压轴题12 牛顿运动定律解决连接体问题 备战2021年高考物理必刷压轴题精选精炼(解析版)

押题精选04 相互作用1．西汉时期的一本著作《春秋纬•考灵曜》中论述的地恒动不止，而人不知，譬如人在大舟中，闭牖而坐，舟行（而人）不觉也．”提出了哪个观点？A．物体具有惯性B．力是改变物体运动状态的原因C．物体运动具有相对性D．能量转化过程存在守恒关系【答案】C【详解】文中的描述内容主要研究物体运动状态与参考系的选择有关，物体运动具有相对性．A. 物体具有惯性，与结论不相符，选项A错误；B. 力是改变物体运动状态的原因，与结论不相符，选项B错误；C. 物体运动具有相对性，与结论相符，选项C正确；D. 能量转化过程存在守恒关系，与结论不相符，选项D错误；2．如图所示，底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上，箱子四周有一定空间。

当公交车（）A．缓慢起动时，两只行李箱一定相对车子向后运动B．急刹车时，行李箱a一定相对车子向前运动C．缓慢转弯时，两只行李箱一定相对车子向外侧运动D．急转弯时，行李箱b一定相对车子向内侧运动【答案】B【详解】A．有题意可知当公交车缓慢启动时，两只箱子与公交车之间的有可能存在静摩擦使箱子与公交车一起运动，故A错误；B．急刹车时，由于惯性，行李箱a一定相对车子向前运动，故B正确；C．当公交车缓慢转弯时，两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力，与车保持相对静止，故C错误；D．当公交车急转弯时，由于需要向心力大，行李箱一定相对车子向外侧运动，故D错误。

故选B。

3．如图为广泛应用于“双11”的智能快递分拣机器人简化图，派件员在分拣场内将包裹放在机器人的水平托盘上后，机器人可以将不同类别的包裹自动送至不同的位置，则下列说法正确的是（）A．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹不受摩擦力的作用B．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹没有惯性C．包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对平衡力D．包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，机器人对包裹的作用力等于包裹的重力【答案】A【详解】A．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹受重力和支持力作用，水平方向不受摩擦力的作用，A正确；B．一切物体在任何情况下都有惯性，惯性是物体的一个基本属性，B错误；C．包裹对机器人的压力和机器人对包裹的支持力是一对相互作用力，C错误；D．包裹随着机器人一起做匀加速直线运动时，机器人对包裹的作用力有竖直方向的支持力和水平方向的摩擦力，只有竖直方向的支持力与包裹的重力大小相等，因此机器人对包裹的作用力不等于包裹的重力，D 错误。

压轴题13 牛顿运动定律解决板块问题一、单选题1.如图所示，一块质量可忽略不计的足够长的轻质绝缘板，置于光滑水平面上，板上放置A、B两物块，质量分别为m A=0.10kg、m B=0.20kg，与板之间的动摩擦因数均为μ=0.20。

在水平面上方有水平向左的匀强电场，场强E=2.0×105N/C。

现将A、B带上电荷，电荷量分别为q A=2.0×10−6C、q B=−3.5×10−6C，且保持不变。

重力加速度g取10m/s2。

则带电后A、B的运动状态是()A. A、B都以1.0m/s2的加速度向右运动B. A静止不动，B以1.5m/s2的加速度向右运动C. A以2.0m/s2的加速度向左运动，B以1.5m/s2的加速度向右运动D. A以2.0m/s2的加速度向左运动，B以2.5m/s2的加速度向右运动【答案】D【解析】A与木板间的动摩擦力：f A=μm A g=0.2×0.1×10N=0.2NB与木板间的动摩擦力：fB=μm B g=0.2×0.2×10N=0.4N由于f B>f A，所以木板跟B一起运动；对A水平方向受力分析有：q A E−μm A g=m A a A，解得：a A=2.0m/s2，方向向左；对B水平方向受力分析有：q B E−μm A g=m B a B，解得：a B=2.5m/s2，方向向右；故ABC错误，D正确。

