高考物理必备—第5讲 牛顿运动定律-单个物体加速度相关问题（解析版）

1、公众号：高中资料共享 免费分享5000G学习资料第5讲 牛顿第二定律单个物体加速度问题一、单选题1.（2019吴忠市红寺堡区第一中学高三期末）如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为的斜面上，P、Q间的动摩擦因数为1，Q与斜面间的动摩擦因数为2（21）。当它们从静止开始沿斜面加速下滑时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为（ ）A.0 B.1mgcos C.2mgcos D.mgsin【答案】C【解析】当物体P和Q一起沿斜面加速下滑时，其加速度为：a=gsin2gcos ，因为P和Q相对静止，所以P和Q之间的摩擦力为静摩擦力，不能用公式f=N求解。对物体P运用牛顿第二

2、定律得：mgsinf=ma，所以求得：f=2 mgcos。即C选项正确。2.（2019重庆一中高二期末）质量为m的小球用细线吊在斜面上，如图所示。系统静止时绳与斜面平行，不计一切摩擦。当斜面体向右以a=0.75g的加速度（g为当地重力加速度）匀加速运动时，小球与斜面刚好分离，则斜面体倾角等于（ ）A.30 B.37 C.53 D.60【答案】C【解析】当小球与斜面刚好分离时，斜面对小球没有支持力，小球受力如图所示：由牛顿第二定律得：mgcot=ma，解得cot=0.75，=53，故ABD错误，C正确。3.（2019江西景德镇一中高三月考）如图所示，质量为 M，中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水

3、平地面上，光滑槽内有一质量为m 的小铁球，现用一水平向右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成 。则下列说法正确的是（ ）A.小铁球受到的合外力方向水平向左B.系统的加速度为C.凹槽对小铁球的支持力为D.推力【答案】C【解析】A. 小球的加速度方向水平向右，所以合外力方向水平向右，故A错误；B. 对小球进行受力分析得： ，解得：a=gtan，所以系统的加速度为故B错误。C. 对小球进行受力分析，如图，则凹槽对小铁球的支持力故C正确。D. 对整体进行受力分析，根据牛顿第二定律得：故D错误。4.如图所示，有一倾角为的斜面体 B静置在水平地面上，物体A放

4、在斜面上且与B保持相对静止.现对斜面体B施加向左的水平推力，使物体A和斜面体B一起向左做加速运动，加速度从零开始逐渐增大，直到A和B开始发生相对运动，则关于A物体受到B物体的支持力和摩擦力，下列说法正确的是（ ）A.增大，持续增大B.不变，不变C.增大，先减小后增大D.减小，先增大后减小【答案】C【解析】当加速度较小时，摩擦力Ff沿斜面向上.将加速度分解为沿斜面向下和垂直于斜面向上.根据牛顿第二定律得FN-mgcos=masin，mgsin-Ff=macos，得到FN=mgcos+masin Ff=mgsin-macos可知当a增大时，FN增大，Ff减小.当加速度较大时，摩擦力Ff沿斜面向下.

5、根据牛顿第二定律得FN-mgcos=masin，mgsin+Ff=macos，得到FN-mgcos=masin，Ff=macos-mgsin可知当a增大时，FN增大，Ff增大.故C正确.5.（2018安徽省萧县中学高三）一辆小车沿水平面始终保持做匀变速直线运动.一根细线上端固定在车顶，下端系一个小球M，稳定时，细线的位置如图所示，当时在小车地板上，小球正下方的点是P点.某时刻细线突然断裂，小球落到小车的地板上（该过程小车的运动方向未变，小球没有跟左右两壁相碰，不计空气阻力）.设小球落到小车地板上的点是Q点.则下列说法正确的是（ ）A.无论小车向左运动还是向右运动，Q点都一定在P点的左侧B.无论

6、小车向左运动还是向右运动，Q点都一定在P点的右侧C.若小车向左运动则Q点一定在P点的左侧，若小车向右运动则Q点一定在P点的右侧D.若小车向左运动则Q点一定在P点的右侧，若小车向右运动则Q点一定在P点的左侧【答案】B【解析】细线突然断裂,小球做平抛运动,小车做匀变速直线运动,对小球分析,可以知道小球的加速度向左,则小车的加速度也向左,若小车向左做匀加速直线运动,绳子断裂时,由于惯性此时小球和小车在水平方向上有相同的速度，此后小球水平方向上做匀速，而小车做匀加速，小球相对于小车向右运动，所以落在P点的右侧，当小车向右做匀减速直线运动,绳子断裂时,由于惯性此时小球和小车在水平方向上有相同的速度，此后

