【精准解析】高考物理一轮复习课时作业9　牛顿运动定律的综合应用

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课时作业 9　牛顿运动定律的综合应用
时间：45 分钟
1．两个质量分别为 m1、m2的物体 A和B紧靠在一起放在光滑水
平桌面上，如图所示，如果它们分别受到水平推力 2F和F，则 A、B
之间弹力的大小为(　C　)
A.
m
2
m
1
＋
m
2
F B.
m
1
m
1
＋
m
2
F
C.
m
1
＋
2
m
2
m
1
＋
m
2
F D.
2
m
1
＋
m
2
m
1
＋
m
2
F
解析：根据牛顿第二定律对整体有：2F－F＝(m1＋m2)a，方向水
平向右；对物体 B有 ： FN－F＝m2a，联立上述两式得：FN＝
m
1
＋
2
m
2
m
1
＋
m
2
F，故选项 A、B、D均错误，选项 C正确．
2．如图所示，物体 A的质量为 0.2 kg，物体 B的质量为 0.6 kg，
两物体分别由轻质细绳及轻质弹簧通过光滑定滑轮相连，弹簧的劲度
系数 k＝100 N/m，开始时两物体在外力作用下处于静止状态且细绳刚
好伸直．现同时释放 A、B，则稳定后(两物体均在空中运动)，重力加
速度 g取10 m/s2，下列说法正确的是(　B　)
A．弹簧的伸长量为 6 cm B．弹簧的伸长量为 3 cm
C．物体 A处于失重状态 D．物体 B处于超重状态
解析：设稳定后细绳拉力大小为 T，两物体运动的加速度大小为
a，则由牛顿第二定律知 T－GA＝mAa，GB－T＝mBa，联立并代入数值
得T＝3 N，a＝5 m/s2，由胡克定律知 T＝kx，代入数值得弹簧的伸长
量为 3 cm，A错误，B正确；物体 A的加速度竖直向上，处于超重状
态，物体 B的加速度竖直向下，处于失重状态，C、D错误．
3．如图所示，套在水平直杆上质量为 m的小球开始时静止，现
对小球沿杆方向施加恒力 F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力 F，且
F的大小始终与小球的速度成正比，即 F＝k
v
(图中未标出)．已知小球
与 杆 间 的 动 摩 擦 因 数 为 μ， 小 球 运 动 过 程 中 未 从 杆 上 脱 落 ， 且
F0>μmg.下列关于运动中的速度—时间图象正确的是(　C　)
解析：开始时小球所受支持力方向向上，随着时间的增加，小球
速度增大，F增大，则支持力减小，摩擦力减小，根据牛顿第二定律，
可知这一阶段小球的加速度增大．当竖直向上的力 F的大小等于小球
重力的大小时，小球的加速度最大．再往后竖直向上的力 F的大小大
于重力的大小，直杆对小球的弹力向下，F增大，则弹力增大，摩擦
力增大，根据牛顿第二定律，小球的加速度减小，当加速度减小到零
时，小球做匀速直线运动，故 C正确．
4．如图所示，在水平桌面上固定一个长木板，质量为 M的木块
通过轻绳与质量为 m的钩码相连，钩码静止释放后，将向下加速下
降．木块与长木板间的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g.则钩码释放
后的加速度大小为(　B　)
A.
m
g
－
μ
M
g
m
B.
m
g
－
μ
M
g
M
＋
m
C.
m
g
－
μ
M
g
M
D.
m
g
－
μ
M
g
M
－
m
解析：以钩码为研究对象，根据牛顿第二定律，则有 mg－T＝
ma；以长木板为研究对象，则有 T－μMg＝Ma，联立解得 a＝
m
g
－
μ
M
g
M
＋
m
，
选项 B正确．
5．(多选)如图所示，质量为 m2的物体，放在沿平直轨道向左行驶
的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为 m1的物
体．当车向左匀加速运动时，与物体 m1相连接的绳与竖直方向成 θ，
m2与车厢相对静止．则(　BD　)
A．车厢的加速度为 gsinθ
B．绳对物体 m1的拉力 T为
m
1
g
o
s
θ
C．底板对物体 m2的支持力 FN＝(m2－m1)g
D．物体 m2所受底板的摩擦力 Ff＝m2gtanθ
解析：
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