2021年高考物理一輪總復習3.3牛頓運動定律的綜合應用隨堂集訓考向一eq\o(\s\up7(超重失重),\s\do10(〈高考常見設題點5年3考，以選擇題為主〉))C.減速上升 D.減速下降解析：木箱靜止時物塊對箱頂有壓力，則物塊受到箱頂向下的壓力，當物塊對箱頂剛好無壓力時，表明系統有向上的加速度，是超重，B、D正確。答案：BD考向二eq\o(\s\up7(牛頓定律的應用),\s\do10(〈高考靈活設題點5年5考，以選擇題、計算題為主〉))2.[xx·四川高考](多選)如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運動，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，t＝0時刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，t＝t0時刻P離開傳送帶。不計定滑輪質量和摩擦，繩足夠長。正確描述小物體P速度隨時間變化的圖象可能是()解析：若v2<v1且mQg<μmPg，則μmPg－mQg＝(mP＋mQ)a1，當P加速運動速度達到v1后，與皮帶一起勻速運動，直到離開傳送帶(也可能加速過程中就離開傳送帶)，所以B項正確。若v2<v1且mQg>μmPg，則P先勻減速到零再反向加速到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶)；若v2>v1，且mQg<μmPg，則P先勻減速至v1，然后與傳送帶一起勻速運動，直到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶)；若v2>v1且mQg>μmPg，滿足mQg＋μmPg＝(mP＋mQ)a2，中途減速至v1，以后滿足mQg－μmPg＝(mP＋mQ)a3，以a3先減速到零再以相同的加速度返回直到離開傳送帶(也可能減速過程中就離開傳送帶)，故C正確，A、D錯誤。答案：BC3.[xx·重慶高考]如圖1為伽利略研究自由落體運動實驗的示意圖，讓小球由傾角為θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角條件下進行多次實驗，最后推理出自由落體運動是一種勻加速直線運動。分析該實驗可知，小球對斜面的壓力、小球運動的加速度和重力加速度與各自最大值的比值y隨θ變化的圖象分別對應圖2中的()A．①、②和③ B．③、②和①C．②、③和① D．③、①和②解析：小球在光滑斜面上時，對斜面的壓力FN＝mgcosθ，其最大值為mg，y＝eq\f(FN,mg)＝cosθ，對應于圖線③；小球運動的加速度a＝gsinθ，其最大值為g，y＝eq\f(a,g)＝sinθ，對應于圖線②；重力加速度是恒定值，y＝1，對應于圖線①，故選項B正確。答案：B4．[xx·課標全國卷Ⅰ](多選)xx年11月，“殲15”艦載機在“遼寧號”航空母艦上著艦成功。圖(a)為利用阻攔系統讓艦載機在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機的動力系統立即關閉，阻攔系統通過阻攔索對飛機施加一作用力，使飛機在甲板上短距離滑行后停止。某次降落，以飛機著艦為計時零點，飛機在t＝0.4s時恰好鉤住阻攔索中間位置，從著艦到停止的速度－時間圖線如圖(b)所示。假如無阻攔索，飛機從著艦到停止需要的滑行距離約為1000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g。則()A.從著艦到停止，飛機在甲板上滑行的距離約為無阻攔索時的1/10B.在0.4～2.5s時間內，阻攔索的張力幾乎不隨時間變化C.在滑行過程中，飛行員所承受的加速度大小會超過2.5D.在0.4～2.5s時間內，阻攔系統對飛機做功的功率幾乎不變解析：速度－時間圖象中，圖線與坐標軸所圍圖形的面積為物體的位移，所以可以計算飛機受阻攔時運動的位移約為x＝70×0.4m＋eq\f(1,2)×(3.0－0.4)×70m＝119m，A正確；0.4s到2.5s時間內，速度－時間圖象的斜率不變，說明兩條繩索張力的合力不變，但是兩力的夾角不斷變小，所以繩索的張力不斷變小，B錯；0.4s到2.5s時間內平均加速度約為a＝eq\f(66－10,2.1)m/s2＝26.7m/s2，C正確；0.4s到2.5s時間內，阻攔系統對飛機的作用力不變，飛機的速度逐漸減小，由P＝Fv可知，阻攔系統對飛機做功的功率逐漸減小，D錯。