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专题强化四牛顿运动定律的综合应用

(分值:100分)

1~9题,每小题8分,共72分。

A级基础对点练

对点练1动力学图像问题

1.(2025·四川成都模拟)如图,一水平轻质弹簧的左端固定在竖直墙壁上,右端与一小物块相连,刚开始物块静止且弹簧处于原长状态,现对物块施加一个水平向右的拉力F使物块向右做匀加速直线运动。弹簧始终处于弹性限度内,物块与水平地面间的动摩擦因数恒定,不计空气阻力。下列关于拉力F随物块位移x变化的图像正确的是()

A.A B.B

C.C D.D

2.(2024·全国甲卷,15)如图,一轻绳跨过光滑定滑轮,绳的一端系物块P,P置于水平桌面上,与桌面间存在摩擦;绳的另一端悬挂一轻盘(质量可忽略),盘中放置砝码。改变盘中砝码总质量m,并测量P的加速度大小a,得到a-m图像。重力加速度大小为g。在下列a-m图像中,可能正确的是()

A.A B.B

C.C D.D

3.(多选)(2025·河南焦作高三期末)如图甲所示,地面上有一质量为M的重物,用力F向上提它,力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,则以下说法正确的是()

A.当F小于图中A点值时,物体的重力MgF,物体不动

B.图中A点值等于物体的重力

C.物体向上运动的加速度和力F成正比

D.图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度

对点练2动力学中的连接体问题

4.(2025·山东潍坊模拟)如图所示,在光滑水平地面上,A、B两物块用细线相连,A物块质量为1kg,B物块质量为2kg,细线能承受的最大拉力为4N。若要保证在水平拉力F作用下,两物块一起向右运动,则F的最大值为()

A.4N B.5N

C.6N D.7N

5.(2025·山东济南高三期末)如图所示,静置于光滑水平面上的物体A通过跨过定滑轮的轻绳与物体B相连,轻绳处于拉直状态。已知A、B两物体的总质量不变,不计滑轮的质量和摩擦。同时将A、B两物体由静止释放,释放后瞬间轻绳的拉力大小为FT。下列说法正确的是()

A.物体B的质量越大FT越大

B.物体A的质量越大FT越大

C.A、B两物体的质量相等时FT最大

D.A、B两物体的质量相等时FT最小

6.(多选)如图所示,水平地面上有三个靠在一起的物块A、B和C,质量均为m,设它们与地面间的动摩擦因数均为μ,用水平向右的恒力F推物块A,使三个物块一起向右做匀加速直线运动,用F1、F2分别表示A与B、B与C之间相互作用力的大小,则下列判断正确的是()

A.若μ≠0,则F1∶F2=2∶1

B.若μ≠0,则F1∶F2=3∶1

C.若μ=0,则F1∶F2=2∶1

D.若μ=0,则F1∶F2=3∶1

对点练3动力学的临界和极值问题

7.(多选)如图所示,质量mB=2kg的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接,托盘上放一质量mA=1kg的小物块A,整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F,使其从静止开始以加速度a=2m/s2做匀加速直线运动,已知弹簧的劲度系数k=600N/m,g=10m/s2。以下结论正确的是()

A.变力F的最小值为2N

B.变力F的最小值为6N

C.小物块A与托盘B分离瞬间的速度为0.2m/s

D.小物块A与托盘B分离瞬间的速度为55

8.如图所示,一足够长的木板上表面与木块之间的动摩擦因数μ=0.75,木板与水平面成θ角,让木块从木板的底端以初速度v0=2m/s沿木板向上滑行,随着θ的改变,木块沿木板向上滑行的距离x将发生变化,重力加速度g=10m/s2,x的最小值为()

A.0.12m B.0.14m

C.0.16m D.0.2m

B级综合提升练

9.(2024·安徽淮南模拟)足够长的光滑斜面上的三个质量相同的物块通过与斜面平行的细线相连,在沿斜面方向的拉力F0的作用下保持静止,如图甲所示,物块2的上侧固定有不计质量的力传感器。改变拉力F0的大小,使三个物块沿斜面以相同加速度向上做初速度为零的匀加速直线运动,测得多组传感器的示数F和物块通过的位移x与时间t的平方的比值,画出图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是()

A.斜面的倾角θ=60°

B.每个物块的质量m=2.5kg

C.当F=10N时,F0=15N

D.当F=10N时,物块的加速度大小为a=2.5m/s2

10.(18分)如图所示,固定的足够长的光滑斜面的倾角θ=30°,斜面顶端固定有轻质滑轮。位于斜面底端的滑块P通过不可伸长的轻质细绳绕过滑轮与重物Q连接。开始时托着重物Q使细绳恰处于绷直状态,滑块P和滑轮间的细绳与斜面平行,重物Q与滑轮间的细绳沿竖直方向。现释放重物Q,重物Q向下运动,滑块P沿斜面向上运动。当滑块P的速度达