用牛顿运动定律解决问题(一)(20分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分)1.(多选)(2019·福州高一检测)如图所示,质量m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.3,当物体运动的速度为10m/s时,给物体施加一个与其速度方向相反、大小F=2N的恒力,在此恒力F的作用下(g取10m/s2)()A.物体经2s速度减为零B.物体经10s速度减为零C.物体速度减为零后将向右运动D.物体速度减为零后将保持静止【解析】选A、D。物体受到向右的恒力和滑动摩擦力,做匀减速直线运动。滑动摩擦力大小为f=μFN=μmg=3N,根据牛顿第二定律得,F+f=ma,故a==m/s2=5m/s2,方向向右。物体减速到0所需的时间t==s=2s,故A正确、B错误。减速到零后,F<f,物体处于静止状态,故C错误、D正确。【补偿训练】质量为2m的物块A和质量为m的物块B相互接触放在水平面上,如图所示。若对A施加水平推力F,则两物块沿水平方向做加速运动。关于A对B的作用力,下列说法正确的是()A.若水平面光滑,物块A的加速度为B.若水平面光滑,物块A对B的作用大小为FC.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物块B的加速度为(F-μmg)D.若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,则物块A对B的作用力大小为【解析】选C。若水平面光滑,物块A和B具有相同的加速度,对A、B整体,由牛顿第二定律得F=3ma,解得A、B整体的共同加速度a=。隔离B,设物块A对B的作用力大小为F′,由牛顿第二定律得F′=ma,解得物块A对B的作用力大小为F′=,选项A、B错误。若物块A与地面无摩擦,B与地面的动摩擦因数为μ,物块A和B具有相同的加速度,对A、B整体,由牛顿第二定律得F-μmg=3ma,解得物块A、B共同的加速度a=。隔离B,设物块A对B的作用力大小为F′,由牛顿第二定律得F′-μmg=ma,解得物块A对B的作用力大小为F′=,综上,正确选项为C。2.如图所示,物块以初速度v0从足够长的光滑斜面底端向上滑行,不考虑空气阻力,则该物块在斜面上运动全过程v-t图象是图中的()【解析】选A。物块在运动过程中,只受到重力和支持力作用,合力不变,加速度不变,物体先做匀减速直线运动,速度减为零后反向做匀加速直线运动,加速度不变,故A正确。3.(多选)如图所示,电梯与地面的夹角为30°,质量为m的人站在电梯上。当电梯斜向上做匀加速运动时,人对电梯的压力是他体重的1.2倍,那么,电梯的加速度a的大小和人与电梯表面间的静摩擦力f的大小分别是()A.a=B.a=C.f=D.f=【解析】选B、D。根据牛顿第二定律,在竖直方向上有:FN-mg=mayay=0.5a。根据平行四边形定则,电梯的加速度a=g,水平方向上的加速度:ax=acos30°=g根据牛顿第二定律:f=max=。【补偿训练】一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量m=15kg的重物,重物静止在地面上,有一质量m′=10kg的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮与绳子间的摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2)()A.25m/s2B.5m/s2C.10m/s2D.15m/s2【解析】选B。重物不离开地面,绳对猴子的最大拉力为F=mg=150N,对猴子应用牛顿第二定律得F-m′g=m′a,所以a的最大值为a=5m/s2。4.(多选)如图所示,在光滑水平地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动。小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是()A.μmgB.C.μ(M+m)gD.ma【解题指南】解答本题可按以下思路分析:【解析】选B、D。木块与小车无相对滑动,故a相同,对木块、小车整体F=(M+m)·a,故a=,木块加速度与整体加速度相同也为a,对木块:Ff=ma,即Ff=,又由牛顿第二定律隔离m,Ff=ma,故B、D正确。5.如图所示,左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上,物体M放于长木板上静止,此时弹簧对物体的压力为3N,物体的质量为0.5kg,物体与木板之间无摩擦,现使木板与物体M一起以6m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时()A.物体对左侧挡板的压力等于零B.物体对左侧挡板的压力等于3NC.物体受到4个力的作用D.弹簧对物体的压力等于6N【解析】选A。物体静止时,弹簧处于压缩状态,弹簧F弹=3N,当物体向左加速运动时,