条线上，故B正确. 【解析】(1)设加速过程中加速度为a'，由匀变速运动公式得 又 联立解得 (2)设球不受箱子顶部的作用，应满足 FNsinθ= ma,FNcosθ= mg, 联立解得a=gtanθ, 减速时加速度向左，此加速度由斜面支持力FN与左壁支持力FN₁共同决定， 当a>gtanθ时, 球受力分析如图所示. 由牛顿第二定律得 联立解得 16. C【解析】由牛顿第二定律得,对A有F=mAa,对B有mBg-F=mBa,联立解得 综上答案为C. 17. A【解析】P静止在水平桌面上时Q也静止，由平衡条件得 ，推力F作用在P上后，轻绳的张力变为原来的一半，即 故Q加速下降，有mọg- 得 则P也以加速度大小a向右加速运动，对P由牛顿第二定律得 解得F=4N,综上答案为A. 18. D【解析】对小物块进行受力分析，设T₁为绳中张力，a₁为两物块加速度的大小，l为斜面长，则有 解得 小物块做匀加速运动，有 第二次，m₁与m₂交换位置，设绳中张力为T₂，两物块加速度大小为a₂，则有 联立解得 小物块做匀加速运动 ，有 解得 可解得 ，综上答案为D. 19. BC【解析】由题中图像得，若m=0，物块A受重力、支持力作用，A的加速度方向沿斜面向下，由牛顿第二定律得 ，故C正确；若B的质量无限大，所受拉力远小于它所受重力，B的加速度趋近于g，故A的最大加速度为 ，故B正确；若m=m₀，A的加速度为零，由平衡条件得m₀g=mʌgsinθ,mA和m₀均为未知量，故AD错误；综上答案为BC. 20. B【解析】绳不可伸长，从静止开始释放b球到b球落地过程，两球具有共同大小的加速度和共同的速率，有3mg-mg=4ma,即 则 b 球 落 地 时 a 球 的速 度 v= 此后a球以加速度g向上匀减速直线运动，上升高度 所以从静止开始释放b球后，a球到达的最大高度为1.5h，综上答案为B. 21. B【解析】将人与吊板整体考虑，由牛顿第二定律得2T- 代入解得 故CD错误；用隔离法研究人向上运动，设吊板对人的支持力为F',则 解得F'=330N,，由牛顿第三定律知，人对吊板的压力.F=F'=330N,，故B正确. 22.(1)2:1:(2) /5gh;(3) L. 【解析】(1)若释放后A、B静止，由受力平衡得 解得 (2)若 ，释放后A的加速度为a，则B的加速度为2a，由牛顿第二定律得 对A有 对B有 联立解得 则当A发生位移为h时，A的速度由运动学公式得 (3)若 设AB的质量分别为3m和m，由牛顿第二定律得 对A有3mg-2T'=3ma', 对B有 联立解得 当A落地时的速度 此时B的速度 之后B做上抛运动，继续上升的高度 则释放后B的最大位移 【解析】(1)物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为 ，物块B受到的摩擦力大小为f=4μmg，物块B克服摩擦力所做的功为 (2)设物块A、B的加速度大小分别为aA、aB，绳中的张力为T，由牛顿第二定律得 由A和B的位移关系得( 联立解得 学科网（北京）股份有限公司 $