故选D。

2.一长轻质薄硬纸片置于光滑水平地面上，其上放质量均为1kg的A，B两物块，A，B与薄硬纸片之间的动摩擦因数分别为μ1=0.3，μ2=0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示．已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2.下列说法正确的是()A. 若F=1.5N，则A物块所受摩擦力大小为1.5NB. 若F=8N，则B物块的加速度为4.0m/s2C. 无论力F多大，A与薄硬纸片都不会发生相对滑动D. 无论力F多大，B与薄硬纸片都不会发生相对滑动【答案】C【解析】A与纸片间的最大静摩擦力为f A=μ1m A g=0.3×1×10N=3N，B与纸片间的最大静摩擦力为f B=μ2m B g=0.2×1×10N=2N；A.若F=1.5N<f A，所以AB与纸板保持相对静止，整体在F作用下向左匀加速运动，对整体根据牛顿第二定律得F=(m A+m B)a，对A根据牛顿第二定律得F−f=m A a，所以A物块所受摩擦力f<F=1.5N，故A错误；BCD.当B刚要相对于纸板滑动时静摩擦力达到最大值，由牛顿第二定律得f B=m B a0，f B=μ2m B g，得a0= 2m/s2；对整体，有F0=(m A+m B)·a0=2×2N=4N，即达到4N后，B将相对纸片运动，此时B受到的摩擦力f=2N；则对A分析，A受到的摩擦力也为2N，所以A的摩擦力小于最大静摩擦力，故A和纸片间不会发生相对运动；则可知，当拉力为8N时，B与纸板间的摩擦力即为滑动摩擦力为2N，此后增大拉力，不会改变B的受力，其加速度大小均为2m/s2，无论力F多大，A和纸片之间不会发生相对滑动，故BD错误，C正确；故选C。

压轴题01牛顿运动定律匀变速直线运动1.本专题是动力学方法的典型题型，包括动力学两类基本问题和应用动力学方法解决多运动过程问题。

高考中既可以在选择题中命题，更会在计算题中命题。

2024年高考对于动力学的考查仍然是热点。

2.通过本专题的复习，可以培养同学们的审题能力,分析和推理能力。

提高学生关键物理素养。

3.用到的相关知识有:匀变速直线运动规律,受力分析、牛顿运动定律等。

牛顿第二定律对于整个高中物理的串联作用起到至关重要的效果，是提高学生关键物理素养的重要知识点，因此在近几年的高考命题中动力学问题一直都是以压轴题的形式存在，其中包括对与高种常见的几种运动形式，以及对于图像问题的考查等，所以要求考生了解题型的知识点及要领，对于常考的模型要求有充分的认知。

考向一：有关牛顿第二定律的连接体问题1.处理连接体问题的方法：①当只涉及系统的受力和运动情况而不涉及系统内某些物体的受力和运动情况时，一般采用整体法。

②当涉及系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况时，一般采用隔离法。

2.处理连接体问题的步骤：3.特例：加速度不同的连接体的处理方法：①方法一（常用方法）：可以采用隔离法，对隔离对象分别做受力分析、列方程。

②方法二（少用方法）：可以采用整体法，具体做法如下：此时牛顿第二定律的形式： +++=x x x x a m a m a m F 332211合； +++=y y y y a m a m a m F 332211合说明：①F 合x 、F 合y 指的是整体在x 轴、y 轴所受的合外力，系统内力不能计算在内；②a 1x 、a 2x 、a 3x 、……和a 1y 、a 2y 、a 3y 、……指的是系统内每个物体在x 轴和y 轴上相对地面的加速度。

考向二：有关牛顿第二定律的动力学图像问题常见图像v ­t 图像、a ­t 图像、F ­t 图像、F ­a 图像三种类型(1)已知物体受到的力随时间变化的图线，求解物体的运动情况。

