2022版新高考物理一轮复习章末验收：3 牛顿运动定律

第十讲牛顿三大运动定律双基知识：一、牛顿第一定律惯性1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

(2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；②揭示了运动与力的关系：力不是维持物体运动状态的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。

牛顿第一定律并不是牛顿第二定律在加速度等于零时的特例。

2.惯性(1)定义：物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小。

当物体不受力或所受合力为零时，惯性表现为保持原来的运动状态不变；当物体受到合力不为零时，惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。

(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关。

3.伽利略的理想实验(1)特点：实践操作(实验)＋逻辑推理(数学演算)。

(2)作用：提出力不是维持物体运动的原因。

伽利略是物理理想实验的开拓者。

理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，可以完美地解释物理学规律或理论。

二、牛顿第二定律力学单位制1.牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。

加速度的大小是由力和物体的质量共同决定的。

(2)表达式：F＝ma。

(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系。

②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况。

2.力学单位制(1)单位制：基本单位和导出单位一起就组成了单位制。

(2)基本单位：基本量的单位。

国际单位制中基本量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒。

(3)导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

第3讲牛顿运动定律的综合应用[A组基础题组]一、单项选择题1．质量为m＝60 kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图象如图所示。

取g＝10 m/s2。

由图象可知( )A．t＝0.5 s时，他的加速度为3 m/s2B．t＝0.4 s时，他处于超重状态C．t＝1.1 s时，他受到单杠的作用力的大小是620 ND．t＝1.5 s时，他处于超重状态解析：根据速度图象的斜率表示加速度可知，t＝0.5 s时他的加速度为0.3 m/s2，选项A错误。

t＝0.4 s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，选项B正确。

t＝1.1 s 时他的加速度为0，他受到单杠的作用力的大小等于重力600 N，选项C错误。

t＝1.5 s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，选项D错误。

答案：B2．(2020·高考江苏卷)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.19F 20C.F19D.F20解析：设列车的加速度为a，每节车厢的质量为m，每节车厢受的阻力为f，对后38节车厢，由牛顿第二定律得F－38f＝38ma；设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，对后2节车厢，由牛顿第二定律得F1－2f＝2ma，联立解得F1＝F19，故C正确。

答案：C3．(2021·安徽皖江名校联盟高三联考)质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角。

槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态。

通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的最大质量为( )A.233m B．2mC．(3－1)m D．(3＋1)m解析：小球恰好能滚出圆弧槽时，圆弧槽对小球的支持力的作用点在A点，小球受到重力和A点的支持力，合力为mgtan 60°，对小球运用牛顿第二定律可得mgtan 60°＝ma，解得小球的加速度a＝gtan 60°，对整体分析可得m C g＝(m＋m＋m C)a，联立解得m C＝(3＋1)m，故D正确，A、B、C错误。

