高中物理人教版 必修一牛顿运动定律的应用+ 测试题 Word版含解析

　牛顿运动定律的应用
　　
1.
[2019·安徽省江淮十校一联]如图所示，质量为10 kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端，弹簧的拉力为6 N时，物体处于静止状态．若小车以0.8 m/s2的加速度向右加速运动，则(　　)
A．物体A受到的弹簧的拉力不变
B．物体A相对小车向左运动
C．物体A相对小车向右运动
D．物体A受到的摩擦力增大
答案：A
解析：物体A先处于静止状态，弹簧的拉力为6 N，则有水平向左的静摩擦力且大小为6 N，现在小车以0.8 m/s2的加速度向右加速运动，A也以0.8 m/s2的加速度向右运动，A需要的合力等于8 N，弹簧向右的拉力为6 N，小车对物体A的静摩擦力为2 N，方向向右，2 N＜6 N，即物体A仍相对车静止受到弹簧的拉力不变，受到的摩擦力减小，综上，本题选A.
2．[2019·湖南省长沙月考](多选)如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是(　　)
A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθ
B．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零
C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ
D．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零
答案：BC
解析：弹簧两端连接物体，弹簧的弹力不发生突变．开始A、B静止，可计算出弹簧伸长且弹力大小等于mgsinθ，剪断细线的瞬间，B的受力不变，故瞬时加速度为零，B正确，A、D错误．A所受沿斜面向下的弹力及重力沿斜面向下的分力均为mgsinθ，合力等于2mgsinθ，加速度大小为2gsinθ，C正确．
3．[2019·广东省华南师大附中模拟](多选)如图甲，物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在t＝1 s时刻撤去恒力F，物体运动的v－t图象如图乙所示，重力加速度g＝10 m/s2，则(　　)
A．物体在3 s内的位移s＝3 m
B．恒力F与摩擦力f大小之比为F?：f＝3?：1
C．物体与地面间的动摩擦因数为μ＝0.3
D．在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比为?：＝2?：1
答案：BC
解析：在速度—时间图象中图象与时间轴所围成的面积等于位移的大小，3 s内物体的位移大小应为9 m，A错误．撤去力F后，物体受摩擦力作用而减速运动，加速度大小为3 m/s2，而a2＝μg，μ＝0.3，C正确．匀变速直线运动的平均速度等于初末速度和的一半，故撤去F前后两个阶段的平均速度相同，D错误．根据牛顿第二定律可得：F－f＝ma1，f＝ma2，a1＝6 m/s2，a2＝3 m/s2，解得F?：f＝3?：1，可知B正确．
4.
[2019·广东省深圳市高级中学摸底]如图，质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压．现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 m/s2)(　　)
A．0 B．2.5 N
C．5 N D．3.75 N
答案：D
解析：剪断前，只有A对弹簧有作用力，所以剪断前弹簧的弹力大小F弹＝mAg＝15 N，剪断瞬间由于弹簧来不及发生形变，根据牛顿第二定律可得(mA＋mB)g－F弹＝(mA＋mB)a，解得a＝2.5 m/s2，隔离B，则有mBg－N＝mBa，代入数据解得N＝3.75 N，D正确．
5.
[2019·山东省济南外国语学校考试]如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的2倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为(重力加速度为g)(　　)
A．1.5gsinα B.sinα
C．gsinα D．2gsinα
答案：A
解析：设猫的质量为m，板的质量为2m，以猫为研究对象，进行受力分析，猫受重力mg、支持力N1、板对它的沿斜面向上的力F，合力为0，有F＝mgsinα.以板为研究对象，进行受力分析，板受重力2mg、压力大小为N1、支持力N2、猫对板沿斜面向下的大小为F的力，根据牛顿第二定律有：F＋2mgsinα＝2ma，a＝1.5gsinα，故选A.
