专题强化练四　牛顿运动定律的综合应用-动力学图像、连接体及临界极值问题【公众号：屋里学家】

专题强化练四牛顿运动定律的综合应用——动力学图像、连接体及临界极值问题A级基础对点练对点练1动力学图像问题1.(2024·江苏泰州高三期中)在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速运动，当速度达到某一值时，立即关闭发动机滑行至停止，其v－t图像，如图1所示，汽车的牵引力为F，运动过程中所受的阻力恒为f，则下列关系中正确的是()图1A.F∶f＝1∶4 B.F∶f＝4∶1C.F∶f＝1∶3 D.F∶f＝3∶12.(2024·云南玉溪高三检测)如图2甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不拴接)，初始时物体处于静止状态，现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移s的关系如图乙所示(g＝10m/s2)，则下列结论正确的是()图2A.物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为7.5N/cmC.物体的质量为3kgD.物体的加速度大小为5m/s23.(2024·广东清远月考)物块静止在粗糙的水平面上，从某时刻开始给物块施加一不断增大的水平拉力F，物块的加速度a随拉力F变化的图像如图3所示。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2，下列说法中正确的是()图3A.物块的质量为2kgB.物块与水平面间的动摩擦因数为0.1C.物块与水平面间的最大静摩擦力大小为1.5ND.当F＝3.5N时，物块的加速度大小为1.5m/s2对点练2动力学的连接体问题4.(2023·北京卷，6)如图4所示，在光滑水平地面上，两相同物块用细线相连，两物块质量均为1kg，细线能承受的最大拉力为2N。若在水平拉力F作用下，两物块一起向右做匀加速直线运动。则F的最大值为()图4A.1N B.2NC.4N D.5N5.一列车由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()A.F B.eq\f(19F,20)C.eq\f(F,19) D.eq\f(F,20)6.如图5，一不可伸长的足够长轻绳跨过悬挂的光滑轻质定滑轮，两端系有质量分别为0.3kg和0.2kg的球a、b。控制球a静止在离地面高h＝49cm的A处，轻绳拉紧，取重力加速度g＝10m/s2。现由静止释放小球，不计空气阻力，则()图5A.a球落地前，加速度大小为1m/s2B.a球运动到地面所用时间为0.5sC.a球落至地面时的速度大小为1.6m/sD.绳子中张力大小为2.4N对点练3动力学中的临界和极值问题7.(多选)在水平直轨道上运动的火车车厢内有一个倾角为30°的斜面，如图6所示。小球的重力、绳对球的拉力、斜面对小球的弹力分别用G、T、FN表示，当火车以加速度a向右加速运动时，则()图6A.若a＝20m/s2，小球受G、T、FN三个力的作用B.若a＝20m/s2，小球只受G、T两个力的作用C.若a＝10m/s2，小球只受G、T两个力的作用D.若a＝10m/s2，小球受G、T、FN三个力的作用8.(2021·全国甲卷，14)如图7，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若θ由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将()图7A.逐渐增大 B.逐渐减小C.先增大后减小 D.先减小后增大B级综合提升练9.(多选)(2024·湖北武汉模拟)如图8甲所示，足够长的轨道固定在水平桌面上，一条跨过光滑定滑轮的轻质细绳两端分别连接物块P和Q。改变物块P的质量，可以得到物块Q运动的加速度a和绳中拉力F的关系图像如图乙所示。关于此运动的分析，下列说法正确的是()图8A.绳中拉力大小等于物块P的重力大小B.轨道不可能是水平的C.物块Q的质量为0.5kgD.物块Q受到轨道的摩擦力大小为1N10.如图9所示，水平面上O点的左侧光滑，O点的右侧粗糙。有8个质量均为m的完全相同的小滑块(可视为质点)，用轻质的细杆相连，相邻小滑块间的距离为L，滑块1恰好位于O点左侧，滑块2、3……依次沿直线水平向左排开。现将水平恒力F作用于滑块1上，经观察发现，在第3个小滑块完全进入粗糙地带后到第4个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，小滑块做匀速直线运动，已知重力加速度为g，则下列判断中正确的是()图9A.粗糙地带与滑块间的动摩擦因数为eq\f(F,mg)B.滑块匀速运动时，各段轻杆上的弹力大小相等C.第2个小滑块完全进入粗糙地带到第3个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，8个小滑块的加速度大小为eq\f(F,12m)D.第1个小滑块完全进入粗糙地带到第2个小滑块进入粗糙地带前这一过程中，5和6两个小滑块之间的轻杆上的弹力大小为eq\f(F,4)11.(2024·山东潍坊模拟)如图10所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一幼儿用与水平面成30°角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F＝6.5N，玩具的质量m＝1kg。经过时间t＝2.0s，玩具移动了距离s＝2eq\r(3)m，这时幼儿松开手，玩具又滑行了一段距离后停下(取g＝10m/s2)。求：图10(1)玩具与地面间的动摩擦因数；(2)松开手后玩具还能滑行多远？(3)幼儿要拉动玩具，拉力F与水平面间的夹角为多大时最省力？C级培优加强练12.如图11所示，一弹簧一端固定在倾角为θ＝37°的足够长的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为m1＝6kg的物体P，Q为一质量为m2＝10kg的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k＝600N/m，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0