1.牛顿运动定律及其应用Ⅱ2．超重和失重Ⅰ试验四：验证牛顿运动定律1．应用牛顿运动定律和运动学规律解决两类动力学问题．2．运用失重和超重学问定性或定量分析问题．3．运用整体法和隔离法求解简洁的连接体问题．一、牛顿第肯定律1．内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它转变这种状态．2．意义．(1)指出力不是维持物体运动状态的缘由，而是转变物体运动状态的缘由，即力是产生加速度的缘由．(2)指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第肯定律又称为惯性定律．3．惯性．(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质．(2)量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，与物体的运动状况和受力状况无关．二、牛顿第三定律1．作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体肯定同时对这个物体施加了力．力是物体与物体间的相互作用，物体间相互作用的这一对力通常叫做作用力和反作用力．2．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上．1．运动的物体惯性大，静止的物体惯性小．(×)2．做匀速直线运动的物体和静止的物体均没有惯性．(×)3．作用力与反作用力肯定是同种性质的力．(√)4．作用力与反作用力的作用效果可以相互抵消．(×)5．人走在松软的土地上下陷时，人对地面的压力大于地面对人的支持力．(×) 6．物体所受合外力变小，物体的速度肯定变小．(×)7．物体所受合外力大，其加速度就肯定大．(√)1．(多选)(2022·枣庄模拟)在水平路面上有一辆匀速行驶的小车，车上固定一盛满水的碗．现突然发觉碗中的水洒出，水洒出的状况如图所示，则关于小车的运动状况，下列叙述正确的是()A．小车匀速向左运动B．小车可能突然向左加速C．小车可能突然向左减速D．小车可能突然向右减速解析：原来水和小车相对静止以共同速度运动，水突然向右洒出有两种可能：①原来小车向左运动，突然加速，碗中水由于惯性保持原速度不变，故相对碗向右洒出．②原来小车向右运动，突然减速，碗中水由于惯性保持原速度不变，相对碗向右洒出，故B、D正确．答案：BD2．下列关于力和运动关系的说法中正确的是()A．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第肯定律的体现B．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第肯定律的C．物体所受合外力为零，则速度肯定为零；物体所受合外力不为零，则其速度也肯定不为零D．物体所受的合外力最大时，速度却可以为零；物体所受的合外力最小时，速度却可以最大解析：由牛顿第肯定律可知，力是转变物体运动状态的缘由，而不是维持物体运动状态的缘由，故正确选项为D.答案：D3．(多选)(2022·郑州模拟)用计算机帮助试验系统做验证牛顿第三定律的试验，点击试验菜单中“力的相互作用”．把两个力探头的挂钩钩在一起，向相反方向拉动，显示器屏幕上消灭的结果如图所示．观看分析两个力传感器间的相互作用力随时间变化的曲线，可以得到以下试验结论()A．作用力与反作用力同时存在B．作用力与反作用力作用在同一物体上C．作用力与反作用力大小相等D．作用力与反作用力方向相反解析：由题图可知：两个力传感器间的相互作用力属于作用力和反作用力，它们同时存在，大小相等，方向相反，作用在两个物体上，故A、C、D正确．答案：ACD4．粗糙的水平地面上有一只木箱，现用一水平拉力拉木箱匀速前进，则() A．拉力与地面对木箱的摩擦力是一对作用力与反作用力B．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对平衡力C．木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力是一对作用力与反作用力D．木箱对地面的压力与木箱受到的重力是一对平衡力解析：拉力与地面对木箱的摩擦力作用在同一个物体上，是一对平衡力，A 错；木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力分别作用在地面和木箱上，作用在两个物体上，不是一对平衡力，应是一对作用力与反作用力，B错，C对；木箱对地面的压力与木箱受到的重力方向相同，作用在两个物体上，不是一对平衡力，D错．答案：C5．建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度拉升，忽视绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A．510 N B．490 NC．890 N D．910 N解析：设人对绳子的拉力大小为F，对建筑材料m应用牛顿其次定律得F－mg＝ma.由牛顿第三定律可知，绳子对人向上的拉力F′与人对绳子的拉力F等大反向，设地面对人的支持力为F N，对人应用平衡条件可得：F′＋F N＝Mg，可解得F N＝Mg－mg－ma＝490 N．由牛顿第三定律可知，人对地面的压力大小与地面对人的支持力大小相等，故人对地面的压力大小为490 N，B正确．答案：B一、单项选择题1．(2021·沈阳模拟)科学思维和科学方法是我们生疏世界的基本手段．在争辩和解决问题过程中，不仅需要相应的学问，还需要运用科学的方法．抱负试验有时更能深刻地反映自然规律．伽利略设想了一个抱负试验，如图所示，其中有一个是阅历事实，其余是推论．①减小其次个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍旧要达到原来的高度；②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；③假如没有摩擦，小球将上升到原来释放的高度；④连续减小其次个斜面的倾角，最终使它成水平面，小球要沿水平面做持续的匀速运动．在上述的设想步骤中，有的属于牢靠的事实，有的则是抱负化的推论，下列有关事实和推论的分类正确的是()A．①是事实，②③④是推论B．②是事实，①③④是推论C．③是事实，①②④是推论D．④是事实，①②③是推论解析：本题再现了伽利略抱负试验法，即在牢靠的物理事实的基础上进行科学合理外推，将试验抱负化，并符合物理规律，得到正确结论，其中②是事实，①③④是推论，故选项B正确．答案：B2．(2022·孝感模拟)如图所示，某同学面对行车方向坐在沿平直轨道匀速行驶的列车车厢里．这位同学发觉面前的水平桌面上一个原来静止的小球突然向他滚来，则可推断()A．列车正在刹车B．列车突然加速C．列车突然减速D．列车仍在做匀速直线运动解析：原来小球相对列车静止，现在这位同学发觉面前的小球相对列车突然向他滚来，说明列车转变了原来的运动状态，速度增加了，因此B正确．答案：B3．我们都难以遗忘刘翔那美丽的跨栏姿势．在他跨越栏架的过程中() A．支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力大于脚对地面的压力B．支撑脚蹬地的瞬间，地面受到向后的摩擦力C．支撑脚离地后，他还受到向前冲的力，以至于能很快地通过栏架D．运动到最高处时，速度达到最大值，方向沿水平方向向前解析：刘翔在跨越栏架的过程中，支撑脚蹬地的瞬间，地面对脚的支持力等于脚对地面的压力，脚受到向前的摩擦力，地面受到向后的摩擦力，脚离地后，他只受到重力作用，B正确．答案：B4．