6．[2019·广西钦州四中模拟](多选)如图所示，水平面上，质量m＝2 kg的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成θ＝45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．g取10 m/s2，以下说法正确的是(　　)
A．此时轻弹簧的弹力大小为20 N
B．当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8 m/s2，方向向左
C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8 m/s2，方向向右
D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为0
答案：AB
解析：物块受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡状态，根据共点力平衡得，弹簧的弹力大小F弹＝mgtan45°＝20 N，A正确；撤去力F的瞬间，弹簧的弹力大小仍为20 N，物块此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用，物块所受的最大静摩擦力为：f＝μmg＝4 N，根据牛顿第二定律得物块的加速度为：a＝＝8 m/s2，方向向左，B正确；剪断弹簧的瞬间，弹簧的弹力消失，其他力不变，物块加速度大小a1＝＝10 m/s2，故C、D错误．
7．[2019·江西省九校联考]如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，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x的关系如图乙所示，g取10 m/s2，则正确的结论是(　　)
A．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7.5 N/cm
C．物体的质量为3 kg
D．物体的加速度大小为5 m/s2
答案：D
解析：由于物体与弹簧不连接，分离时二者间的作用力为0，弹簧处于原长状态，A错．开始时，物体受重力、弹力作用，二者的合力等于0，此时的拉力10 N即为物体匀加速上升的合力，物体与弹簧分离时及分离后拉力为30 N，合力不变，故物体的重力大小为20 N，质量为2 kg，C错．从开始上升到分离，物体上升了4 cm，即开始时弹簧的压缩长度为4 cm，根据胡克定律mg＝kx，k＝500 N/m＝5 N/cm，B错．根据牛顿第二定律可知，物体的质量为2 kg，受到的合力为10 N，加速度大小为5 m/s2，D对．
8.
[2019·广西南宁二中考试](多选)如图，木板与水平面成θ角，木板上有两个靠在一起的物块P和Q，质量分别为m和2m，物块与木板间的动摩擦因数均为μ，用大小为F的恒力沿着平行于木板的方向推动物块P，若P和Q之间的弹力大小记为F1，下列判断正确的是(　　)
A．若θ＝0°，μ＝0，则F1＝F
B．若θ＝0°，μ≠0，则F1＝F
C．若θ＝30°，μ＝0，则F1＝F
D．若θ＝30°，μ≠0，则F1＝F
答案：AD
解析：对P、Q整体由牛顿第二定律可得F－μ·3mgcosθ－3mgsinθ＝3ma，解得a＝－μgcosθ－gsinθ，再隔离Q，由牛顿第二定律得F1－μ·2mgcosθ－2mgsinθ＝2ma，将a代入可得F1＝F，与θ和μ无关，故A、D正确．
9．[2019·河北省五校联盟摸底](多选)如图甲所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，正以某一速度匀速转动，在传送带上某位置轻轻放置一小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数为μ，小木块速度随时间变化的关系如图乙所示，v0、t0已知，重力加速度为g，则(　　)
A．传送带一定顺时针转动
B．传送带的速度大小等于v0
C．μ＝－tanθ
D．t0时间后木块的加速度大小为 －2gsinθ
答案：BC
解析：若传送带顺时针转动，当木块下滑时满足mgsinθ>μmgcosθ，将一直匀加速到底端而且加速度不变；当木块上滑时满足mgsinθ<μmgcosθ，木块先匀加速运动，在速度与传送带速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图象，故传送带逆时针转动，A错误；只有当木块的速度大于传送带的速度时，木块所受的摩擦力沿传送带向上，故传送带的速度大小等于v0，故B正确；木块在0～t0时间内，滑动摩擦力沿传送带向下，木块匀加速下滑，由牛顿第二定律有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，解得：a1＝gsinθ＋μgcosθ，由题图乙可知，a1＝，联立解得：μ＝－tanθ，故C正确；木块与传送带共速后，由牛顿第二定律有：mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，解得：a2＝gsinθ－μgcosθ，代入μ值得：a2＝2gsinθ－，故D错误．