7、小球水平方向上做匀速，而小车做匀减速运动，小球相对于小车向右运动，所以也落在P点的右侧，故B对；ACD错6.（2020辽宁辽师大附中高一月考）如图所示，A是一质量为M的盒子，B的质量为m，A、B用轻质细绳相连，跨过光滑的定滑轮后将A置于倾角为的斜面体上，B悬于斜面体之外.已知A、B均处于静止状态，斜面体放置在水平地面上.现在向A中缓慢加入沙子，整个系统始终保持静止，则在加入沙子的过程中（ ）A.细绳的拉力逐渐减小B.地面对斜面体的摩擦力始终为零C.A所受的摩擦力逐渐增大D.A所受的合力逐渐增大【答案】B【解析】A、整个系统始终保持静止，以B为研究对象，细绳的拉力不变，始终等于，故A错误；B、以

8、整个系统为研究对象，与地面之间没有相对运动及运动趋势，则地面对斜面体的摩擦力始终为零，故B正确；C、以A为研究对象，A始终保持静止，所受的合力为零，因不确定刚开始时摩擦力的方向，故A所受的摩擦力可能逐渐增大，也可能先减小后增大，故CD错误。二、多选题7.（2019陕西高一期末）如图甲，一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图象如图乙所示.若重力加速度g=10m/s2，则（ ）A.斜面的长度B.斜面的倾角C.物块的质量D.物块与斜面间的动摩擦因数【答案】BD【解析】由图乙所示图象可知，物体先向上减速到达最高时再向下加速度；图象与时间轴围成的面积为物体经过的位移，故可出物体在斜面上的位移，

9、但是不能求出斜面的长度，故A错误；由图乙所示图象可知，加速度大小：，由牛顿第二定律得：上升过程：mgsin+mgcos=ma1，下降过程：mgsin-mgcos=ma2，解得：=30，=，故BD正确.根据图示图象可以求出加速度，由牛顿第二定律可以求出动摩擦因数与斜面倾角，但是无法求出物块的质量，故C错误.故选BD.8.（2019吉林高一期末）在小车中的悬线上挂一个小球m，当小球随小车在水平面上做匀变速直线运动时，悬线与竖直方向成某一固定角度，如图所示.若在小车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于小车的运动情况和物体M的受力情况，以下分析正确的是（ ）A.小车一定向右做匀加速运动B.小车可

10、能向左做匀减速运动C.物体M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用D.物体M所受合力方向向右，大小为Mgtan，【答案】BCD【解析】AB.以小球为研究对象，分析受力情况：重力mg和细线的拉力F，由于小球的加速度水平向右，根据牛顿第二定律得知，小球的合力也水平向右，如图，则有得一定，则加速度a一定，汽车的加速度也一定，则汽车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动，故A错误，B正确；C.对M：M受到重力、底板的支持力。M相对于汽车静止，M的加速度必定水平向右，根据牛顿第二定律得知，一定受到水平向右的摩擦力，大小为故CD正确。故选BCD。9.如图所示，质量不等的木块A和B

11、的质量分别为m1和m2，置于光滑的水平面上.当水平力F作用于左端A上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1.当水平力F作用于右端B上，两物体一起做匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，在两次作用过程中（ ）A.F1+F2FB.F1+F2=FC.F1=F2D.【答案】BD【解析】对整体分析，由牛顿第二定律知：两次整体的加速度大小相等，都为：.第一种情况：以B为研究对象，由牛顿第二定律得：A对B的作用力为：F1=m2a=.第二中情况：以A为研究对象，B对A的作用力为：F2=m1a= .则有：F1+F2=F.因为m1m2，所以F1F2.可得，.故AC错误，BD正确.故选BD.10.如

12、图，倾角的光滑斜面上甲，乙两个物块用轻弹簧连接，用平行斜面向上的拉力F拉甲物块，使甲、乙两物块一起沿斜面向上做匀速运动，两物块的质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）A.拉力的大小为mgB.弹簧弹力大小为mgC.撤去拉力F瞬间，两物体的加速度大小相等D.撤去拉力F瞬间，乙的加速度为零，甲的加速度大小为g【答案】AD【解析】A.斜面光滑，将甲乙两物块视为一个整体，做受力分析可得在沿斜面方向上平衡：故A正确；B.对乙物体受力分析，沿斜面方向上平衡可得弹簧弹力：故B错误；C.撤去拉力F瞬间，弹簧长度不变弹力不变。对甲物体受力分析，沿斜面方向上不平衡有： 解得：D.对乙物体受力分析，沿斜面方向上有： 甲乙两物体加速度大小不同。故C错误；D正确。故选AD。11.（2015河北高一月考）在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为m1的木块，木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k.在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球.某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为，在这段时间内木块与车厢保持相对静止，弹簧的形变量为X，如图所示.不计木块与车厢底部的摩