下列说法正确的是()A．力是维持物体运动的缘由，同一物体所受的力越大，它的速度越大B．以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头却“平稳无恙”，是由于鸡蛋对石头的作用力小，而石头对鸡蛋的作用力大C．吊扇工作时向下压迫空气，空气对吊扇产生竖直向上的托力，减轻了吊杆对电扇的拉力D．两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细线悬于天花板上，则弹簧对A 的力和弹簧对B的力是一对作用力和反作用力解析：力不是维持物体运动状态的缘由，而是转变物体运动状态的缘由，依据牛顿其次定律，同一物体所受的力越大，加速度越大，但速度不肯定越大，选项A错误；以卵击石，鸡蛋对石头的作用力和石头对鸡蛋的作用力是一对作用力和反作用力，它们大小相等，选项B错误；选项D中弹簧对A的力和A对弹簧的力才是一对作用力和反作用力，选项D错误，只有选项C正确．答案：C5．如图所示是一种汽车平安带把握装置的示意图，当汽车处于静止或匀速直线运动时，刹车摆锤竖直悬挂，锁棒水平，棘轮可以自由转动，平安带能被拉动．当汽车突然刹车时，摆锤由于惯性绕轴摇摆，使得锁棒锁定棘轮的转动，平安带不能被拉动．若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置，汽车的运动方向和运动状态可能是()A．向左行驶、突然刹车B．向右行驶、突然刹车C．向左行驶、匀速直线运动D．向右行驶、匀速直线运动解析：由题意简化分析如图所示，当小球在虚线位置时，小球、车具有向左的加速度，车的运动状况可能为：向左加速行驶或向右减速行驶，A错误，B正确；当车匀速运动时，无论向哪个方向运动，小球均处于竖直位置不摇摆，C、D 错误．答案：B6．如图所示，将两弹簧测力计a、b连接在一起，当用力缓慢拉a弹簧测力计时，发觉不管拉力F多大，a、b两弹簧测力计的示数总是相等，这个试验说明()A．这是两只完全相同的弹簧测力计B．弹力的大小与弹簧的形变量成正比C．作用力与反作用力大小相等、方向相反D．力是转变物体运动状态的缘由解析：试验中两弹簧测力计的拉力互为作用力与反作用力，它们肯定大小相等、方向相反，选项C正确．答案：C二、多项选择题7．(2022·潍坊模拟)抖空竹是人们宠爱的一项体育活动．最早的空竹是两个犹如车轮的竹筒，中间加一个转轴，由于外形对称，其重心在中间位置，初玩者能很好地找到支撑点而使之平衡．随着制作技术的进展，如图所示的不对称的空竹也受到人们的欢迎，现在大多是塑料制成的，也有自然竹木制成的．关于抖空竹，在空气阻力不行忽视的状况下，下列说法中正确的是()A．空竹启动前用绳子拉住提起，要保证支持力和重力在同一条直线上B．空竹的转动是依靠绳子的拉动，绳子与转轴之间的摩擦力越小越好C．空竹抛起后由于惯性而连续向上运动，在空中受重力和惯性作用D．空竹从抛起到接住，转速会减小，表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动解析：空竹启动前用绳子拉住提起，此时要选择恰当的位置，保证支持力和重力在同一条直线上，满足二力平衡的条件，否则空竹就要翻倒，从绳子上落下，选项A正确；空竹的转动是利用绳子与转轴之间的摩擦力使其转动，因此绳子选用比较粗糙、摩擦力比较大的比较好，选项B错误；空竹抛起后由于惯性而连续向上运动，在空中受重力和空气阻力的作用，空竹的运动状态发生转变，速度越来越小，然后下落，选项C错误；空竹从抛起到接住，由于空气阻力的作用，转速比抛出前减小，因此表演时还要连续牵拉绳子使其加速转动，选项D正确．答案：AD8．(2022·秦皇岛模拟)如图所示，用质量不计的轻细绳L1和L2将M、N两重物悬挂起来，则下列说法正确的是()A．L1对M的拉力和L2对M的拉力是一对平衡力B．L2对M的拉力和L2对N的拉力是一对作用力与反作用力C．L1对M的拉力和M对L1的拉力是一对作用力和反作用力D．L2对N的拉力和N对L2的拉力是一对作用力和反作用力解析：L1对M的拉力和L2对M的拉力既不是一对平衡力，也不是一对作用力和反作用力，选项A错误；L2对M的拉力和L2对N的拉力不是一对作用力和反作用力，故选项B错误；作用力和反作用力肯定是两物体之间的相互作用力，作用在两个不同的物体上，故选项C、D正确．答案：CD9．下面关于飞船与火箭起飞的情形，叙述正确的是()A．火箭尾部向下喷气，喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力，从而让火箭获得了向上的推力B．火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力，空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C．火箭飞出大气层后，由于没有空气，火箭虽然向下喷气，但也无法获得前进的动力D．飞船进入运行轨道之后，与地球之间仍旧存在一对作用力和反作用力解析：火箭升空时，其尾部向下喷气，火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体，火箭向下喷气时，喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力，即火箭上升的推力，此推力并不是由四周的空气对火箭的反作用力供应的，因而与是否飞出大气层、是否在空气中飞行无关，故选项B、C错误，A正确；当飞船进入轨道后，飞船与地球之间仍旧存在着相互吸引力，即地球吸引飞船，飞船也吸引地球，这是一对作用力和反作用力，故选项D正确．答案：AD三、非选择题10．(2022·新乡模拟)如图所示，两块小磁铁质量均为0.5 kg，A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上，B磁铁在A正下方的地板上，弹簧的原长L0＝10 cm，劲度系数k＝100 N/m.当A、B均处于静止状态时，弹簧的长度为L＝11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力，求B对地面的压力大小(g取10 m/s2)．解析：对A受力分析如图甲所示，由平衡条件得k(L－L0)－mg－F＝0，解得F＝－4 N.故B对A的作用力大小为4 N，方向竖直向上．由牛顿第三定律得A对B的作用力F′＝－F＝4 N，方向竖直向下．对B受力分析如图乙所示，由平衡条件得：F N －mg －F ′＝0， 解得F N ＝9 N.由牛顿第三定律得B 对地面的压力大小为9 N. 答案：9 N11．(2022·唐山模拟)如图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m 的物体A ，A 与地面的摩擦不计．(1)当卡车以a 1＝12g 的加速度运动时，绳的拉力为56mg ，则A 对地面的压力为多大？(2)当卡车的加速度a 2＝g 时，绳的拉力为多大？解析：(1)卡车和A 的加速度全都．由图知绳的拉力的分力使A 产生了加速度， 故有：56mg cos α＝m·12g ，解得：cos α＝35，sin α＝45.设地面对A 的支持力为F N ，则有： F N ＝mg －56mg sin α＝13mg ，由牛顿第三定律得：A 对地面的压力为13mg.(2)设地面对A 弹力为零时，物体的临界加速度为a 0，则a 0＝g cot θ＝34g ，故当a 2＝g>a 0时，物体已飘起．此时物体所受合力为ma 2＝mg ，则由三角形学问可知，拉力F 2＝（mg ）2＋（mg ）2＝2mg.答案：(1)13mg (2)2mg。