10．[2019·湖北省武汉调研](多选)如图所示，光滑水平桌面放置着物块A，它通过轻绳和轻质滑轮悬挂着物块B.已知A的质量为m，B的质量为3m，重力加速度大小为g.由静止释放物块A、B后(　　)
A．相同时间内，A、B运动的路程之比为2?：1
B．物块A、B的加速度大小之比为1?：1
C．轻绳的拉力大小为
D．当B下落高度为h时，速度大小为 
答案：AC
解析：由于物块B通过动滑轮悬挂，所以相同时间内，A、B运动的路程之比为2?：1，选项A正确；由于二者都是从静止开始运动，根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，物块A、B的加速度大小之比为2?：1，选项B错误；设轻绳拉力大小为F，物块B的加速度大小为a，由牛顿第二定律，对物块B有3mg－2F＝3ma，对物块A有F＝m×2a，联立解得：F＝，a＝，选项C正确；当B下落高度为h时，由v2＝2ah，解得v＝ ，选项D错误．
11．[2019·江苏省海安中学摸底]
(多选)传送带以v1的速度匀速运动，物体以v2的速度从B端滑上传送带，物体速度方向与传送带运行方向相反，如图所示，已知传送带长度为L，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，则以下判断正确的是(　　)
A．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从A端离开传送带，且物体在传送带上运动的时间与v1无关
B．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能大于v1
C．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能等于v1
D．当v2、μ、L满足一定条件时，物体可以从B端离开传送带，且物体离开传送带时的速度可能小于v1
答案：ACD
解析：物体刚放上传送带时，所受滑动摩擦力向右，于是物体做减速运动，只要速度足够大，就可以冲到A端，临界条件是到A端速度为0，有：v＝2μgL，当速度v2≥，物体将从A端离开，时间用公式L＝v2t－μgt2计算，显然时间与传送带的速度无关，A正确；当速度v2≤时，物体到A端之前速度减为0，然后在滑动摩擦力的作用下从A端返回B端，但返回B端的速度不可能大于v1，B错误；若v1≤v2，且物体向左滑行的位移小于L，即v2，且物体向左滑行的位移小于L，即12．[2019·湖北省百所重点学校联考]
如图所示，一物体(可视为质点)从竖直立于地面的轻弹簧上方某一高度自由落下．A点为弹簧自然状态时上端点的位置，当物体到达B点时，物体速度恰好为零，然后被弹回．下列说法中正确的是(　　)
A．物体从A点下降到B点的过程中，速率不断变小
B．物体在B点时，所受合力为零
C．物体在A点时处于超重状态
D．物体在B点时处于超重状态
答案：D
解析：物体从A点开始，所受合力先向下但不断减小，加速度不断减小，速度不断增大，在A、B间的某个位置弹力大小等于重力时，物体所受合力等于0，速度最大，再向下运动，所受合力反向且不断增大，物体向下做减速运动，加速度向上，且不断增大，在B点具有最大的向上的加速度，故D正确，A、B、C错误．
13．[2019·黑龙江省哈尔滨六中考试]用细线将小球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图所示的情形．四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是(　　)
A．升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压
B．升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压
C．升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压
D．升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压
答案：C
解析：当升降机加速下降时，若加速度等于g，则小球在竖直方向上仅受重力，拉力为零，由于小球在水平方向上平衡，可知侧壁对小球无挤压，故C正确，D错误．若加速度大于g，小球受重力、细线的拉力，由于水平方向上平衡，则侧壁对小球有弹力，即侧壁对球有挤压，故A错误．若加速度小于g，不会出现如题图所示的情况，球会在悬点下方，故B错误．故选C.