能力训练3 牛顿运动定律及连接体问题（时间60分钟，赋分100分）训练指要本套试题训练和考查的重点是：掌握超重和失重的概念，学会用超重和失重的思想来解决实际问题.掌握处理较简单的连接体问题的方法.第3题和第15题为创新题.这些题新在理论联系实际，能有效地提高学生分析问题和解决问题的能力.一、选择题（每小题5分，共40分）1.一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图2—3—1所示.在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是图2—3—1A.当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小2.木块静止在光滑水平面上，子弹以较大的水平速度v从木块左面射入，从右面射出，木块获得速度ｕ.设子弹对木块的作用力与速度无关，如v增大，则ｕA.增大B.减小C.不变D.无法确定3.（2001年全国高考试题）惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中，这个系统的重要元件之一是加速度计，加速度计的构造原理的示意图如图2—3—2所示：沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块，滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连；两弹簧的另一端与固定端相连，滑块原来静止，弹簧处于自然长度，滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导，设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为x，则这段时间内导弹的加速度为图2—3—2A.方向向左，大小为kx/mB.方向向右，大小为kx/mC.方向向左，大小为2kx/mD.方向向右，大小为2kx/m4.如图2—3—3所示，两斜面高都是h，倾角分别为α、β，α＜β.滑块1与左边斜面之间的动摩擦因数为μ1，从顶端由静止而下滑，经过时间t 1滑到底端，滑到底端时速度大小为v 1.滑块2与右边的斜面之间的动摩擦因数为μ2，从顶端由静止而下滑，经过时间t 2滑到底端，滑到底端时速度大小为v 2图2—3—3A.若已知v 1=v 2，那么可知t 1＞t 2B.若已知μ1=μ2，那么可知v 1=v 2C.若已知t 1=t 2，那么可知μ1＜μ2D.若已知μ1＜μ2，那么可知t 1=t 25.如图2—3—4所示，A 和B 两物体的质量分别为m 1和m 2，互相接触放在光滑水平面上.若对物体A 施以水平推力F ，则物体A 对物体B 的作用力为A.211m m m +FB. 212m m m +FC.FD.12m m F6.如图2—3—5所示，弹簧秤外壳质量为m 0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一重物质量为m ，现用一方向竖直图2—3—4向上的外力F 拉着弹簧秤，使其向上做匀加速运动，则弹簧秤的读数为图2—3—5A.mgB.m m m+0mg C.mm m +00FD.mm m+0 F7.如图2—3—6所示，A 、B 两条直线是在A 、B 两地分别用竖直向上的力F 拉质量分别为m A 和m B 的两个物体得出的加速度a 与力F 之间的关系图线，分析图线可知，下列说法中正确的是图2—3—6①比较两地的重力加速度，有g A ＞g B②比较两物体的质量，有m A ＜m B ③比较两地的重力加速度，有g A =g B④比较两物体的质量，有m A＞m BA.②③B.①②C.①④D.③④8.如图2—3—7所示，物体A、B质量分别为m1、m2，叠放在倾角为α的斜面上，A、B之间的动摩擦因数为μ1，B与斜面之间的动摩擦因数为μ2，A、B保持相对静止，一起加速下滑，μ1、μ2、α相互之间一定满足图2—3—7A.μ1≥μ2，tanα＞μ2B.μ1≤μ2，tanα＞μ2C.tanα＞μ1≥μ2D.tanα＞μ=μ12二、填空题(每小题6分，共24分)9.如图2—3—8所示，两个相同的小球用轻弹簧连图2—3—8 接，球A上端用细线系住挂起来，则静止后线被剪断的瞬间，A球的加速度大小为________，方向为_______，B球加速度大小为________.10.质量为2.0 kg的物体，从离地面16 m高处，由静止开始加速下落，经 2 s落地，则物体下落的加速度的大小是________ m/s2，下落过程中物体所受阻力的大小是________N.(g取10 m/s2)11.如图2—3—9所示，一质量为M的塑料球形容器在A 处与水平面接触，它的内部有一根直立的轻弹簧，弹簧下端固定于容器内壁底部，上端系一个带正电、质量为m的小球在竖直方向振动.当加一向上的匀强电场后，在弹簧正好处于原长时，小球恰有最大速度，则当球形容器在A处对桌面压力为0时，小球的加速度a=________.