第一节牛顿第一定律牛顿第三定律1．牛顿第一定律(也叫惯性定律)：一切物体总是保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止(力是改变物体运动状态的原因)。

推导：当物体不受外力或合外力为零的情况下一定保持静止或匀速直线运动状态。

2．物体具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。

3．质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性的大小反映了改变物体运动状态的难易程度。

4．惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性。

例如图所示，一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )A．沿斜面方向的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线【解析】对小球进行受力分析可知：小球所受的重力和支持力均沿竖直方向，小球在水平方向上不受力。

根据牛顿第一定律可知，小球在水平方向上的运动状态不变，又因楔形物体由静止释放，故小球在水平方向上无运动，只沿竖直方向向下做直线运动。

故B正确。

【答案】 B1．下列关于惯性的说法中，正确的是( )A．汽车刹车时，乘客的身子会向前倾斜，是因为汽车有惯性B．做匀速直线运动的物体和静止的物体没有惯性C．物体的惯性只有在物体速度改变时才表现出来D．物体都具有惯性，与物体是否运动无关，与物体速度是否变化也无关2．我国《道路交通安全法》中规定：各种小型车辆前排乘坐的人(包括司机)必须系好安全带，这是因为( )A．系好安全带可以减小惯性B．是否系好安全带对人和车的惯性没有影响C．系好安全带可以防止因车的惯性而造成的伤害D．系好安全带可以防止因人的惯性而造成的伤害3．有一热气球以一定的速度匀速竖直上升到某一高度时，从热气球里掉出一个物体，这个物体离开热气球后将( )A．继续上升一段距离，然后下落B．立即下落C．以原来的速度永远上升D．以上说法都不对4．某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一只手拿着球筒的中部，另一只手用力击打羽毛球筒的上端，则( )A．此同学无法取出羽毛球B．羽毛球会从筒的下端出来C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D．该同学是在利用羽毛球的惯性5．如图所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车突然停止时，若不考虑其他阻力，则两个小球( ) A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定6．一个物体静止在水平桌面上，下列说法正确的是( )A．桌面对物体的支持力和物体所受的重力是一对平衡力B．物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C．物体对桌面的压力就是物体所受的重力D．物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力7．如图所示，物体静止在一固定在水平地面上的斜面上，下列说法正确的是( ) A．物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力B．物体对斜面的摩擦力和物体重力沿斜面的分力是一对作用力和反作用力C．物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对平衡力D．物体所受重力可以分解为沿斜面的力和对斜面的压力8．如图所示，家用吊扇对悬挂点有拉力作用，正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比( )A．变大B．变小C．不变D．无法判断1．下面关于物体惯性大小的说法中，正确的是( )A．运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体惯性大B．物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的力越大，则惯性越大C．行驶中的车辆突然刹车，乘客前倾，这是由于惯性所引起的D．材料不同的两个物体放在地面上，用一个相同的水平力分别推它们，则难以推动的物体的惯性较大2．(多选)在匀速前进的磁悬浮列车里，小明将一小球放在水平桌面上，且小球相对桌面静止。

第三章牛顿运动定律综合过关规X限时检测满分：100分考试时间：45分钟一、选择题(本题共8小题，每小题6分，共计48分。

每小题给出的四个选项中，第1～5题只有一项符合题目要求，第6～8题有多项符合题目要求。

全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)1．身高和质量完全相同的两人穿同样的鞋在同一水平地面上通过一轻杆进行“顶牛”比赛，试图迫使对方后退。

设甲、乙两人对杆的推力大小分别是F1、F2，甲、乙两人身体因前倾而偏离竖直方向的夹角分别为α1、α2，倾角α越大，此刻人手和杆的端点位置就越低，如图所示，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若甲获胜，则( A )A．F1＝F2，α1>α2B．F1>F2，α1＝α2C．F1＝F2，α1<α2D．F1>F2，α1>α2[解析] 本题考查相互作用力与受力角度问题。

杆的质量不计，可知F1、F2为两人之间的相互作用力，故F1＝F2，比赛中决定胜负的是人受到的最大静摩擦力的大小，甲获胜，则说明甲受到的摩擦力大，甲对地的正压力大，而两人重力大小相同，则说明甲是通过增大身体的倾角借助杆上的推力增大了对地面的压力，所以α1>α2，A正确。

2．(此题为更换后新题)(2021·某某省高三月考)如图所示为一款“乒乓球训练神器”，其构造简单且不受空间的限制，非常适用于居家锻炼。

整个系统由金属底座、支撑杆、高弹性软杆以及固定在软杆一端的乒乓球构成。

在某一次击球后，乒乓球从A点以某一初速度开始运动，经过最高点B之后向右运动到最远处C点，不计空气阻力，则乒乓球从A点到C点过程中( B )A ．在C 点时，乒乓球所受合外力为零B ．软杆对乒乓球做负功C ．地面对底座的摩擦力始终为零D ．地面对底座的支持力始终不变[解析] 在C 点时，乒乓球速度为零，但加速度不为零，因此所受合力一定不为零，A 错误；由于C 点比A 点低，重力对乒乓球做了正功，根据动能定理得：mg Δh ＋W ＝0－12mv 20，可知，杆的弹力对乒乓球一定做了负功，B 正确；由于乒乓球在水平方向做变速度运动，因此杆对乒乓球在水平方向的力不为零，再对底座进行受力分析可知，地面对底座的摩擦力也不会始终为零，C 错误；由于乒乓球在竖直方向上不是匀速运动，杆对乒乓球在竖直方向上的力是变化的，因此地面对底座在竖直方向的力也是变化的，D 错误。