14．[新情景题]如图所示为倾角为θ的足够长的斜面，MP段粗糙，PN段光滑(含P点)．质量分别为m1、m2的两小物块A、B(可视为质点)之间用一短小的轻质弹簧连接，由斜面顶端一起沿斜面加速下滑，两小物块与斜面MP段间的动摩擦因数相同，重力加速度为g，则(　　)
A．两小物块在MP段运动时，弹簧处于压缩状态
B．两小物块在MP段运动时，弹簧处于伸长状态
C．当小物块A通过P点的瞬间，其加速度大小为gsinθ
D．当小物块B通过P点的瞬间，其加速度大小为gsinθ
答案：C
解析：设两小物块和斜面MP段间的动摩擦因数为μ，两小物块在MP段运动时的加速度大小为a，对两小物块整体分析有(m1＋m2)gsinθ－μ(m1＋m2)gcosθ＝(m1＋m2)a，设弹簧劲度系数为k，弹簧形变量为x，则对小物块A有m1gsinθ＋kx－μm1gcosθ＝m1a，联立以上两式可得kx＝0，所以弹簧处于原长状态，选项A、B错误；当小物块A通过P点的瞬间，由于弹簧的长度还没有变化，则小物块A的加速度大小为gsinθ，选项C正确；小物块A通过P点后的加速度大于小物块B的加速度，所以当小物块B通过P点的瞬间弹簧处于拉伸状态，小物块B的加速度大于gsinθ，选项D错误．
15．[2019·黑龙江省哈尔滨三中考试]A、B两物体相对静止地叠放在光滑水平面上，mA＝1 kg、mB＝2 kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，用一根跨过定滑轮的轻绳连接B、C两物体，开始时用手按住A、B两物体，系统静止，之后松手．若A、B刚好无相对滑动地一起运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮与轻绳之间的摩擦，则C物体的质量为(g＝10 m/s2)(　　)
A. kg B. kg
C. kg D. kg
答案：A
解析：A、B刚好无相对滑动地一起运动，说明A、B间的静摩擦力达到最大值，则A的加速度大小等于a＝μg＝2 m/s2，则B、C的加速度大小也是a＝2 m/s2.对A、B进行受力分析，根据牛顿第二定律有：T＝(mA＋mB)a，对C有：mCg－T＝mCa，联立求得mC＝ kg，A正确．
16．[2019·湖南省长沙市长郡中学考试](多选)如图所示，质量分别为m1、m2的两物块A、B叠放在一起，以一定的初速度一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面上滑．已知B与斜面间的动摩擦因数μA．整体在上滑的过程中处于失重状态
B．整体在上滑到最高点后将停止运动
C．两物块之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
D．两物块之间的摩擦力在上滑过程中大于下滑过程中
答案：AC
解析：以两物块为整体分析，整体在上滑的过程中一定做匀减速直线运动，加速度沿斜面向下，处于失重状态，选项A正确；根据题述B与斜面间的动摩擦因数μ课时测评⑨ 综合提能力　课时练　赢高分
一、选择题
1．[2019·河南南阳一中月考](多选)如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F，则(　　)
A．当F<2μmg时，A、B都相对地面静止
B．当F＝μmg时，A的加速度为μg
C．当F>3μmg时，A相对B滑动
D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg
答案：BCD
解析：A、B之间的最大静摩擦力为fmax＝μmAg＝2μmg，B与地面间的最大静摩擦力为f′max＝μ(mA＋mB)g＝μmg，A、B发生相对滑动时的加速度为a＝μg，此时对整体有F－f′max＝(m＋2m)a，所以当F＝μ·3mg＋3ma＝3μmg时，A、B将发生相对滑动；当μmg≤F<2μmg时，A、B之间不会发生相对滑动，B与地面间会发生相对滑动，A错误；当F＝μmg<3μmg时，A、B间不会发生相对滑动，由牛顿第二定律有a′＝＝＝μg，B正确；当F>3μmg时，A、B间发生相对滑动，C正确；A对B的最大摩擦力为2μmg，无论F为何值，B的加速度最大值为a＝μg，D正确．
2．[2019·安徽蚌埠模拟]爱因斯坦曾经设计了一个真空中的理想实验，在这个实验中，当电梯(内部为真空)相对于地球静止时，封闭在电梯里的观察者发现，从手中释放的苹果和羽毛落到电梯底板上，当电梯做自由落体运动时，观察者发现从手中释放的苹果和羽毛会停在空中而不下落．以下对这一实验的说法中正确的是(　　)
A．电梯相对地球静止时，释放后的苹果比羽毛先落到电梯底板
B．电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛受到的合力为零
C．以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律也是成立的
D．在自由下落的电梯里，观察者不能仅从苹果和羽毛的运动现象判断引力是否存在
答案：D
解析：电梯静止时，由于不受空气阻力，苹果和羽毛均做自由落体运动，故二者同时落到电梯底板上，故A错误；电梯做自由落体运动时，释放后的苹果和羽毛所受的合力等于它们的重力，故B错误；牛顿运动定律适用于惯性参考系，即选择静止或匀速直线运动的物体为参考系，以自由下落的电梯为参考系，牛顿运动定律是不成立的，故C错误；由于电梯、苹果和羽毛三者同时自由下落时相对静止，此时它们仍受到引力作用，因此不能仅从苹果和羽毛的运动现象判断引力是否存在，故D正确．
3.