图2—3—912.在光滑的水平地面上，静止停放着小平板车B，它的质量m B=4 kg，在B的左端有一块小滑块A，A的质量m A=1 kg.A 与B之间的动摩擦系数为μ=0.2，小车长L=2 m，现在用F=14 N的水平力向左拉小车，3 s末小车的速度为________.(g取10 m/s2)三、计算题(共36分)13.(12分)如图2—3—10所示，A、B两个光滑的梯形木块质量均为m，紧挨着并排放在光滑水平面上.倾角θ=60°.欲使A、B在水平推力F作用下，一起加速运动(两者无相对滑动)，F不能超过多少?图2—3—10 图2—3—1114.（12分）如图2—3—11所示，A、B两个物体靠在一起，放在光滑水平面上，它们的质量分别为m A=3 kg,m B=6 kg，今用水平力F A推A，用水平力F B拉B，F A和F B随时间变化的关系是F A=9-2t(N),F B=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离，它们的位移是多少？15.（12分）如图2—3—12所示是一种悬球式加速度仪，它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度.m是一个金属球，它系在细金属丝的下端，金属丝的上端悬挂在O点，AB是一根长为l的电阻丝，其阻值为R0.金属丝与电阻丝接触良好，摩擦不计，电阻丝的中点C焊接一根导线.从O 点也引出一根导线，两线之间接入一个电压表V（金属丝和导线电阻不计）.图中虚线OC与AB相垂直，且OC=h，电阻丝AB 接在电压为U的直流稳压电源上.整个装置固定在列车中使AB 沿着车前进的方向.列车静止时金属丝呈竖直状态，当列车加速或减速前进时，金属线将偏离竖直方向，从电压表的读数变化可以测出加速度的大小.图2—3—12(1)当列车在水平轨道上向右做匀加速直线运动时，试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数U′的对应关系，以便重新刻制电压表表面使它成为直读加速度数值的加速度仪.(θ为列车加速度为a时，细金属丝与竖直方向的夹角）(2)这个装置能测得的最大加速度为多大？（3）为什么C点设置在电阻丝AB的中间？对电压表的选择应有什么特殊要求？参考答案一、1.BC 2.B 3.D 4.AC 5.B 6.D 7.A 8.A二、9. 2g、竖直向下；0 10.8；411.Mg/m据题意，小球所受电场力大小与重力相等，mg=Eq,当ma=Mg时，容器对A处压力为零，所以a=Mg/m,方向向下.12.9.5 m/s 对滑块A，假设A、B间有相对滑动，水平方向,a A=μg=0.2×10 m/s2=2 m/s2.对小车B，根据牛顿第二定律有F-μm A g=m B a B,a B=B Amg mFμ-=3 m/s2＞a A,说明AB间有相对滑动.A对B相对加速度为-1 m/s2,方向向右.L =21at 2,t =1222⨯=a l s=2 s,v B =a B t =3×2 m/s= 6 m/s.2 s末滑块离开小车，此后小车不再受A 施的摩擦力，它的加速度为a B ′=414=B m F m/s 2=3.5 m/s 2,v B ′=v B +a B ′t 1=6+3.5(3-2) m/s=9.5 m/s.三、13.N cos θ+p =mg①F -N sin θ=ma②对A 、B 组成的系统应用牛顿第二定律得F =（m+m ）a③由②③两式得 2F -2N sin θ=F即N =F /（2sin θ） ④将④代入①得p=mg -（F co t θ）/2若地面对A 物体的支持力N ≥0,则A 、B 一定会保持相对静止，因此mg -F cos θ/（2sin θ）≥0F ≤2mg tan60° F ≤23mg14.当t =0时，a A0=9/3 m/s 2=3 m/s 2,a B0=3/6 m/s 2=0.5m/s 2.a A0＞A B0,A 、B 间有弹力，随t 之增加，A 、B 间弹力在减小，当（9-2t )/3=(3+2t )/6,t =2.5 s 时，A 、B 脱离，以A 、B 整体为研究对象，在t =2.5 s 内，加速度a =(F A +F B )/(m A +m B )=4/3 m/s 2,s =at 2/2=4.17 m.15.（1）因小球与列车一起，加速度也为a ，对小球：T sinθ=ma ①;T cos θ-mg =0 ②;从①②得，a =g tan θ 因为ABDE R R U U AB DC ==',而DC =k tan θ,a =UhgL U ′.(2)因为U max ′=2U,a max =hLU Uh gL 22='⋅g .(3)C 点设置在AB 的中间的好处是：利用这个装置还可以测定列车做匀减速运动的加速度，这时小球偏向OC 线的右方，对电压表特殊要求是电压表的零点要在中间，量程大于2U.。