专题三牛顿运动定律考点1 牛顿运动定律的理解与应用1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼,其位移x与时间t的关系图像如图所示.乘客所受支持力的大小用F N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,F N<mgB.t1~t2时间内,F N>mgC.t2~t3时间内,F N>mgD.t2~t3时间内,F N<mg2.如图所示,在倾角为30°的固定光滑斜面上放置两个质量均为2m的两个大木块,每个大木块上放置一个质量为m的小木块,两小木块间用一不可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是f max.现用平行于斜面的拉力F拉下面那个大木块,使四个木块沿斜面以同一加速度向下运动,则拉力F的最大值等于()A.f maxB.f maxC.f maxD.f max3.如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A 点,竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心,已知在同一时刻o、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点,c 球由C点自由下落到M点,则()A.o球最先到达M点B.b球最先到达M点C.c球最先到达M点D.b球和c球都可能最先到达M点4.如图所示,质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上,斜面B的倾角θ=30°.现对A施加一水平力F,在F由零逐渐增加的过程中,A和B始终保持静止.重力加速度大小为g,对此过程下列说法正确的是()A.A所受摩擦力方向始终沿斜面向上B.地面对B的支持力随着力F的增大而增大C.B对地面的摩擦力始终不变D.当F=mg tan θ时,A、B处于A与B间的摩擦力方向改变的临界状态5.如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m、M的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,当用水平恒力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时,弹簧的伸长量为x1;如图乙所示,当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时,弹簧的伸长量为x2.弹簧的形变始终在弹性限度内,则下列说法正确的是( )A.若m>M,则x1=x2B.若m<M,则x1=x2C.若μ>sin θ,则x1>x2D.若μ<sin θ,则x1<x2考点2 动力学两类基本问题1.[弹簧模型和F-t2图像]如图所示,轻弹簧一端固定在光滑斜面的底端,另一端放置一质量为m的物体,物体与弹簧接触但不拴接,t=0时物体处于静止状态,现给物体施加一沿斜面向上的外力F,使得物体做匀加速直线运动一直到与弹簧分离,在此过程中,外力F与物体运动时间的二次方(t2)之间的关系图像可能正确的是 ()A B C D2.[多选]一质量为1 kg的小物块在粗糙的水平地面上的A处以某一初速度水平向右运动,同时在物块上施加一水平向左的恒力F,经时间t,物块位移为x,其0~2 s内的-t 图像如图所示,之后物块再运动 4 s到达出发点左侧 6 m处.取g=10 m/s2,则()A.1 s末物块的加速度大小为1.5 m/s2B.6 s末物块的速度大小为0C.物块与地面间的动摩擦因数为0.075D.水平恒力F=2.25 N3.[多选]如图甲所示,倾角为θ的粗糙斜面体固定在水平面上,t=0时刻,初速度为v0= 10 m/s、质量为m=1 kg的小木块沿斜面上滑,从t=0开始,小木块速度的平方随路程变化的关系图像如图乙所示,取g=10 m/s2,下列说法正确的是()A.0~5 s内小木块做匀减速运动B.在t=1 s时,摩擦力反向C.斜面倾角θ=37°D.小木块与斜面间的动摩擦因数为0.54.如图甲所示,小物块A静止在足够长的木板B左端,A与B间动摩擦因数为μ1=0.6,木板B与地面间的动摩擦因数为μ2=0.2,各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10 m/s2.某时刻起A受到大小F=3t(N)的水平向右的外力作用,测得A与B间摩擦力f随外力F的变化关系如图乙所示,则下列判断正确的是()A.A、B的质量分别为1 kg和0.5 kgB.当t=1 s时,A、B发生相对滑动C.当t=3 s时,A的加速度为4 m/s2D.B的最大加速度为8 m/s25.已知半径一定的小球在空中下落过程中受到的空气阻力f正比于运动速率v,即满足f=kv.比例系数k只与小球的半径和空气密度有关.现将半径相同的实心铁球和空心塑料球在空中由静止释放,小球下落过程中的加速度与速度关系图像如图所示,已知空气密度均匀,则下列说法正确的是()A.铁球对应的a0值较大B.铁球对应的v m值较大C.两球从开始下落至下落相同的高度,铁球所用时间较长D.铁球从开始下落至速度达到铁球所对应的v m时,通过的位移较大6.[多选]如图甲所示,一小物块从水平转动的传送带的右侧滑上传送带,固定在传送带右端的位移传感器记录了小物块的位移x随时间t的变化关系,如图乙所示.已知图线在前3.0 s内为二次函数图像,在3.0~4.5 s内为一次函数图像,取水平向左为正方向,传送带的速度保持不变,g取10 m/s2.下列说法正确的是()A.传送带沿顺时针方向转动B.传送带沿逆时针方向转动C.传送带的速度大小为2 m/sD.小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.27．某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况.实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上.水平向左拉木板,传感器记录的F-t图像如图乙所示.下列说法正确的是 ()A.实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数8.新冠疫情期间,为减少人员的接触,外卖小哥利用无人机运送物品.某次送物品时,他操控无人机由地面沿竖直向上方向运动一段时间后悬停在顾客家阳台旁,顾客便可拿到物品.