2025优化设计一轮第3讲 专题提升 牛顿第二定律的综合应用.docx

第3讲专题提升:生顿第二定律的综合应用基础对点练逾组一动力学中的连接体问题1.（2023福建福州三模）某工地小型升降电梯的原理图如图所示,轿贿A、对重B路过轻质定滑轮通过足鲂长轻旗缆绳连接.电机通过轻旗缆绳拉动对重.使轿厢由静止开始向上运动.运动过程中A未接触滑轮、B未落地，已知A、B顺/分别为""=6kgm=400kg,电机输出功率恒为尸=3kW,不考比空气阻力与摩擦阻力Jft力加速度g取IO1.nd,则当轿厢速度为ImA时,A、B之间轻质缆绳的拉力大小为（）A.54«）NB.6（XK）NC.6600ND.7（XX）N2.（多选）如图所示.一质地为他=2kg、做角为837。的斜面体放在光滑水平地面上.斜面上段放一桢年为m=1.kg的光滑摸形物块.物块在水平恒力尸作用下与斜面体一起恰好保持相对伶止地向右运动.题力加速度g取IOm下列说法正确的是（）A.斜向体对物块的支持力为12.5NB.斜面体的加速度大小为=3.75m2C水平恒力大小F=I1.25ND.若水平作用力F作用到斜面体上系统仍保持相对静止Jq户将变小3.如图所示.倾角为30。的粗糙科而上4个完全相同的物块,在与斜面平行的拉力F作用下恰好沿斜面向上做匀逑直级运动.运动中连接X木块间的细绳均与斜面平行.此时第I、2物块间细绳的拉力大小为F1.某时刻连接第3、4物块间的细绳突然断了.其余3个物块仍在力尸的作用下沿斜面向上运动,此时第I、2物块间细绳的拉力大小为Fj,K'IFi:F2等于（B.9A.9:2C.3：2D.1.：I4（多选）（2023湖南长沙模以）如图所示J量为m的物块A静置在水平桌面上JS过足够长的轻绳和轻质滑轮悬挂符质量为4,”的物块B,现出静止料放初块A.B.以后的运动过程中勒块A不与定滑轮发生碰撞。已知重力加速度大小为g.不计所有摩撩用力.下列说法正确的是（）A.在相同时间内物块A、B运动的路程之比为I：2B.物块A.B的加速度之比为2：1C短绳的拉力为譬DB下落高度时速度为历题组二动力学中的临界、极但间凝5 .（2022江苏卷）高秋乍厢里的水平桌面上放置一本书,书与京面间的动摩擦因数为04最大静摩擦力等于滑动摩撩力.重力加速度gJU1.OmH.若并不滑动.则高铁的破X加速度不超过（）A.2.0Vs2B.4.0n2C.6.0ms2D.8.0ms26 .水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质同柱形工件,其中4个恰好占据车厢底部.另有一个工件D置于工件A、B之间.如图所示,重力加速度为以汽车以某一加速度向左运动时,工件A与D之间恰好没有作用力.此时工件C与B间的作用力大小为（）C.ngD.2>3mg7.（多选）水平地面上有两物体A、B.质量分别为,伏、丘与地面的动摩擦因故分别为“a、b.轻弹贲左翔连接物体B.右端固定在熠嵯上。在水平力F作用下,A、B均静止,如图所示。现撤去水平力F、A、B向左运动J1.最终A、B分漓.下列说法正碗的是（）A.若“a>网则A、B分离时弹簧处于压缩状态B.若"a>"r,则A、B分离时弹箕处于仲长状态C若“a”b.则A.B分离时弹簧处于出缩状态D.若/,a<"bJWA、B分需时弹赞处于伸长状态综合提升练«.（2024湖北武汉模拟）如图所示,带彳滑轮K的物块A的历瓜为，出=2.5kg,锁定在光滑的水平桌面上.一轻绳绕过滑轮K.轻绳的水平段与整出墙壁连接.竖直段下端悬挂质盘为m=1.kg的物块B.轻绳与滑轮之间的摩擦不计,物块B与A之间的动摩擦因数为“=0.5,若解除对A的锁定,则物块A运动的加速度大小为（）A.4m-C.2ms2B.3m-s29.（2023山东烟台三楼）如图所示,倾向G=37。的光滑斜而足好长,斜面上放有质加为皿=2心、长度为1.=1m的木板工、8为木板的两个嫡点.在A端放行筋Iftmi=2kg的物块（可视为质点）.物块和木板接触面粗糙.将物块与质量«n.=1.kg的重物通过轻质长绳相连.绕在固定在斜面顶端的定滑轮上.不计滑轮处的摩擦。系统从惮止状态开始运动,设最大冲摩擦力等于滑动摩擦力.武力加速度g取IOms2.sin370=06欲使物块和木板之间不发生相对滑动而作为一个整体运动.求它们之间动堆擦因数的取值范国，2）若动蟀擦因数等于（1）问中最小值的;.求从开始运动到物块从木板上掉卜来所经过的时间。O10.（2023山东本庄二模）如图所示.深为=8m的枯井中有一质Ift为"=40kg的揖物A.通过轻绳跻过光滑的定滑轮与地面上质量为m'=80kg的重物B相连,某人用与水平方向成"=S3。角的力尸拉重物B.恰好使其匀速运动.若该人用同样大小的力尸水平拉虫物B.并将井中的正物由井底拉到井口.重力加速度g取IOm2.4物B与地面之间的动摩擦因数为10.25.sin53-=08,8s53o=Q6.