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1专题3牛顿运动定律2019年高三二模、三模物理试题分项解析（I）一．选择题1.（2019武汉联考）如图所示，倾角为α的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为m的小球A、B，它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接，现对A施加一个水平向右大小为F=233mg的恒力，使A、B在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为L，则下列说法正确的是A．弹簧的原长为L–2mgkB．斜面的倾角为α=30°C．撤掉恒力F的瞬间小球A的加速度不变D．撤掉恒力F的瞬间小球B的加速度为0【参考答案】ABD2．（2019河南名校联盟尖子生调研）如图所示，一个小球O用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A点和B点，OA与水平方向的夹角为θ，OB水平，开始时箱子处于静止。则下列说法不正确的是A．若使箱子向右水平加速运动，则绳1、2的张力均增大B．若使箱子向右水平加速运动，则绳1的张力不变、绳2的张力增大2C．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1、2的张力均增大D．若使箱子竖直向上加速运动，则绳1的张力增大、绳2的张力不变【参考答案】AD3.（2019北京名校联考）.北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，则：A．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8NB．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零C．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8ND.当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶【参考答案】.BD【名师解析】当座舱落到离地面高度为40m的位置时，处于完全失重状态；故饮料瓶对手的压力为零．选项B正确A错误。座舱自由落体过程，有：v2=2g（H-h），座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有：v2=2ah，联立解得：a＝1207m/s2=16.8m/s2。当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶处于超重状态，有：F-mg=ma，解得F=26.6N，即当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮3料瓶，选项C错误D正确。4.（2019武汉名校联考）如图所示，光滑水平地面上，可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧，弹簧左端固定在墙壁上，此时弹簧的压缩量为x0，以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系，现将外力突然反向从零开始增大并使B向右做匀加速运动，下列关于拉力F、两滑块间弹力FN与滑块B的位移变化的关系图像可能正确的是【参考答案】BD5..(2019·江苏六校联考)如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M＝5kg，小车上静止地放置着质量为m＝1kg的木块，木块和小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，用水平恒力F拉动小车，若木块和小车发生相对滑动，下列关于木块的加速度am和小车的加速度aM，可能正确的有()A.am＝1m/s2，aM＝1m/s2B.am＝1m/s2，aM＝2m/s24C.am＝2m/s2，aM＝4m/s2D.am＝3m/s2，aM＝5m/s2【参考答案】AC【名师点拨】根据当两物体刚好发生相对滑动时，两物体具有相同的加速度，相互间的摩擦力达到最大静摩擦力，列方程得出临界加速度，若木块和小车发生相对滑动，则木块加速度等于临界加速度，小车加速度等于临界加速度；若木块和小车不发生相对滑动，则木块与小车加速度相等，且小于临界加速度。6.（2019武汉联考）如图所示，光滑斜面与倾斜传送带在同一个平面内，传送带以速度v0逆时针匀速转动，现有一滑块体从斜面上静止释放，若物体与传送带间的动摩擦因数恒定，规定沿斜面向下的速度方向的正方向，则物体在传送带上滑动时的速度随时间变化的图线可能是A.B.C.D.5【参考答案】ACD二．计算题1.（2019全国考试大纲调研卷3）如图所示，水平地面上有一质量为M的长木板，一个质量为m的物块(可视为质点)放在长木板的最右端。已知m与M之间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为。从某时刻起物块m以的水平初速度向左运动，同时木=板M在水平外力F控制下始终向右以速度匀速运动，求：(1)在物块m向左运动过程中外力F的大小：(2)木板至少多长物块不会从木板上滑下来?【参考答案】（1）f1+f2=μ1mg＋μ2(m+M)g（2）【名师解析】（1）在物块m向左运动过程中，木板受力如图所示，其中f1，f2分别为物块和地面给木板的摩擦力，由题意可知f1=μ1mg①f2=μ2(m+M)g②6由平衡条件得：F=f1+f2=μ1mg＋μ2(m+M)g③设物块向右匀加速运动的位移为X2，则⑦此过程木板向右匀速运动的总位移为X′，则⑧则物块不从木板上滑下来的最小长度：⑨代入数据解得：⑩解法二：以木板为参考系，设物块相对木板向左匀减速初速度为V0，末速度为Vt，则①②加速度：③根据运动学公式：④解得：⑤2．(14分）（2019河南南阳一中第10次目标考试）如图甲所示，有一倾角为30°的光滑固定斜面，斜面底7端的水平面上放一质量为M的木板，开始时质量为m＝1kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，今将水平力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失。此后滑块和木板在水平上运动的vt图象如图乙所示，g＝10m/s2。求：（1）水平作用力F的大小；（2）滑块开始下滑时的高度；（3）木板的质量。【参考答案】(1)1033N(2)2.5m(3)1.5kg(3)由图象可知，二者先发生相对滑动，当达到共速后一起做匀减速运动，设木板与地面间的动摩擦因数为μ1，滑块与木板间的摩擦因数为μ2，由图象得，二者共同减速时的加速度大小a1＝1m/s2，发生相对滑动时，木板的加速度a2＝1m/s2，滑块减速的加速度大小a3＝4m/s2，对整体受力分析可得a1＝μ1M＋mgM＋m＝μ1g，可得μ1＝0.1。在0～2s内分别对m和M受力分析可得对M：μ2mg－μ1M＋mgM＝a2，对m：μ2mgm＝a3，代入数据解得M＝1.5kg。83．（2019湖南湘东六校联考）中国汽车制造商长安汽车计划2018年开始批量生产无人驾驶汽车。据公司官网消息，这可能比世界无人驾驶汽车领域的领头羊——德国汽车巨头奥迪早两年,为了测试无人驾驶汽车自动防撞系统的性能。质量为1500kg的无人驾驶汽车汽车以10m/s的速度在水平面匀速直线前进，通过激光雷达和传感器检测到正前方22m处有静止障碍物时，系统立即自动控制汽车，使之做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动，汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”，使之做加速度大小为8m/s2的匀减速直线运动，最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求：（1）汽车在“紧急制动”过程的受到的总阻力大小；（2）触发“紧急制动”时汽车的速度大小和其到障碍物的距离；（3）汽车在上述22m的运动全过程中的平均速度的大小。（3）设紧急制动前的时间为t1,紧急制动后的时间为t2，则有t1=011vva，t2=12va汽车在上述22m的运动全过程中的平均速度的大小v=12xtt=7.33m/s。4（2019湖南十三校联考）如图所示，有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带，恒定速度v＝4m/s，传送带与水平面的夹角θ＝37°，现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点)，与此同时，给小物块沿传送带方向向上的恒力F＝8N，经过一段时间，小物块上到了离地面高为h＝2.4m的平台上。已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）.问：（1）物块从传送带底端运动到平台上所用的时间？9（2）若在物块与传送带达到相同速度时，立即撤去恒力F，计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度？【参考答案】（1）1.33s（2）0.85s物块达到与传送带同速后，物体未到顶端，物块受的摩擦力的方向改变，对物块受力分析发现，，因为F=8N而下滑力和最大摩擦力之和为10N。故不能相对斜面向上加速。故得：a2=0得t=t1+t2=（2）若达到速度相等后撤力F，对物块受力分析，因为，故减速上行，得：a3=2m/s2。物块还需t′离开传送带，离开时的速度为，则：，=0.85s