2021届高考（二轮）物理：牛顿运动定律附答案1、如图所示，小车内两根不可伸长的细线AO、BO拴住一小球，其中BO水平，小车沿水平地面向右做加速运动，AO与BO的拉力分别为T A、T B.若加速度增大，则()A．T A、T B均增大B．T A、T B均减小C．T A不变，T B增大D．T A减小，T B不变2、(双选)图甲为传感器显示变速运动中两物体的作用力与反作用力的实验装置，图乙为两个钩子的受力情况，横坐标是时间，纵坐标是力的大小。

则从图象上可以获得的信息有()甲乙A．任何时刻作用力与反作用力大小相等，方向相反B．任何时刻作用力与反作力大小相等，方向相同C．作用力与反作用力同时产生但不同时消失D．作用力与反作用力同时产生同时消失3、一小物块从倾角为α＝30°够长的斜面底端以初速度v0＝10 m/s沿斜面向上运动(如图所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝33，g取10 m/s2，则物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离为()A．3.75 m B．5 m C．6.25 m D．15 m4、(双选)如图所示，白色传送带保持v0＝10 m/s的速度逆时针转动，现将一质量为0.4 kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数μ＝0.5，传送带AB两端距离x＝16 m，传送带倾角为37°，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)()A．煤块从A端运动到B端所经历的时间为2 sB．煤块从A端运动到B端相对传送带的位移为6 mC．煤块从A端运动到B端画出的痕迹长度为5 mD．煤块从A端运动到B端摩擦产生的热量为6.4 J5、就一些实际生活中的现象，某同学试图从惯性角度加以解释，其中正确的是()A．采用了大功率的发动机后，某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机，这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性B．射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透，这表明它的惯性变小了C．货运列车运行到不同的车站时，经常要摘下或加挂一些车厢，这会改变它的惯性D．摩托车转弯时，车手一方面要控制适当的速度，另一方面要将身体稍微向里倾斜，通过调控人和车的惯性达到转弯的目的6、一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱与杆的质量为M，环的质量为m，如图所示。

2021届高考一轮（人教）物理：牛顿运动定律含答案一轮专题：牛顿运动定律1、高铁是我国“新四大发明”之一．有一段视频，几年前一位乘坐京沪高铁的外国人，在最高时速300公里行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示，在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车横向变道进站的时候，硬币才倒下．这一视频证明了我国高铁极好的稳定性．关于这枚硬币，下列判断正确的是()A．硬币直立过程可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用B．硬币直立过程一定只受重力和支持力而处于平衡状态C．硬币倒下是因为受到风吹D．列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用2、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．F1＝F2，α1>α2B．F1>F2，α1＝α2C．F1＝F2，α1<α2D．F1>F2，α1>α23、如图所示，在同一竖直线上有A、B两点，相距为h，B点离地高度为H。

现从A、B两点分别向P点安放两个光滑的固定斜面AP和BP，并让两个相同小物块(可看成质点)从两斜面的A、B点同时由静止滑下，发现两小物块同时到达P 点，则()A ．OP 间距离为H (H ＋h )B ．OP 间距离为H ＋h 2C ．两小物块运动到P 点的速度相同D ．两小物块的运动时间均为2(H ＋h )g4、用外力F 拉一物体使其做竖直上升运动，不计空气阻力，加速度a 随外力F 的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )A ．物体的质量为F 0a 0B ．地球表面的重力加速度为2a 0C ．当a>0时，物体处于失重状态D ．当a ＝a 1时，拉力F ＝F 0a 0a 1 5、关于惯性的大小，下列说法中正确的是( )A ．高速运动的物体不容易停下来，所以物体运动速度越大，惯性越大B ．用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体，则难以推动的物体惯性大C ．两个物体只要质量相同，那么惯性大小就一定相同D ．在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小6、如图为10米跳台运动员在决赛中的关键一跳，关于运动员能跳起离开跳台的原因，下列说法正确的是( )A．他对跳台的作用力大于地球对他的引力B．跳台对他的作用力大于他对跳台的作用力C．跳台对他的作用力大于地球对他的引力D．跳台对他的作用力对他做了正功7、如图(a)所示，质量为5 kg的小物块以初速度v0＝11 m/s从θ＝53°固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F.第二次无恒力F.图(b)中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v－t图线．不考虑空气阻力，g＝10 m/s2，(sin 53°＝0.8、cos 53°＝0.6)下列说法中正确的是()A．恒力F的大小为5 NB．恒力F的大小为10 NC．物块与斜面间的动摩擦因数为1 3D．物块与斜面间的动摩擦因数为0.58、根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是()A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个力的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比*9、如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球、乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右*10、航模兴趣小组设计出一架遥控飞机，其质量m＝2 kg，动力系统提供的恒定升力F＝28 N。