假定整个上升过程可视为匀加速、匀速、匀减速三个阶段,其中匀加速和匀速阶段的时间分别为4 s和22 s,遥控器上显示其最大速度为1 m/s,最大高度为25 m,外卖物品质量为1 kg,设物品受到的空气阻力恒为重力的,g取9.8 m/s2.求:(1)无人机匀减速阶段的加速度大小;(2)匀加速阶段无人机对物品的作用力.考点3 实验:探究加速度与力、质量的关系1.某研究性学习小组的同学欲探究小车质量不变时其加速度与力的关系,该小组在实验室设计了一套如图甲所示的装置,图中A为小车,B为打点计时器,C为力传感器(测绳子的拉力),P为小桶(内有砂子),M是一端带有定滑轮的水平放置的足够长的木板.不计绳子与滑轮间的摩擦.(1)要顺利完成该实验,除图甲中实验仪器和低压交流电源(含导线)外,还需要的实验仪器是(选填“刻度尺”“天平”或“秒表”).(2)平衡摩擦力后再做实验,是否要求小桶和砂子的总质量远小于小车的质量? (填“是”或“否”).(3)已知交流电源的频率为50 Hz,某次实验得到的纸带如图乙所示,图中相邻两计数点之间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车的加速度a=m/s2.(结果保留两位有效数字)2.做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,图1甲是教材中的实验方案;图1乙是拓展方案,其实验操作步骤如下:(i)挂上托盘和砝码,改变木板的倾角,使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑; (ii)取下托盘和砝码,测出其总质量为m,让小车沿木板下滑,测出加速度a;(iii)改变砝码质量和木板倾角,多次测量,通过作图可得到a-F的关系.甲乙图1①实验获得如图2所示的纸带,计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出,则在打d点时小车的速度大小v d=m/s(保留两位有效数字);图2②需要满足条件M≫m的方案是(选填“甲”“乙”或“甲和乙”);在作a-F图像时,把mg作为F值的是(选填“甲”“乙”或“甲和乙”).3.为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ,某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示的实验装置,让木块从倾斜木板上一点A由静止释放,位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机,描绘出木块相对传感器的位移x随时间t的变化规律如图乙所示.图甲图乙(1)根据图乙,计算0.4 s时木块的速度v=m/s,木块的加速度a= m/s2.(结果均保留2位有效数字)(2)为了测定动摩擦因数μ,还需要测量的量是;得出μ的表达式为μ= (已知当地的重力加速度g).4.[7分]某研究性学习小组设计了如图甲所示的实验装置来探究加速度和力、质量的关系.图中长木板的倾角可以调整,钩码和滑块的质量均可以改变(重力加速度大小为g).图甲图乙(1)探究加速度与力的关系.A.悬挂一质量为m0的钩码,调整长木板的倾角,直至轻推质量为M的滑块后,纸带上的点均匀分布,则滑块沿长木板向下做匀速直线运动.B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,接通打点计时器的电源,让滑块沿长木板滑下,打点计时器打出的纸带如图乙所示(已知打点计时器接频率为50 Hz的交流电源).打点计时器在打下D点时滑块的速度v D=m/s;滑块做匀加速直线运动的加速度a1=m/s2;滑块下滑时所受合外力F1=.(计算结果保留到小数点后一位)C.保持滑块的质量不变,增加钩码的质量, 重复步骤A、B,多次实验得到加速度a1、a2、a3、…和合外力F1、F2、F3、…,以加速度a为纵轴,以合外力F为横轴,作出的图像是一条过坐标原点的直线,说明.(2)探究加速度与质量的关系.A.悬挂一质量为m的钩码,调整长木板的倾角,直至轻推质量为M的滑块后,纸带上的点均匀分布,则滑块沿长木板向下做匀速直线运动;B.保持长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,接通打点计时器的电源,然后让滑块沿长木板滑下,求出滑块的加速度;C.保持钩码的质量不变,改变滑块的质量,;D.再保持调整后长木板的倾角不变,取下细绳和钩码,接通打点计时器的电源,然后让滑块沿长木板滑下,求出滑块的加速度;多次实验得到加速度a1、a2、a3、…和滑块的质量M1、M2、M3、…;以加速度a为纵轴,以为横轴,作出的图像是一条过坐标原点的直线.一、选择题(共10小题,60分)1.牛顿认为一切物体都具有的“自然本性”是惯性.下列关于“惯性”和“运动”的说法不符合牛顿观点的是()A.作用在物体上的力,是使物体做“受迫运动”的原因B.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动C.竖直上抛的物体,因为有惯性,其速度只能连续变化,而不能突变D.静止放在转盘上的物体向转盘边缘滑去,是由于物体受到向外的力大于转盘给物体的摩擦力2.如图所示为一同学在网上发现的一幅新能源汽车的漫画,有关这幅漫画,下列说法正确的是()A.磁铁对铁块的作用力大于铁块对磁铁的作用力B.磁铁对铁块的作用力大小等于铁块对磁铁的作用力大小C.根据牛顿第二定律可知,这种设计能使汽车向前运动D.只要磁铁的磁性足够强,汽车就可以一直运动下去3.如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动.以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()A B C D4.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15 kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10 kg的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示.不计滑轮与绳子间的摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g取10 m/s2) ( ）A.25 m/s2B.15 m/s2C.10 m/s2D.5 m/s25.