2025年新高考物理壓軸題專項(xiàng)訓(xùn)練01有關(guān)牛頓第二定律的動力學(xué)問題

壓軸題01有關(guān)牛頓第二定律的動力學(xué)問題動力學(xué)問題是高中物理中的一個核心專題，它涉及到了動力學(xué)兩類基本問題以及利用動力學(xué)方法解決復(fù)雜的多運(yùn)動過程問題。在2024年高考中，無論是選擇題還是計算題，動力學(xué)問題都將是重點(diǎn)考查的對象，其重要性不言而喻。通過深入復(fù)習(xí)動力學(xué)這一專題，學(xué)生們不僅可以提升審題能力、分析和推理能力，還能夠強(qiáng)化自身的物理素養(yǎng)。這種素養(yǎng)的提升不僅僅局限于動力學(xué)本身，而是對整個物理學(xué)科的理解和掌握都有極大的幫助。動力學(xué)問題的解答離不開對勻變速直線運(yùn)動規(guī)律、受力分析以及牛頓運(yùn)動定律等關(guān)鍵知識點(diǎn)的掌握。牛頓第二定律作為連接這些知識點(diǎn)的橋梁，其在整個高中物理中的串聯(lián)作用至關(guān)重要。正因?yàn)槿绱?，動力學(xué)問題在近年來的高考命題中常常以壓軸題的形式出現(xiàn)，考查學(xué)生對于不同運(yùn)動形式的理解和圖像問題的處理能力。因此，學(xué)生們需要充分了解各種題型的知識點(diǎn)及要領(lǐng)，對常見的物理模型有深入的認(rèn)知和掌握。考向一：有關(guān)牛頓第二定律的連接體問題1.處理連接體問題的方法：①當(dāng)只涉及系統(tǒng)的受力和運(yùn)動情況而不涉及系統(tǒng)內(nèi)某些物體的受力和運(yùn)動情況時，一般采用整體法。②當(dāng)涉及系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個物體的受力和運(yùn)動情況時，一般采用隔離法。2.處理連接體問題的步驟：3.特例：加速度不同的連接體的處理方法：①方法一（常用方法）：可以采用隔離法，對隔離對象分別做受力分析、列方程。②方法二（少用方法）：可以采用整體法，具體做法如下：此時牛頓第二定律的形式：；說明：①F合x、F合y指的是整體在x軸、y軸所受的合外力，系統(tǒng)內(nèi)力不能計算在內(nèi)；②a1x、a2x、a3x、……和a1y、a2y、a3y、……指的是系統(tǒng)內(nèi)每個物體在x軸和y軸上相對地面的加速度?？枷蚨河嘘P(guān)牛頓第二定律的動力學(xué)圖像問題常見圖像v-t圖像、a-t圖像、F-t圖像、F-a圖像三種類型(1)已知物體受到的力隨時間變化的圖線，求解物體的運(yùn)動情況。(2)已知物體的速度、加速度隨時間變化的圖線，求解物體的受力情況。(3)由已知條件確定某物理量的變化圖像。解題策略(1)問題實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動的關(guān)系，要注意區(qū)分是哪一種動力學(xué)圖像。(2)應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖像對應(yīng)的函數(shù)方程式，進(jìn)而明確“圖像與公式”“圖像與物體”間的關(guān)系，以便對有關(guān)物理問題作出準(zhǔn)確判斷。破題關(guān)鍵(1)分清圖像的類別：即分清橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量，明確其物理意義，掌握物理圖像所反映的物理過程，會分析臨界點(diǎn)。(2)注意圖線中的一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)等。(3)明確能從圖像中獲得哪些信息：把圖像與具體的題意、情境結(jié)合起來，再結(jié)合斜率、特殊點(diǎn)、面積等的物理意義，確定從圖像中反饋出來的有用信息，這些信息往往是解題的突破口或關(guān)鍵點(diǎn)?？枷蛉河嘘P(guān)牛頓第二定律的臨界極值問題1．“四種”典型臨界條件(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離，臨界條件是彈力FN＝0。