2022高考物理一轮复习训练：第三章素养提升课（三）牛顿运动定律的综合应用（附解析）

(建议用时：20分钟)1．(2020·吉林市第二次调研)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。若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象中能正确描述该过程的是(　　)解析：选D。滑块下滑过程中做匀减速直线运动，下滑过程中，其速度—时间图线是一条斜向下的直线；下滑过程中，其加速度—时间图线与时间轴平行，故A、B错误；用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，据速度—位移关系可得v－v2＝2ax，解得v＝，所以下滑过程中，其速度—位移图线是一条切线斜率变大的向下弯曲的曲线，故C错误，D正确。2．(2020·江苏海门中学第二次质调)一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到零，然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变)，在这一过程中其余各力均不变。那么，下列各图中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是(　　)解析：选D。由于物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐减小到0，物体的合力逐渐增大到某值，根据牛顿第二定律知加速度会逐渐增大到某一值，接着又使这个力逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终不变)，合力逐渐减小到零，则加速度逐渐减小至零；所以物体的加速度逐渐增大到某值后再逐渐减小至零，而速度从零开始一直增大，根据v－t图象的切线斜率表 示瞬时加速度，知D图正确。3.(2020·丰台区二模)如图所示，倾角为θ的光滑斜面固定于水平面上，滑块A、B叠放在一起，A上表面水平，A物体的质量为2m，B物体的质量为m。当滑块A、B一起沿斜面向下运动时，A、B始终保持相对静止。关于B物体在下滑过程中的受力，下列说法正确的是(　　)A．B物体受到的支持力N＝mg，方向竖直向上B．B物体受到的支持力N＝mg－mgsinθ，方向竖直向上C．B物体受到的摩擦力f＝mgsinθ，方向沿斜面向下D．B物体受到的摩擦力f＝mgsinθcosθ，方向水平向左解析：选D。对A、B整体，由牛顿第二定律有3mgsinθ＝3ma解得a＝gsinθ对物体B，竖直方向mg－N＝masinθ解得N＝mg－masinθ＝mgcos2θ方向竖直向上；水平方向f＝macosθ＝mgsinθcosθ方向水平向左。4．(2020·东北三省三校第二次联考)如图甲所示，质量分别为m和M的物块A、B叠放在一起，放于光滑水平面上。重力加速度大小为g，A、B间的动摩擦因数为μ，水平外力作用在A上，能使A、B保持相对静止的最大外力F与μg间的关系如图乙所示，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是(　　)A．若m取一更大的值，则图象的斜率变小 B．若m取一更大的值，则图象的斜率变大C．若M取一更大的值，则图象的斜率变大D．若M取一更大的值，则图象的斜率不变解析：选B。对整体受力分析可知，使A、B保持相对静止的最大外力为F＝(M＋m)a隔离B有μmg＝Ma联立解得F＝μg图象斜率k＝＝m，若m取一更大的值，则图象的斜率变大，故A错误，B正确；若M取一更大的值，则图象的斜率变小，故C、D错误。5．(多选)如图所示，某旅游景点的倾斜索道与水平线夹角θ＝30°，当载人车厢以加速度a斜向上加速运动时，人对车厢的压力为体重的1.25倍，此时人与车厢相对静止，设车厢对人的摩擦力为Ff，人的体重为G，下面正确的是(　　)A．a＝　　　　　　　B．a＝C．Ff＝GD．Ff＝G解析：选BD。由于人对车厢底的正压力为其重力的1.25倍，所以在竖直方向上有FN－mg＝ma上，解得，a上＝0.25g，设水平方向上的加速度为a水，则＝tan30°＝，a水＝g，a＝＝，Ff＝ma水＝G，故B、D正确。6．(2020·南平市第一次质检)如图所示，在水平地面上固定着一个倾角为30°的光滑斜面，斜面顶端有一不计质量和摩擦的定滑轮，一细绳跨过定滑轮，一端系在物体A上，另一端与物体B连接，物体A、B 均处于静止状态，细绳与斜面平行。若将A、B两物体对调，将A置于距地面h高处由静止释放，设A与地面碰撞后立即停止运动，B在斜面运动过程中不与滑轮发生碰撞，重力加速度为g。试求：(1)A和B的质量之比；(2)物体B沿斜面上滑的总时间。解析：(1)对物体A、B受力分析，有mAgsin30°＝T1T1＝mBg解得＝；(2)A、B对调后，A物体接触地面前，根据牛顿第二定律有对A：mAg－T2＝mAa1对B：T2－mBgsin30°＝mBa1B在斜面上运动：h＝a1tA落地后，B继续向上运动，根据牛顿第二定律有mBgsin30°＝mBa2a1t1＝a2t2解得t1＝t2＝2所以B运动总时间t＝t1＋t2＝4。答案：(1)2∶1　(2)4