[2019·湖北黄石中学模考](多选)如图所示，质量分别为m1、m2的A、B两个滑块放在斜面上，中间用一个轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，它们在斜面上加速下滑．关于杆的受力情况，下列分析正确的是(　　)
A．若μ1>μ2，m1＝m2，则杆受到压力
B．若μ1＝μ2，m1>m2，则杆受到拉力
C．若μ1<μ2，m1D．若μ1＝μ2，m1≠m2，则杆不受到作用力
答案：AD
解析：不考虑杆对滑块的作用时，滑块受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，对滑块A有m1gsinθ－μ1m1gcosθ＝m1a1，解得a1＝g(sinθ－μ1cosθ)；同理，对滑块B有a2＝g(sinθ－μ2cosθ)．考虑杆对两滑块的作用，若μ1>μ2，则a1a2，A的加速度较大，则杆受到拉力，故C错误．
4．[2019·江西丰城模拟](多选)质量均为m的两物块1和2之间用一根不可伸长的细线相连，两物块一起在光滑水平桌面上以速度v0匀速运动，某时刻物块1到达桌面的右边缘，如图所示．当物块1滑上与桌面等高的水平传送带后，经过一段时间到达传送带的最右端，若传送带的速度大于v0且保持不变，物块1和物块2与传送带间的动摩擦因数分别为μ1、μ2(μ1<μ2)，则在此过程中(不考虑桌子边缘与传送带间的缝隙，细线的长度小于传送带的长度)(　　)
A．物块2在桌面上可能先做匀加速运动后做匀速运动
B．两物块都在传送带上时，它们所受的摩擦力一定不相等
C．两物块在任何时刻的速度和加速度都相等
D．可能存在物块1与物块2加速度不相等的阶段
答案：AD
解析：物块1滑上传送带后，在滑动摩擦力的作用下做匀加速运动，由于物块1和物块2通过不可伸长的细线连接，故物块2也做匀加速运动；如果在物块2滑上传送带之前，物块的速度已经等于传送带的速度，则此后物块1、2均做匀速直线运动，故A正确；两物块都在传送带上时，如果两物块速度与传送带相同，则两物块所受静摩擦力相等，均为零，故B错误；如果物块2滑上传送带时，物块2的速度小于传送带的速度，由于两个物块的动摩擦因数μ1<μ2，则加速度a15．[2019·山西太原五中段考]在如图所示的装置中，质量为3 kg的物块被平行于斜面的细绳拴在斜面上端的小柱上，斜面的倾角为30°，被固定在测力计上，整个装置保持静止．如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，当细绳被烧断，物块正在下滑的过程中，与稳定时比较，测力计的读数(g取10 m/s2)(　　)
A．增加15 N B．减小15 N
C．减小7.5 N D．保持不变
答案：C
解析：对物块和斜面体整体受力分析，受重力和支持力，平衡时有N－(M＋m)g＝0，物块加速下滑时，再次对物块和斜面体整体受力分析，根据牛顿第二定律，竖直方向有(M＋m)g－N′＝masin30°，对物块受力分析，根据牛顿第二定律，有mgsin30°＝ma，联立得到N－N′＝masin30°＝mg(sin30°)2＝3×10×0.25 N＝7.5 N．故A、B、D错误，C正确．
6．[2019·北京西城区模拟]在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别为m1和m2的木板P、Q，在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a和b，木板和物块均处于静止状态．现对物块a和b分别施加水平恒力F1和F2，使它们向右运动．当物块与木板分离时，P、Q的速度分别为v1、v2，物块a、b相对地面的位移分别为s1、s2.已知两物块与木板间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是(　　)
A．若F1＝F2、m1>m2，则v1>v2、s1＝s2
B．若F1＝F2、m1v2、s1＝s2
C．若F1v2、s1>s2
D．若F1>F2、m1＝m2，则v1s2
答案：C