(2)相對滑動的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對靜止時，常存在著靜摩擦力，則相對滑動的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限度的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松弛與拉緊的臨界條件是FT＝0。(4)速度達(dá)到最值的臨界條件：加速度為0。2．“兩種”典型分析方法臨界法分析題目中的物理過程，明確臨界狀態(tài)，直接從臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界條件入手，求出臨界值。解析法明確題目中的變量，求解變量間的數(shù)學(xué)表達(dá)式，根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式分析臨界值?？枷蛩模簞恿W(xué)兩類基本問題1.解決動力學(xué)兩類問題的兩個關(guān)鍵點(diǎn)(1)把握“兩個分析”“一個橋梁”找到不同過程之間的“聯(lián)系”,如第一個過程的末速度就是下一個過程的初速度,若過程較為復(fù)雜,可畫位置示意圖確定位移之間的聯(lián)系。2．兩類動力學(xué)問題的解題步驟01有關(guān)牛頓第二定律的連接體問題1．如圖所示為某種電梯結(jié)構(gòu)的簡化示意圖。某次在做電梯性能測試實(shí)驗(yàn)時，電梯轎廂內(nèi)無乘客，電動機(jī)不工作，測得轎廂A從靜止開始下降25m用時5s。已知轎廂A質(zhì)量為600kg，忽略滑輪摩擦和空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．轎廂A下降過程中處于完全失重狀態(tài)B．配重B的質(zhì)量為480kgC．配重B的質(zhì)量為500kgD．轎廂A以2m/s的速度勻速上升時，電動機(jī)輸出的機(jī)械功率為4kW【答案】D【詳解】A．轎廂A下降位移，解得加速度a=2m/s2故轎廂A下降過程是失重過程但不是完全失重，故A錯誤；BC．對轎廂A和配重B的整體應(yīng)用牛頓第二定律得解得配重B的質(zhì)量mB=400kg故BC錯誤；D．轎廂A勻速上升、配重B勻速下降時，電動機(jī)牽引繩的拉力F滿足解得F=2000N牽引繩的功率故D正確。故選D。02有關(guān)牛頓第二定律的動力學(xué)圖像問題2．如圖1所示，一質(zhì)量為2kg的物塊受到水平拉力F作用，在粗糙水平面上作加速直線運(yùn)動，其at圖像如圖2所示，t=0時其速度大小為2m/s。物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)。μ=0.1，g=10m/s2。下列說法錯誤的是（）A．在t=2s時刻，物塊的速度為5m/sB．在0~2s時間內(nèi)，物塊的位移大于7mC．在t=1s時刻，物塊的加速度為D．在t=1s時刻，拉力F的大小為5N【答案】B【詳解】A．根據(jù)可得圖像與坐標(biāo)軸圍成面積表示對應(yīng)時間內(nèi)速度的增量，t=2s時刻，物體的速度故A正確；B．在0～2s時間內(nèi)，物體做加速度增大的加速運(yùn)動，速度—時間圖象如圖中實(shí)線，虛線為勻變速直線運(yùn)動的速度—時間圖象由圖像圍成的面積表示位移可知0～2s時間內(nèi)，物體的位移故B錯誤；C．由圖2可得在t=1s時刻，物塊的加速度為故C正確；D．在t=1s時刻，由牛頓第二定律可得代入數(shù)據(jù)解得故D正確。本題選錯誤的，故選B。03有關(guān)牛頓第二定律的臨界極值問題3．如圖，水平地面上有一汽車做加速運(yùn)動，車廂內(nèi)有一個傾角θ=37°的光滑斜面，斜面上有一個質(zhì)量為m的小球，用輕繩系于斜面的頂端，小球的重力大小為mg，繩對球的拉力大小為FT、斜面對小球的彈力大小為FN，當(dāng)汽車以大小為a的加速度向左做勻加速直線運(yùn)動時（sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2）（）A．若a=14m/s2，小球受mg、FT、FN三個力作用B．若a=14m/s2，小球受mg、FT兩個力作用C．若a=13m/s2，小球受mg、FT兩個力作用D．不論a多大，小球均受mg、FT、FN三個力作用【答案】B【詳解】若支持力恰好為零，對小球受力分析，受到重力、繩子拉力，如圖小球向左加速，加速度向左，合力水平向左，根據(jù)牛頓第二定律，有；解得D．