1、規范快練(九)牛頓運動定律的綜合應用一、單項選擇題1.2020云南昆明4月質檢如圖所示，質量為M的滑塊A放置在光滑水平地面上，A的左側面有一個圓心為O、半徑為R的光滑四分之一圓弧面當用一水平向左的恒力F作用在滑塊A上時，一質量為m的小球B(可視為質點)在圓弧面上與A保持相對靜止，且B距圓弧面末端Q的豎直高度H.已知重力加速度大小為g，則力F的大小為()A.MgB.MgC.(Mm)g D.(Mm)g2如圖所示，光滑水平面上的小車在水平拉力F的作用下向右加速運動時，物塊與豎直車廂壁相對靜止，不計空氣阻力若作用在小車上的水平拉力F增大，則()A物塊受到的摩擦力不變B物塊受到的合力不變C物塊可能相對于

2、車廂壁滑動D物塊與車廂壁之間的最大靜摩擦力不變32020邯鄲一模如圖所示，在光滑水平面上放有一質量M30 kg的斜劈，在其斜面上放一質量m2 kg的物塊，現用一水平向右的力F拉斜劈，使其由靜止開始運動，物塊恰好能與斜劈保持相對靜止已知斜劈傾角37，物塊與斜面間的動摩擦因數0.8，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g10 m/s2.則拉力F大小為()A1 N B10 NC31 N D310 N4.2020沈陽模擬如圖所示，ab、cd是豎直平面內兩根固定的光滑細桿，a、b、c、d位于同一圓周上，b點為圓周的最低點，c點為圓周的最高點，若每根桿上都套著一

3、個小滑環(圖中未畫出)，將兩滑環同時從a、c處由靜止釋放，用t1、t2分別表示滑環從a到b、c到d所用的時間，則()At1t2 Bt1t2Ct1t2 D無法確定5.2020合肥聯考如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上，一質量為2m的小車在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球(質量為m)的輕繩恰好水平則外力F的大小為()A2mg B.mgC6mg D4.5 mg6.如圖所示，物體A疊放在物體B上，B置于光滑水平面上，A、B質量分別為mA6 kg、mB2 kg，A、B之間的動摩擦因數0.2，開始時F10 N，此后逐漸增加，在增大到45 N的過程中，則()A當拉力F1

4、2 N時，物體均保持靜止狀態B兩物體開始沒有相對運動，當拉力超過12 N時，開始相對滑動C兩物體從受力開始就有相對運動D兩物體始終沒有相對運動二、非選擇題7如圖所示，一彈簧一端固定在傾角為37的光滑固定斜面的底端，另一端拴住質量為m16 kg的物體P，Q為一質量為m210 kg的物體，彈簧的質量不計，勁度系數k600 N/m，系統處于靜止狀態現給物體Q施加一個方向沿斜面向上的力F，使它從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動，已知在前0.2 s時間內，F為變力，0.2 s以后F為恒力，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：(1)系統處于靜止狀態時，彈簧的壓縮量x0；(2)物體

5、Q從靜止開始沿斜面向上做勻加速運動的加速度大小a；(3)力F的最大值與最小值規范快練(九)1解析：相對靜止的兩個物體具有相同的加速度，即A、B整體的加速度方向水平向左，根據牛頓第二定律知，小球受到的重力和支持力N的合力方向水平向左設N與豎直方向的夾角為，如圖所示，則cos ，sin ，則tan ，根據牛頓第二定律，對小球有mgtan ma，解得小球的加速度ag，對A、B整體有F(Mm)a，解得F(Mm)g，選項D正確答案：D2解析：物塊受力如圖所示，根據牛頓第二定律，對物塊有FNma，對物塊和小車整體有F(Mm)a，聯立可得a，FNF，水平拉力F增大時，加速度a增大，車廂壁對物塊的彈力FN增大

6、，物塊與車廂壁之間的最大靜摩擦力增大，物塊相對于車廂壁仍然保持靜止，選項C、D均錯誤；物塊在豎直方向受力平衡，則Ffmg，即物塊受到的摩擦力不變，選項A正確；物塊受到的合力等于FN，FN隨F的增大而增大，選項B錯誤答案：A3解析：對m受力分析如圖所示，根據牛頓第二定律可得：Ffcos 37FNsin 37ma，豎直方向，根據平衡條件可得：Ffsin 37FNcos 37mg，根據摩擦力的計算公式可得：FfFN，聯立解得：a m/s2；以整體為研究對象，水平方向根據牛頓第二定律可得：F(Mm)a，解得：F10 N，故B項正確、A、C、D三項錯誤答案：B4解析：設滑桿與豎直方向的夾角為，圓周的直徑

7、為D，根據牛頓第二定律得滑環的加速度為agcos ，滑桿的長度為xDcos ，則根據xat2，得t ，可見時間t只與圓的直徑、當地的重力加速度有關，A正確，B、C、D錯誤答案：A5解析：對整體分析，在沿斜面方向上有F3mgsin 303ma.對小球分析，小球受到水平拉力，重力的作用，合力F合2mg，故2mgma，解得a2g，代入F3mgsin 303ma中可得F4.5mg，D正確答案：D6解析：A、B一起加速運動是因為A對B有靜摩擦力，但由于靜摩擦力存在最大值，所以B的加速度有最大值，可以求出此加速度下拉力的大小，如果拉力再增大，則物體間就會發生相對滑動，所以這里存在一個臨界點，就是A、B間靜

8、摩擦力達到最大值時拉力F的大小以A為研究對象進行受力分析，受水平向右的拉力和水平向左的靜摩擦力，有FFfmAa；再以B為研究對象，受水平向右的靜摩擦力FfmBa，當Ff為最大靜摩擦力時，解得a m/s26 m/s2，有F48 N由此可以看出，當F48 N時，A、B間的摩擦力達不到最大靜摩擦力，也就是說，A、B間不會發生相對運動，故選項D正確答案：D7解析：(1)設開始時彈簧的壓縮量為x0對整體受力分析，平行斜面方向有(m1m2)gsin kx0解得x00.16 m.(2)前0.2 s時間內F為變力，之后為恒力，則0.2 s時刻兩物體分離，此時P、Q之間的彈力為零且加速度大小相等，設此時彈簧的壓縮量為x1對物體P，由牛頓第二定律得kx1m1gsin m1a前0.2 s時間內兩物體的位移x0x1