解析：若F1＝F2，由于a、b所受的摩擦力大小相等，因此a、b的加速度相同，设a、b的加速度大小为a0，P的加速度大小为a1，Q的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得a1＝，a2＝，其中m为物块a、b的质量．设木板的长度为L，两木板均向右做匀加速直线运动，当物块与木板分离时，a与P的相对位移为L＝a0t－a1t，b与Q的相对位移为L＝a0t－a2t.若m1>m2，则a1v2，s1>s2，故A、B错误；若F1>F2、m1＝m2，根据受力分析和牛顿第二定律得aa>ab，由于m1＝m2，所以P、Q的加速度相同．设P、Q的加速度大小为a3，它们均向右做匀加速直线运动，当物块与木板分离时a与P的相对位移为L＝aat－a3t，b与Q的相对位移为L＝abt－a3t，由于aa>ab，则t1t2，v1>v2，s1>s2，故C正确．
7．[2019·甘肃一诊]如图所示，在水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体A、B，它们与水平面之间的动摩擦因数均为μ，m1>m2，A、B间水平连接有一轻质弹簧测力计．若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧测力计示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧测力计示数为F2.下列关系式正确的是(　　)
A．a1＝a2，F1>F2 B．a1＝a2，F1C．a1＝a2，F1＝F2 D．a1>a2，F1>F2
答案：A
解析：以由A、B及弹簧组成的整体为研究对象，由牛顿第二定律得两次运动过程中整体的加速度a＝，可得a1＝a2＝a.当用F拉B时，以A为研究对象有F1－μm1g＝m1a1，可得F1＝μm1g＋m1a1＝；同理，当用F拉A时，以B为研究对象，有F2－μm2g＝m2a2，可得F2＝，由于m1>m2，则F1>F2，A正确．
8．(多选)如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法正确的是 (　　)
A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行
B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上
C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向
D．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变
答案：AD
解析：分析细线下面的小铁球，受力如图甲所示，只受到重力和拉力，二者的合力沿水平方向，则有a＝gtanα.分析轻杆下面的小球，设轻杆对小球的力F与竖直方向夹角为β，受力分析如图乙，则有mg＝Fcosβ，ma＝Fsinβ，小铁球加速度相同，则a＝gtanβ，代入计算得β＝α，所以A正确，B、C错误；由于弹力没有沿杆的方向，所以轻杆不但被拉伸，还被弯曲，因此D正确．
9．质量为M的小车放在光滑水平面上，小车上用细线悬挂另一质量为m的小球，且M>m.用一力F水平向右拉小球，使小球和小车一起以加速度a向右运动，细线与竖直方向成α角，细线的拉力大小为F1，如图甲．若用一力F′水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a′向左运动时，细线与竖直方向也成α角，细线的拉力大小为F′1，如图乙，则 (　　)
A．a′＝a，F′1＝F1 B．a′>a，F′1>F1
C．a′a，F′1＝F1
答案：D
解析：先对题图甲中的整体受力分析，受重力、支持力和拉力F，根据牛顿第二定律有F＝(M＋m)a.
再对题图甲的小球受力分析，如图(a)．
根据牛顿第二定律有F－F1sinα＝ma，F1cosα－mg＝0.由以上三式可解得F1＝，a＝.再对题图乙中小球受力分析如图(b)，由几何关系得F合＝mgtanα，F′1＝，再由牛顿第二定律得到a′＝gtanα，由于M>m，故a′>a，F′1＝F1，故选D.