由以上分析可知，當(dāng)時，小球受mg、FT兩個力作用，當(dāng)時，小球受mg、FT、FN三個力作用，故D錯誤；AB．若，小球受mg、FT兩個力作用，故A錯誤，B正確；C．若，小球受mg、FT、FN三個力作用，故C錯誤。故選B。04動力學(xué)兩類基本問題16．如圖所示，工人師傅自房檐向水平地面運(yùn)送瓦片，他將兩根完全一樣的直桿平行固定在房檐和地面之間當(dāng)成軌道，瓦片沿軌道滑動時，其垂直于直桿的截面外側(cè)為半徑為0.1m的圓弧。已知兩直桿之間的距離為，房檐距地面的高度為4m，兩直桿在房檐和地面之間的長度，忽略直桿的粗細(xì)，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。工人師傅將瓦片無初速度地放置在軌道頂端，只有瓦片與直桿間的動摩擦因數(shù)小于μ0（未知）時，瓦片才能開始沿軌道下滑，取。（1）求μ0；（2）若直桿自上端開始在長度的范圍內(nèi)與瓦片間的動摩擦因數(shù)為，其余部分為μ0，忽略瓦片沿著軌道方向的長度，工人師傅每隔0.5s將一瓦片無初速度地放置在軌道頂端，求第一片瓦片落地后的某一時刻軌道上瓦片的個數(shù)。【答案】（1）；（2）6【詳解】（1）設(shè)瓦片受到軌道對其支持力與豎直方向成，有瓦片在軌道上恰好不下滑時，受力平衡，則有其中解得（2）瓦片在軌道上運(yùn)動時，在范圍內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得得在相鄰的0.5s兩瓦片的距離所以在內(nèi)有瓦片塊數(shù)瓦片在軌道上運(yùn)動時，在大于范圍內(nèi)，根據(jù)牛頓第二定律得得瓦片速度相鄰?fù)咂木嚯x為所以在大于范圍內(nèi)有瓦片塊數(shù)則軌道上瓦片的個數(shù)為n=6個。1．（2024·北京西城·模擬預(yù)測）如圖，繞過定滑輪的繩子將物體A和B相連，繩子與水平桌面平行。已知物體A的質(zhì)量大于物體B的質(zhì)量，重力加速度大小為g，不計滑輪、繩子質(zhì)量和一切摩擦?，F(xiàn)將A和B互換位置，繩子仍保持與桌面平行，則（）A．繩子的拉力大小不變B．繩子的拉力大小變大C．物體A和B運(yùn)動的加速度大小不變D．物體A和B運(yùn)動的加速度大小變小【答案】A【詳解】未將A和B互換位置前，設(shè)繩子的拉力大小為，整體的加速度大小為，對A根據(jù)牛頓第二定律有對B，有聯(lián)立求得，將A和B互換位置，繩子仍保持與桌面平行，設(shè)此時繩子的拉力大小為，整體的加速度大小為，對AB整體，根據(jù)牛頓第二定律有求得對B，根據(jù)牛頓第二定律有求得因?yàn)?，所以可得，即繩子的拉力大小不變，物體A和B運(yùn)動的加速度大小變大。故選A。2．（2024·江蘇南通·二模）如圖所示，傾角的光滑固定斜面上，輕質(zhì)彈簧下端與固定板C相連，另一端與物體A相連.A上端連接一輕質(zhì)細(xì)線，細(xì)線繞過光滑的定滑輪與物體B相連且始終與斜面平行。開始時托住B，A處于靜止?fàn)顟B(tài)且細(xì)線恰好伸直，然后由靜止釋放B。已知A、B的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，B始終未與地面接觸。從釋放B到B第一次下落至最低點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是（）A．剛釋放B時，A受到細(xì)線的拉力大小為mgB．A的最大速度為C．B下落至最低點(diǎn)時，彈簧的彈性勢能最小D．B下落至最低點(diǎn)時，A所受合力大小為mg【答案】B【詳解】A．剛釋放物體B時，以A、B組成的系統(tǒng)為研究對象，有解得對B研究解得故物體A受到細(xì)線的拉力大小為，故A錯誤；B．手拖住物塊B時，物塊A靜止，設(shè)此時彈簧的壓縮量為，對物塊A根據(jù)平衡條件可得解得當(dāng)物體A上升過程中，當(dāng)A和B整體的加速度為0時速度達(dá)到最大值，此時細(xì)線對A的拉力大小剛好等于B的重力，設(shè)此時彈簧的伸長量為，則解得所以此時彈簧的彈性勢能與初始位置時相同，對A、B和彈簧組成的系統(tǒng)，只有重力和彈簧彈力做功，所以系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得解得故B正確；C．