求：(1)拉力F的大小;(2)水平拉型物B时.B的加速度大小;(3)为使重物A健到达井口,水平力产作用的最短时间.参考答案第3讲专题提升:牛顿第二定律的综合应用IC解析当轿厢速度为Im/s时.电动机的牵弓力为尸=2=半N=3O(X)N.以轿厢A为对象.根据牛校第二定律可将R-wg=w"以对里B为对札根据牛桢第二定律可程F+m-F=m2aM立解得A、B之间轻质统绳的拉力大小为Fr=6600N.C正确.2.ABC解析对整体由牛领第二定律有F=(m1.)+m)”,再隔离物块在竖直方向有Fncos()-mg=0.水平方向有F-FNSin"=，M,解得F=I1.25NiFn=12.5Nj=3.75msA.B.C正确;着力作用在解面上,物块仅受受力和支持力,二力合成有mgtan6=m解得=7.5皿6再对整体由牛顿第二定律有F=(m0+m)”.可知外力需增大.D错误.3.B解析匀速运动时.设每一个物块所殳的摩擦力为Q械量为，儿根据平衡篆件有F=4mgsinG+4R.对第2、3、4物块由平衡条件可得3娱in"+3E=人可得R耳连接第3、4物块间的树突然断了.对第1.2.3物块根据牛顿第二定律有F3侬in供3R=3"“对第2、3物块根据牛枷第二定律有42”将inO-2G=2三r.可得E=拳故B：E=9：8.B正4.BD解析根据动滑轮的特点可知B下降s.A需要运动左双物块A、B运动的潞程之比为2：I.A错误;因为都是从静止开始运动的,故有2x'1.='j.解得出=,B正确;对A分析有FT="肛.对B分析有4,ng-2F=4"w1j.解得Fr=，"g."*$C错误:对B.加速度为“b=*.根据速度位移公式有v2=21j,解程V=JK,D正确。5.B解析书放在水平桌面上,相对于里面不滑动,若最大箱摩擦方提供加速度历m=WMg="Wc孵狎E=,g=4.0ms故若书不滑动,则高铁的最大加速度为4.0m?,故选B”6.C解析对D受力分析.当工件A与D之间恰好没布.作用力时,D只受里力、B对D的弹力作用.弹力方向沿B、D的轴心连线方向.如图所示照据牛植第二定律存尸=Wf1.=-¾=-mg.则当=枭时A与D之间恰好没有作用力;再把A、B.D作为整体受力分析,当汽车向左加速运动时,A相对于车有向右运动的其势.所以车厢与A之间的弹力是OC对B有水平向左的弹力.竖直方向上的支持力和重力平衡,水平方向上,有C对A、B.D整体的作用力大小为F=3ma=V5wg,A、B、D错误,C正确。7.BC解析A、B分离时而物体向左的速度相等,向右的加速度用等,物体之间的弹力恰好为零.对物体A进行分析有“A，""="?M褥程O1.=“4,若/>/，H,则有“4>'Hg,由于两物体加速度相等,则弹簧对物体B的弹力方向必定向右.有F+aniuf=mB«i.f?B=("a-B)MX方向向右为粒力朋此时弹簧处于伸长状态.A错误.B正确:若a<“b.则有,4仰g.由于两物体加速度相等.则强簧对物体B的弹力方向必定向左,有阿加喈/2=""处.解得B=(MJ"Wg方向向左照此时弹黄处于任缗状态,C正确,D错误。8 .C解析以桌面为参黑物,则A将向右加速运动.B将和A一起向右加速运动.同时沿A的右侧面向下加速运动.由关联关系可知A向右的加速度等于B向下的加速度:将A和K视为一个整体.水平方向受绳的拉力科和B对它的压力入.由牛旗第二定律有FTJN=M心物块B在水平方向上受A对它的压力Fe,虹有FN=M,且/V=FN,物块B在竖直力向上受绳的粒力*重力nift.A对B的摩擦力&则有“次4-/:'尸，”./:>=/，&.联立可程a=211VsC正确。9 .答案“04IS解析根据牛楂第二定律,对更榭Fj-mt>g=m1.t(h对物块，"*Sin(/+FfFr=In2U对木板“jgsinO-F(=nia>物块和木板之间不发生相对滑动.有a2解得,nm<1.s1.ng>m0+F111.+112物块和木板之间不发生相对滑动的条件是RFm=W”侬OSO解得论0.4。当网1×0.4=0.25O可得Kin。+*Mzcos""八琼=(八)+，的»“'/Hgsinm於geosf)-mQ2物块和木板何的相对加速度aa2,at又1.=at2解得J=ISo10 .答案(I)750N(2)1.2511Vs2(3)3.2s解析(I)用与水平方向成6=53。角的力尸拄重物B.重物B做匀速直设运动,由水平方向受力平衡有Fcos0=F(+mg其中FfFz重物B在竖直方向上受力平衡，'g=FN+Fsinf)解得F=750N.(2)水平拉电物B时.以A、B整体为研究对象.由牛顿第二定律有FHtf!m'g=(m'+>n)«解得。=1.25msj(3)设力产作用的时何为r,撤去力尸后,重物A能正好到达井口,此时，为所求最短时向。对A,由旬加速直线运动规律有=0r,p=at撤去F,以A.B整体为研究对象,由牛机第二定律有-tf-n'g=(m'+m)a'解得,=-5nVs2重物A墟匀成速直歧运动刚好能到达井口,则a-a'=联立解得六3.2s.