10．如图所示，水平地面上有一车厢，车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为μ，车厢静止时，两弹簧长度相同，A恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g.现使车厢沿水平方向加速运动，为保证A、B仍相对车厢静止，则(　　)
A．速度可能向左，加速度可大于(1＋μ)g
B．加速度一定向右，不能超过(1－μ)g
C．加速度一定向左，不能超过μg
D．加速度一定向左，不能超过(1－μ)g
答案：B
解析：
开始A恰好不下滑，对A分析有f＝mg＝μN＝μF弹，解得F弹＝，此时弹簧处于压缩状态．当车厢做加速运动时，为了保证A不下滑，侧壁对A的支持力必须大于等于，根据牛顿第二定律可知加速度方向一定向右．对B分析，fBm＝μ(F弹－mg)≥ma，解得a≤(1－μ)g，故B正确，A、C、D错误．
二、非选择题
11.
[2019·辽宁鞍山一中模拟]如图所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是一个倾角θ＝37°的斜面．放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行．现对A施加一水平向右的恒力F，使A、B、C恰好保持相对静止．已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒力F的大小．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
答案：mg
解析：设绳的张力为T，系统加速度为a，以物体B为研究对象，水平方向物体B只受绳的拉力，由牛顿第二定律得T＝ma；对物体C受力分析如图所示，受绳的张力T、斜面的支持力FN和重力mg，加速度也为a.对力进行正交分解：
水平方向有FNsinθ－Tcosθ＝ma；
竖直方向有FNcosθ＋Tsinθ＝mg，
联立解得a＝，
以A、B、C整体为研究对象有F＝3ma，
解得F＝mg.
12．[2019·重庆八中模拟]如图所示，质量M＝1 kg的木板静置于倾角为37°的足够长的固定斜面上的某个位置，质量m＝1 kg、可视为质点的小物块以初速度v0＝5 m/s从木板的下端冲上木板，同时在木板上端施加一个沿斜面向上的外力F＝14 N，使木板从静止开始运动，当小物块与木板共速时，撤去该外力，最终小物块从木板的下端滑出．已知小物块与木板之间的动摩擦因数为0.25，木板与斜面之间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：
(1)物块和木板共速前，物块和木板的加速度；
(2)木板的最小长度；
(3)物块在木板上运动的总时间．
答案：(1)见解析　(2) m　(3)s
解析：(1)物块与木板共速前，对物块分析有mgsinθ＋μ1mgcosθ＝ma1，得a1＝8 m/s2，方向沿斜面向下，物块减速上滑；
对木板分析有F＋μ1mgcosθ－Mgsinθ－μ2(m＋M)gcosθ＝Ma2，
得a2＝2 m/s2，方向沿斜面向上，木板加速上滑．
(2)物块与木板共速时有v共＝v0－a1t1，v共＝a2t1，
代入数据解得t1＝0.5 s，v共＝1 m/s，
共速时物块与木板的相对位移
Δx1＝v0t1－a1t－a2t＝1.25 m，
撤掉F后，物块相对于木板上滑，加速度大小仍为a1＝8 m/s2，物块减速上滑，
对木板有
Mgsinθ＋μ2(M＋m)gcosθ－μ1mgcosθ＝Ma′2，
则a′2＝12 m/s2，方向沿斜面向下，木板减速上滑．
由于Mgsinθ＋μ1mgcosθ＝μ2(M＋m)gcosθ，
则木板速度减为零后，物块在木板上滑动时，木板保持静止，
经过t2＝s，木板停止，经过t′2＝s，物块速度减为零，
此过程，物块和木板的相对位移Δx2＝t′2－t2＝ m，
故木板的最小长度Lmin＝Δx1＋Δx2＝ m.
(3)物块在木板上下滑时，木板静止不动，
物块的加速度a′1＝gsinθ－μ1gcosθ＝4 m/s2，
Lmin＝a′1t，得t3＝s，
物块在木板上运动的总时间t＝t1＋t′2＋t3＝s.