當(dāng)B下落至最低點(diǎn)時，AB整體減少的機(jī)械能最大，轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能最多，所以此時彈簧具有最大的彈性勢能，故C錯誤；D．當(dāng)B下落至最低點(diǎn)時，此時A上升到最高位置，根據(jù)對稱性可知B產(chǎn)生的加速度大小也為故對B受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知解得故AB整體研究，設(shè)此時彈簧彈力為F，則解得對A研究，A受到彈簧拉力、重力和繩子的拉力，則故D錯誤。故選B。3．（2024·湖南益陽·三模）如圖所示，一輕質(zhì)光滑定滑輪固定在傾角為的斜面上，質(zhì)量分別為m和4m的物塊A、B通過不可伸長的輕繩跨過滑輪連接，A、B間的接觸面和輕繩均與木板平行，A和B，B與斜面間動摩擦因數(shù)均為，則細(xì)線的拉力為（）

A． B． C． D．【答案】B【詳解】由于，因此A、B間會發(fā)生相對滑動，根據(jù)A、B的質(zhì)量關(guān)系可知，B將沿著斜面向下滑動，而A相對于B將向上滑動，二者為繩相連的連接體，滑動過程中加速度大小相同，則對A由牛頓第二定律有對B由牛頓第二定律有兩式聯(lián)立解得故選B。4．（2024·安徽淮南·二模）足夠長的光滑斜面上的三個相同的物塊通過與斜面平行的細(xì)線相連，在沿斜面方向的拉力的作用下保持靜止，如圖甲所示，物塊2的右側(cè)固定有不計質(zhì)量的力傳感器。改變拉力的大小，使三個物塊沿斜面以不同加速度向上做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，測得多組傳感器的示數(shù)和物塊通過的位移與時間的平方的比值，畫出圖像如圖乙所示，重力加速度。下列說法正確的是（

）A．斜面的傾角B．每個物塊的質(zhì)量C．當(dāng)時，D．當(dāng)時，物塊的加速度大小為【答案】C【詳解】AB．對物塊2、3根據(jù)牛頓第二定律有根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有聯(lián)立可解得由圖可知，圖像斜率即圖像縱軸截距的絕對值解得所以故AB錯誤；CD．當(dāng)時，據(jù)可求得三個物塊的加速度大小為對三個物體有可解得故C正確，D錯誤。故選C。5．（2024高三下·云南昆明·模擬預(yù)測）如圖所示，一根不可伸長的輕繩跨過光滑輕質(zhì)定滑輪，繩兩端各系一小物塊A和B。其中，未知，滑輪下緣距地面。開始B物塊離地面高，用手托住B物塊使繩子剛好拉直，然后由靜止釋放B物塊，A物塊上升至高時速度恰為零，重力加速度大小取。下列說法中正確的是（）A．對A、B兩物塊及地球組成的系統(tǒng)，整個過程中機(jī)械能守恒B．C．B剛落地時，速度大小為D．B落地前，繩中張力大小為30N【答案】C【詳解】A．對A、B兩物塊及地球組成的系統(tǒng)，在B落地前，機(jī)械能才守恒，A錯誤；BC．B剛落地時A繼續(xù)上升做豎直上拋運(yùn)動，此時又所以對、B由牛頓第二定律有解得，B錯誤C正確；D．隔離A由牛頓第二定律有解得，D錯誤。故選C。6．（2024高三上·河北·模擬預(yù)測）如圖所示，A、B兩個木塊靜止疊放在豎直輕彈簧上，已知，輕彈簧的勁度系數(shù)為。若在木塊上作用一個豎直向上的力，使木塊由靜止開始以的加速度豎直向上做勻加速直線運(yùn)動，從木塊向上做勻加速運(yùn)動開始到A、B分離的過程中，彈簧的彈性勢能減小了，取，下列判斷正確的是（

