2021届高考物理寒假必刷题汇编重难点03牛顿运动定律解决常见模型1．如图所示，在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B。C为一垂直固定在斜面上的挡板。A、B质量均为m，斜面连同挡板的质量为M，弹簧的劲度系数为k，系统静止于光滑水平面。现开始用一水平恒力F作用于P。重力加速度为g。下列说法中正确的是（）A．若F=0，挡板受到B物块的压力为B．两物块与斜劈共同加速时，弹簧不可能保持原长C．若要B离开挡板C，弹簧伸长量需达到D．力F较小时A相对于斜面静止，F大于某一数值，A才相对于斜面向上滑动【答案】A【分析】首先运用整体法分析A、B的受力情况即可确定F=0时挡板对B物块的压力；根据牛顿第二定律求出加速度，再分别多次对物体A、B或AB整体受力分析，然后根据牛顿第二定律，运用正交分解法列式分析求解。【详解】A．F=0时，对物体A、B整体受力分析，受重力、斜面的支持力N1和挡板的支持力N2，由共点力平衡条件，沿平行斜面方向，有N2-(2m)gsinθ=0故压力为2mgsinθ，A正确；B．若F=(M+2m）gtanθ且保持两物块与斜劈共同运动，则根据牛顿第二定律，整体加速度为gtanθ；对物体A受力分析，受重力，支持力和弹簧弹力，如图根据牛顿第二定律，有mgsinθ-kx=macosθ解得kx=0，故弹簧处于原长，B错误；C、物体B恰好离开挡板C的临界情况是物体B对挡板无压力，此时，整体向左加速运动，对物体B受力分析，受重力、支持力、弹簧的拉力，如图根据牛顿第二定律，有mg-Ncosθ-kxsinθ=0且Nsinθ-kxcosθ=ma解得，C错误；D．用水平力F作用于P时，A具有水平向左的加速度，设加速度大小为a，将加速度分解如图，根据牛顿第二定律得mgsinθ-kx=macosθ当加速度a增大时，x减小，即弹簧的压缩量减小，物体A相对斜面开始向上滑行。故只要有力作用在P上，A即向上滑动，D错误。故选A。2．如图所示，用水平力F拉着三个相同的物块，先在光滑水平面上一起以加速度运动。A、B间和B、C间两段绳的拉力分别为和。后在摩擦系数μ相同的粗糙水平面上一起以加速度运动。A、B间和B、C间两段绳的拉力分别为和。则加速度、拉力之间的关系正确的是（）A．B．C．D．【答案】B【详解】在光滑水平面上时，根据牛顿第二定律得，，解得，，在粗糙水平面上时，，解得，，故选B。3．如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时，弹簧的伸长量为x2，则下列说法中正确的是（）A．若m>M，有x1=x2B．若m<M，有x1<x2C．若μ>sinθ，有x1>x2D．若μ<sinθ，有x1<x2【答案】A【详解】在水平面上滑动时，整体法，由牛顿第二定律，可得把A物体隔离，由牛顿第二定律，可得联立，解得在斜面上滑动时，整体法，由牛顿第二定律，可得把A物体隔离，由牛顿第二定律，可得联立，解得故两次形变量相同，与动摩擦因数和斜面倾角无关，故A正确；BCD错误。故选A。4．如图所示，三角形斜面体ABC放在水平地面上，，，顶点C上安装有一轻质光滑定滑轮，P、Q两滑块用跨过定滑轮的轻绳相连，分别放在光滑斜面AC与光滑斜面BC上，连接两滑块的轻绳分别与两侧斜面平行。已知滑块P的质量，滑块Q的质量，取重力加速度大小，，。现同时由静止释放两滑块，斜面体保持静止，则两滑块均在斜面上运动的过程中，水平地面受到的静摩擦力（）A．大小为0.144N，方向水平向右B．大小为0.144N，方向水平向左C．大小为0.288N，方向水平向右D．大小为0.288N，方向水平向左【答案】A【详解】对P、Q受力分析。由牛顿第二定律可知解得则可等效为P、Q和斜面体组成的系统受到水平向左的合力解得由作用力与反作用力的关系可知，地面受到的摩擦力方向向右、大小为。故选A。【点睛】本题考查受力分析、牛顿运动定律以及力的合成与分解，目的是考查学生的推理能力。5．如图所示，一个正方体容器内放有一小球，容器内各面与小球恰好接触，图中a、b、c、d为容器的四块侧板，现将容器用绳子悬挂于空中。剪...