备战2021年高考物理-一轮复习训练习题-牛顿运动定律一、单选题1.如图为一个质点做直线运动的v﹣t图象，该质点在前4s内向东运动，则该质点（）A.在8～10 s内始终向东运动B.在前8 s内的加速度大小不变，方向始终向西C.在前8 s内的合外力先减小后增大D.在4～12 s内的位移大小为24 m2.纳米技术（1纳米=10ˉ9m）是在纳米尺度（10ˉ9m～10ˉ7m）范围内通过直接操纵分子、原子或分子团使其重新排列从而形成新的物质的技术．用纳米材料研制出一种新型涂料喷涂在船体上能使船体在水中航行形成空气膜，从而使水的阻力减小．设一货轮的牵引力不变，喷涂纳米材料后航行加速度比原来大了一倍，则牵引力F与喷涂纳米材料后的阻力f之间的大小关系是（）A.F= fB.F=fC.F= fD.F= f3.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒型容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为()A.游客处于超重状态B.游客处于失重状态C.筒壁对游客的支持力等于重力D.游客受到的摩擦力等于重力4.如图所示，电灯吊在天花板上，设悬线对电灯的拉力为F1，电灯对悬线的拉力为F2，电灯的重力为F3。

下列说法正确的是（）A.F1、F2是一对平衡力B.F1、F3是一对平衡力C.F1、F3是一对作用力和反作用力D.F2、F3是一对作用力和反作用力5.质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变。

当汽车加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度应为()A. B. C. D.6.教科书中这样表述牛顿第一定律：一切物体总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状态为止．其中“改变这种状态”指的是改变物体的（）A.速度B.加速度C.位置D.受力7.以卵击石，鸡蛋破碎，在这一过程中（）A.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力小B.鸡蛋对石头的作用力比石头对鸡蛋的作用力大C.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力大小相等D.鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力互相平衡8.如图所示，A、B两个小箱子的质量大小为m A=4m B，它们之间用轻弹簧相连，一起静止在光滑水平面上，用向右的水平恒力F作用于箱子B，使系统由静止开始运动，弹簧的伸长量为x1,如把同样大小的水平恒力F改为作用于箱子A上，使系统由静止开始向左运动时弹簧的伸长量为x2，则x1 : x2为（）A.1 ：4B.4 ：1C.1 ：1D.以上都有可能9.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。

2021普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律1(安徽第17题)．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一局部，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。

如图〔a〕所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。

现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出，如图〔b〕所示。

那么在其轨迹最高点P处的曲率半径是v2B v2sin2A．0．0Aρ图〔a〕Pv0ραg g图〔b〕C．v2cos2D．v2cos2g gsin答案：C解析：物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为v0cosα，根据牛顿第二定律得mgm (v0cos)2，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是v02cos2，C正确。

g2(新课标理综第21题).如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt〔k是常数〕，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，以下反映a1和a2变化的图线中正确的选项是〔A〕解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。

木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。

在到达最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律kt。

木块和木板相对运动时，a1m2g kta1a2恒定不变，a2g。

所m1m2m1m2以正确答案是A。

3〔2021天津第2题〕．如下列图，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小【解析】：考查牛顿运动定律处理连接体问题的根本方法，简单题。

对于多个物体组成的物体系统，假设系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。

(1)超重、失重；(2)连接体问题；(3)牛顿运动定律的综合应用、滑块滑板模型、传送带模型等。

例1．(2019∙全国III卷∙20)如图(a)，物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。

t＝0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t＝4s时撤去外力。

细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示，木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。