在光滑水平面上有一小车A,其质量为M,小车上叠放一个物体B,其质量为M.如图甲所示,给B一个水平推力F,当F增大到某一值时,A、B恰好出现相对滑动.如果如图乙所示,对A施加一水平向右的推力F',当F'增大到某一值时,A、B也恰好出现相对滑动,则A、B恰好出现相对滑动时F与F'的大小之比是()A.1∶2B.2∶1C.3∶ 1D.1∶36.如图所示,A、B两球(可视为质点)质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平地面的交界处.已知两球均处于静止状态,OA沿竖直方向,O、A、B恰好构成一个正三角形,重力加速度为g,则下列说法中正确的是()A.球A对竖直墙壁的压力大小为mgB.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力C.绳OB对B的拉力大小等于mgD.球A对地面的压力有可能为零7.如图所示,一辆装满石块的货车沿水平路面以加速度a向右做匀加速直线运动.货箱中石块B的质量为m,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.货车速度增加得越来越快B.货车在相邻的两个相等时间间隔T内的位移之差为aT2C.与B接触的物体对B的作用力大小为mD.与B接触的物体对B的作用力方向水平向右8. [多选]让人能够从物理的视角看世界是学习物理的重要目标之一.下面四张图片展现了生活中常见的情境,其中图甲是自行车无动力沿着斜坡冲下,图乙是自行车靠惯性冲上斜坡,图丙是“托球”动作中乒乓球与球拍一起相对静止水平向左运动的过程(虚线表示水平方向),图丁是在球架上用竖直挡板卡住静止的与图丙相同的乒乓球,各图中的θ角均相等,忽略空气阻力和一切摩擦,对四个情境的物理规律分析正确的是()A.图甲和图乙中自行车的加速度一定相同B.图甲的自行车和图丙中的乒乓球加速度可能相等C.图丙中球拍和乒乓球可能一起做匀速直线运动D.图丙的球拍和图丁的斜面产生的弹力一定相等9.[多选]如图甲所示,倾角为θ的传送带始终以恒定速率v2逆时针运行,t=0时初速度大小为v1(v1>v2)的小物块从传送带的底端滑上传送带,其速度随时间变化的v-t图像如图乙所示,则 ()A.0~t3时间内,小物块所受的摩擦力始终不变B.小物块与传送带间的动摩擦因数满足μ<tan θC.t2时刻,小物块离传送带底端的距离达到最大D.小物块返回传送带底端时的速率小于v110.[多选]某兴趣小组用小球研究物体下落的运动,在小球顶端固定一个压缩的微型降落伞,可用遥控开关将降落伞打开.将小球从楼顶自由释放,下落一段时间后,降落伞打开(伞打开所用时间可忽略不计).伞打开前可认为小球不受阻力作用,打开伞后小球受阻力作用,最后小球匀速下落.用t表示小球下落的时间,a表示小球下落的加速度,v表示小球下落的速度,F表示小球受到的合外力,f表示小球下落过程中所受的阻力.在整个下落过程中,下列图像可能符合事实的是()A BC D二、非选择题(共5小题,56分)11.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中,做如下探究:(1)为猜想加速度与质量的关系,可利用图1所示装置进行对比实验.两小车放在水平板上,前端通过钩码牵引,后端各系一条细线,用板擦把两条细线按在桌上,使小车静止.抬起板擦,小车同时运动,一段时间后按下板擦,小车同时停下.对比两小车的位移,可知加速度与质量大致成反比.关于实验条件,下列正确的是:(选填选项前的字母).A.小车质量相同,钩码质量不同B.小车质量不同,钩码质量相同C.小车质量不同,钩码质量不同图1(2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系,设计实验并得到小车加速度a与质量M 的7组实验数据,如下表所示.在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点,请将余下的一组数据描在坐标纸上,并作出a-图像.次数1234567a/(m·s-2)0.620.560.480.40.320.240.15M/kg0.250.290.330.40.50.711.00图2(3)在探究加速度与力的关系实验之前,需要思考如何测“力”.请在图3中画出小车受力的示意图.为了简化“力”的测量,下列说法正确的是:(选填选项前的字母).图3A.使小车沿倾角合适的斜面运动,小车受力可等效为只受绳的拉力B.若斜面倾角过大,小车所受合力将小于绳的拉力C.无论小车运动的加速度多大,砂和桶的重力都等于绳的拉力D.让小车的运动趋近于匀速运动,砂和桶的重力才近似等于绳的拉力12.某同学想要通过实验来测定A4纸之间的动摩擦因数,所用的器材有:打点计时器、用A4纸做成的纸带、电源、两块表面平整的铁块(质量已知)、带定滑轮的木板、钩码(未标明质量)、细绳、小车(质量已知)、A4纸(多张)等.实验步骤如下:①如图甲所示,用两张A4纸分别将两铁块包好,使A4纸与铁块紧密贴在一起(铁块侧面用透明胶粘好),然后安装好实验器材(如图乙所示),带定滑轮的木板水平放置,细绳与纸带水平,将两铁块固定(左右侧分别有立柱);②第一次实验时穿过打点计时器的纸带不放在两铁块之间,挂上适当的钩码,然后静止释放小车,根据钩码落地后打出的纸带,算出小车的加速度大小为1.00 m/s2;③第二次实验时将穿过打点计时器的纸带平放于两铁块之间(纸带宽度等于铁块宽度),钩码落地后,打出的一条纸带(纸带足够长)如图丙所示,纸带上已标出了计数点O、A、B、C、D、E、F七个计数点及其他各点到O点的距离,相邻两计数点之间的时间间隔T=0.1 s.(1)根据图丙可知,当打点计时器打下计数点E时纸带的速度为v E=m/s;纸带的加速度大小为a=m/s2.(结果均保留三位有效数字)(2)本实验中(选填“需要”或“不需要”)测量出钩码的质量.(3)已知小车的质量为M=2.00 kg、每块铁块的质量均为m0=0.50 kg,取g=10 m/s2,根据以上可知A4纸之间的动摩擦因数为μ=(计算结果保留三位有效数字).13. 2020年11月24日,我国在中国文昌航天发射场,用长征五号遥五运载火箭成功发射嫦娥五号月球探测器,开启了我国首次地外天体采样返回之旅.假设在发射火箭过程中,首先由火箭助推器提供推力,使火箭上升到离地面30 km的高空,速度达到1.2 km/s,然后助推器脱落并向上做减速运动,最后落回地面被回收.