答案：AC5.[xx·江蘇高考]如圖所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質量分別為m、M，夾子與木塊兩側間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動，力F的最大值是()A.eq\f(2fm＋M,M)B.eq\f(2fm＋M,m)C.eq\f(2fm＋M,M)－(m＋M)gD.eq\f(2fm＋M,m)＋(m＋M)g解析：對整體受力分析有F－(M＋m)g＝(M＋m)a,對木塊受力分析有2f－Mg＝Ma，聯立以上各式可得F＝eq\f(2fm＋M,M)，答案選A。答案：A6.[xx·上海高考]如圖，質量為M，長為L，高為h的矩形滑塊置于水平地面上，滑塊與地面間動摩擦因數為μ；滑塊上表面光滑，其右端放置一個質量為m的小球。用水平外力擊打滑塊左端，使其在極短時間內獲得向右的速度v0，經過一段時間后小球落地。求小球落地時距滑塊左端的水平距離。解析：滑塊上表面光滑，小球水平方向不受力的作用，故當滑塊的左端到達小球正下方這段時間內，小球速度始終為零，則對于滑塊：a＝eq\f(μm＋Mg,M)，v1＝eq\r(v\o\al(2,0)－2aL)＝eq\r(v\o\al(2,0)－\f(2μm＋MgL,M))。當滑塊的左端到達小球正下方后，小球做自由落體運動，落地時間t＝eq\r(\f(2h,g))滑塊的加速度a′＝μg①若此時滑塊的速度沒有減小到零，在t時間內滑塊向右運動的距離為：x＝v1t－eq\f(1,2)a′t2＝eq\r(v\o\al(2,0)－\f(2μm＋MgL,M))·eq\r(\f(2h,g))－eq\f(1,2)μg(eq\r(\f(2h,g)))2＝eq\r(\f(2hv\o\al(2,0),g)－\f(4μm＋MLh,M))－μh②若在t時間內滑塊已經停下來，則：x′＝eq\f(v\o\al(2,1),2a′)＝eq\f(v\o\al(2,0),2μg)－eq\f(m＋M,M)L。答案：eq\r(\f(2hv\o\al(2,0),g)－\f(4μm＋MLh,M))－μheq\f(v\o\al(2,0),2μg)－eq\f(m＋M,M)L【模擬題組——提考能】1.[xx·石家莊質檢](多選)如圖所示是某同學站在力板傳感器上做下蹲－起立的動作時記錄的壓力F隨時間t變化的圖線。由圖線可知該同學()A.體重約為650NB.做了兩次下蹲—起立的動作C.做了一次下蹲—起立的動作，且下蹲后約2s起立D.下蹲過程中先處于超重狀態后處于失重狀態解析：當該同學站在力板傳感器上靜止不動時，其合力為零，即壓力讀數恒等于該同學的體重值，由圖線可知：該同學的體重為650N，A正確；每次下蹲，該同學都將經歷先向下做加速(加速度方向向下)、后減速(加速度方向向上)的運動，即先經歷失重狀態，后經歷超重狀態，讀數F先小于體重，后讀數F大于體重；每次起立，該同學都將經歷先向上做加速(加速度方向向上)、后減速(加速度方向向下)的運動，即先經歷超重狀態，后經歷失重狀態，讀數F先大于體重、后小于體重。由圖線可知：C正確，B、D錯誤。答案：AC2.[xx·寧夏銀川一中模擬]a、b兩物體的質量分別為m1、m2，由輕質彈簧相連。當用恒力F豎直向上拉著a，使a、b一起向上做勻加速直線運動時，彈簧伸長量為x1；當用大小仍為F的恒力沿水平方向拉著a，使a、b一起沿光滑水平桌面做勻加速直線運動時，彈簧伸長量為x2，如圖所示，則()A.x1一定等于x2 B.x1一定大于x2C.若m1>m2，則x1>x2 D.若m1<m2，則x1<x2解析：當用恒力F豎直向上拉著a時，先用整體法有：F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a，再隔離b有：kx1－m2g＝m2a，聯立得：x1＝eq\f(m2F,km1＋m2)。當沿水平方