木板与实验台之间的摩擦可以忽略。

重力加速度取10m/s2。

由题给数据可以得出( )A．木板的质量为1 kgB．2～4 s内，力F的大小为0.4 NC．0～2 s内，力F的大小保持不变D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】AB【解析】由题图(c)可知木板在0～2 s内处于静止状态，再结合题图(b)中细绳对物块的拉力f在0～2 s内逐渐增大，可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大，故可以判断木板受到的水平外力F也逐渐增大，选项C错误；由题图(c)可知木板在2～4 s内做匀加速运动，其加速度大小为a1＝0.4－04－2m/s2＝0.2 m/s2，在4～5 s内做匀减速运动，其加速度大小为a2＝0.4－0.25－4 m/s2＝0.2 m/s2，另外由于物块静止不动，同时结合题图(b)可知物块与木板之间的滑动摩擦牛顿运动定律的应用力F f ＝f ，故对木板进行受力分析，由牛顿第二定律可得F －F f ＝ma 1、F f ＝ma 2，解得m ＝1 kg 、F ＝0.4 N ，选项A 、B 均正确；由于不知道物块的质量，所以不能求出物块与木板之间的动摩擦因数，选项D 错误。

【点睛】本题结合图象考查板－块模型。

以木板为研究对象，通过f －t 与v －t 图象对相应过程进行受力分析、运动分析，列方程解出相应的问题。

例2．(2020∙浙江7月选考∙19)如图甲所示，有一质量m ＝200 kg 的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置。

训练02 牛顿运动定律的综合应用1．低空跳伞是一种危险性很高的极限运动，通常从高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳，在极短时间内必须打开降落伞，才能保证着地安全。

某跳伞运动员从高H =100m 的楼顶起跳，自由下落一段时间后打开降落伞，最终以安全速度匀速落地。

若降落伞被视为瞬间打开，得到运动员起跳后的速度v 随时间t 变化的图像如图所示，已知运动员及降落伞装备的总质量m =60kg ，开伞后所受阻力大小与速率成正比，即f=kv ，取g =10m/s 2，求∶（1）打开降落伞瞬间运动员的加速度； （2）打开降落伞后阻力所做的功。

【答案】（1）230m/s ，方向竖直向上；（2）45.92510J -⨯ 【详解】（1）0~2s 内物体做自由落体运动，有1120m/s v gt ==匀速运动时有2mg kv =刚打开降落伞时，有mg f ma -=1f kv =解得230m/s a =-故加速度大小为230m/s ，方向竖直向上。

（2）对运动员下降的全过程，根据动能定理得2212f mgH W mv +=解得45.92510J f W =-⨯2．为了检测一架大疆无人机的承受摔损能力，科研小组设计了一次模拟试验：已知一架无人机的质量m=2 kg ，其动力系统提供的升力恒为F =32 N ，飞行时所受的空气阻力大小恒为f =4 N 。

让该无人机从地面由静止开始竖直上升，3 s 后关闭发动机。

取重力加速度大小g=10 m/s 2，假设无人机只在竖直方向运动。

求： （1）无人机3 s 末的速度大小v 1；（2）若无人机落地的速度大于16 m/s 就会损毁，请你通过计算判断本次模拟试验无人机是否损毁？ 【答案】（1）12m/s ；（2）会损毁，见解析 【详解】（1）无人机受重力、升力和阻力作用做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得1F mg f ma --=解得214m/s a =无人机3 s 末的速度大小11v at =解得112m/s v =（2）最初3 s 内上升的高度2111118m 2h a t == 设关闭发动机后上升阶段加速度大小为a 2，由牛顿第二定律得2f mg ma +=解得2212m/s a设关闭发动机后无人机上升的高度为h 2，由运动学公式可得212202v a h -=-解得26m h =无人机离地面的最大高度12H h h =+解得24m H =无人机到最高点后下落，设加速度大小为a 3，落地时的速度为v 2，由牛顿第二定律得3–mg f ma =解得238m/s a =由运动学公式可得2232v a H =解得2m/s 16m/s v =＞所以本次模拟试验无人机会损毁3．如图，ABC 为一竖直面内的光滑轨道，AB 段和BC 段均为直线，且在B 处平滑连接，AB 段与水平面的夹角为37°。