火箭助推器运动过程中所受地球引力可视为恒力,大小等于其在地球表面时所受的重力,助推器脱落后的运动过程中,受到的阻力大小恒为助推器重力的,g=10 m/s2,求:(1)助推器能上升到距离地面的最大高度;(2)助推器落到地面前瞬间的速度大小和助推器从脱落到落回地面经历的时间.14.滑雪是冬季常见的体育运动.如图所示,一滑雪运动员与装备总质量为75 kg,从倾角为30°的山坡顶端由静止向下滑行,未借助滑雪杖10 s内向下滑行了100 m.若该运动员在开始向下滑行时借助滑雪杖的作用,则其每次借助滑雪杖时都能获得150 N的沿山坡向下的推力,每次滑雪杖作用的时间为1 s,间隔时间为2 s,重力加速度g=10 m/s2,运动员滑行过程中受到的阻力不变.求:(1)未借助滑雪杖,运动员滑行过程中受到的阻力大小;(2)运动员在滑雪杖第二次作用结束时滑行的距离.15.[14分]如图所示,一平板小车C静止在粗糙的水平面上,可视为质点的小滑块A和B 的质量分别为2m、m,平板小车的质量为3m.现让小滑块A和B分别以6v0和v0的初速度同时从平板小车C的两端相向水平运动.已知小滑块A和B与平板小车间的动摩擦因数均为μ,平板小车运动过程中受到水平面的阻力等于平板小车对水平面的压力的.(1)为使小滑块A和B不相碰,平板小车的长度至少是多少?(2)求A、B不相碰的情况下最终小滑块B通过的路程.答案专题三牛顿运动定律考点1 牛顿运动定律的理解与应用1.D x-t图线的斜率表示速度,结合题图可知,在0~t1时间内速度不断增加,即乘客的加速度方向向上,根据牛顿第二定律得F N-mg=ma,解得F N=mg+ma,则F N>mg,选项A错误;在t1~t2时间内,x-t图线的斜率保持不变,所以速度不变,即乘客匀速上升,则F N=mg,选项B错误;在t2~t3时间内,x-t图线的斜率变小,所以速度减小,即乘客减速上升,加速度方向向下,根据牛顿第二定律得mg-F N=ma,解得F N=mg-ma,则F N<mg,选项C错误,D正确.2.D解法一由题意分析可知,当木块间的摩擦力达到f max时,拉力F达到最大.将四个木块看作整体,由牛顿第二定律得F+6mg sin 30°=6ma,将两个小木块及斜面上靠右的大木块看作整体,有f max+4mg sin 30°=4ma,以上联立解得此时F=f max,选项D正确.解法二由题意分析可知,当木块间的摩擦力达到f max时,拉力F达到最大.将两个小木块及上面的大木块看作整体,利用力的质量分配定则有f max=F,解得此时F=f max,选项D正确.3.C如图所示,c球由C点自由下落到M点用时t c满足R=g,得t c=.AM与水平面的夹角θ=45°,o球的加速度大小a o==g sinθ,o球下滑到M点用时t o满足2R sin θ=a o,解得t o=>t c.AM、BM在水平面上的投影长度相等,且L=2R sinθcosθ,BM的倾角α=60°,则b球由B点下滑到M点用时t b满足=g sin α·,解得t b=>t o>t c,选项C 正确,A、B、D错误.4.D在F由零逐渐增加的过程中,A所受摩擦力方向可能沿斜面向上,可能沿斜面向下,还有可能为零,A错误;对A、B整体,地面对B的支持力F N=(M+m)g,与力F大小无关,B 错误;对A、B整体,由水平方向受力平衡可知,地面对B的摩擦力等于F,并随F的增大而增大,则B对地面的摩擦力也随F的增大而增大,C错误;当F=mg tan θ时,A与B间的摩擦力为零,A、B处于A与B间的摩擦力方向改变的临界状态,D正确.5.AB A、B两物块在水平面上滑动时,根据牛顿第二定律可知,对整体有F-μ(m+M)g=(m+M)a1,对物块A有T1-μmg=ma1,联立得T1= F.A、B两物块在斜面上滑动时,根据牛顿第二定律可知,对整体有F-(m+M)g sinθ=(m+M)a2,对物块A有T2-mg sinθ=ma2,联立得T2= F.因为T1=T2,所以x1=x2,弹簧的伸长量关系与m和M的大小、μ和sinθ的大小均无关,恒有x1=x2,故选A、B.考点2 动力学两类基本问题1.C物体静止时,所受合力为零,设弹簧形变量为x0,斜面倾角为θ,弹簧劲度系数为k,有mg sinθ=kx0,设物体做匀加速运动的加速度为a,脱离弹簧前,经过时间t,物体运动的位移x=at2,此时弹簧的形变量为x0-x,根据牛顿第二定律有F+k-mg sinθ=ma,联立解得F=ma+t2,选项C正确.2.CD在0~2 s内,由图像得=-t+6,即x=6t-×3t2,与x=v0t+a1t2比较得v0=6 m/s,a1=-3 m/s2,即1 s末物块的加速度大小为3 m/s2,选项A错误;2 s末,速度v2=v0+a1t2=0,向右运动的位移为6 m,在2~6 s内,分析可知物块向左运动的位移大小为12 m,即-12 m=a2,解得a2=-1.5 m/s2,物块水平向左做初速度为零的匀加速直线运动,6 s末物块的速度大小v6=1.5×4 m/s=6 m/s,选项B错误;根据牛顿第二定律知在2~6 s内,有-F+μmg=ma2,在0~2 s内有-F-μmg=ma1,解得μ=0.075,F=2.25 N,选项C、D正确.3.BCD 由图示分析可知,木块沿斜面向上做匀减速运动时的加速度a1==×m/s2=-10 m/s2,运动时间t== s=1 s<5 s,故A错误;由A中分析可知,在0~1 s内木块向上做匀减速运动,1 s后木块反向做匀加速运动,则在t=1 s时摩擦力反向,故B正确;由图示分析可知,木块反向做匀加速运动时的加速度a2==× m/s2=2 m/s2,对木块,由牛顿第二定律有-mg sinθ-μmg cosθ=ma1,mg sinθ-μmg cosθ=ma2,代入数据解得μ=0.5,θ=37°,故C、D正确.5.AC根据A与B间摩擦力f随外力F的变化关系可知:第一阶段,F≤3 N,此时的摩擦力f与外力相等,说明A、B都静止,且B与地面间的滑动摩擦力为3 N;第二阶段,3 N<F ≤12 N,A、B之间的摩擦力随拉力F的增大而增大,但大于B与地面之间的滑动摩擦力3 N,则A、B保持相对静止,一起做匀加速运动;第三阶段,F>12 N,此时A、B间的摩擦力达到最大值,不再随外力的变化而变化,则A、B间的摩擦力为滑动摩擦力,两者发生相对滑动,故A与B间滑动摩擦力为6 N.设A、B的质量分别为m1、m2,则有μ1m1g=6 N,μ2(m1+m2)g=3 N,联立解得m1=1 kg,m2=0.5 kg,故A正确.第三阶段,由题图乙可知,A、B 刚发生相对滑动时,拉力F=12 N,又F=3t(N),则A、B刚发生相对滑动时,t=4 s>1 s ,。