）A．木塊向上做勻加速運(yùn)動的過程中，力的最大值是B．木塊向上做勻加速運(yùn)動的過程中，力的最大值是C．從向上做勻加速運(yùn)動到A、B分離的過程中，對木塊做功D．從向上做勻加速運(yùn)動到A、B分離的過程中，對木塊做功【答案】C【詳解】AB．對于A，根據(jù)牛頓第二定律有故當(dāng)時，最大，即故AB錯誤；CD．初始位置彈簧的壓縮量為，A、B分離時，，對B，根據(jù)牛頓第二定律有解得以A、B為整體，A、B上升的高度為根據(jù)動力學(xué)公式，A、B分離時的速度為由動能定理有由題意知，可得故C正確，D錯誤。故選C。7．（2024·湖北·一模）如圖，光滑水平面上放置有緊靠在一起但并不黏合的A、B兩個物體，A、B的質(zhì)量分別為，，從開始，推力和拉力分別作用于A、B上，大小隨時間變化的規(guī)律分別如圖甲、乙所示，則（）A．時，A物體的加速度為B．時，A、B開始分離C．時，A、B之間的相互作用力為3ND．A、B開始分離時的速度為【答案】B【詳解】AC．由推力與時間的圖像可得，則時，可知，由于，所以二者不會分開，A、B兩物體的加速度為設(shè)此時A、B之間的相互作用力為F，對B根據(jù)牛頓第二定律可得解得故AC錯誤；BD．當(dāng)二者之間的相互作用力恰好為零時開始分離，此時的加速度相同，則有即解得分離時的速度為故B正確，D錯誤。故選B。8．（2024·陜西商洛·模擬預(yù)測）水平地面上有一質(zhì)量的長木板，木板的左端上有一質(zhì)量的小物塊，如圖甲所示，水平向右的拉力F作用在物塊上，F(xiàn)隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，其中、分別為、時刻F的大小，木板的加速度隨時間t的變化關(guān)系如圖丙所示．已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為。假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動摩擦力相等，重力加速度，物塊始終未從木板上滑落，不計空氣阻力。則下列說法正確的是（）A．B．C．木板加速度所能達(dá)到的最大值為D．在時間段內(nèi)物塊做勻加速直線運(yùn)動【答案】B【詳解】A．木板與地面間的最大靜摩擦力木板與物塊間的最大靜摩擦力當(dāng)拉力F逐漸增大到時，由圖像可知木板開始運(yùn)動，此時木板與地面間的靜摩擦力達(dá)到最大值，根據(jù)平衡條件可知此時拉力大小為故A錯誤；BC．當(dāng)拉力達(dá)到時，木板相對物塊發(fā)生相對滑動，根據(jù)牛頓第二定律，對木板對物塊解得；此時拉力大小為，木板加速度達(dá)到最大值為，故B正確，C錯誤；D．在時間段，物塊相對木板靜止，所受拉力逐漸增大，加速度變大，不做勻加速直線運(yùn)動，故D錯誤。故選B。9．（2024·內(nèi)蒙古包頭·一模）如圖甲所示，物塊A、B中間用一根輕質(zhì)彈簧相連，靜止在光滑水平面上，彈簧處于原長，物塊A的質(zhì)量為3kg。時，對物塊A施加水平向右的恒力F，時撤去，在0~1s內(nèi)兩物塊的加速度隨時間變化的情況如圖乙所示。彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是（）A．時物塊A的速度小于0.8m/sB．時彈簧彈力為0.6NC．物塊B的質(zhì)量為2kgD．F大小為1.5N【答案】AC【詳解】A．圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示速度變化量，內(nèi)圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積，內(nèi)速度變化量，時物塊A的速度故A正確；D．圖像可知時，物塊A的加速度水平向右的恒力故D錯誤;C．圖像可知時，物塊A、B的加速度相同，共同加速度為把物塊A、B看成一個整體，由牛頓第二定律得得物塊B的質(zhì)量故C錯誤；B．時彈簧彈力故B錯誤；故選AC。10．（2024·山東淄博·二模）如圖所示，質(zhì)量分別為m和的A、B兩滑塊用足夠長輕繩相連，將其分別置于等高的光滑水平臺面上，質(zhì)量為的物塊C掛在輕質(zhì)動滑輪下端，手托C使輕繩處于拉直狀態(tài)。時刻由靜止釋放C，經(jīng)時間C下落h高度。運(yùn)動過程中A、B始終不會與定滑輪碰撞，摩擦阻力和空氣阻力均忽略不計，重力加速度大小為g，則（）A．A、C運(yùn)動的加速度大小之比為B．A、C運(yùn)動的加速度大小之比為C．時刻，C下落的速度為D．時刻，C下落的速度為【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)題意，由牛頓第二定律可得；解得則路程之比設(shè)B運(yùn)動的路程為s，則A運(yùn)動的路程為2s，可知此時C運(yùn)動的路程為1.5s，則有故A、C運(yùn)動的加速度大小之比為，A正確，B錯誤；CD．由可知，C下落過程ABC組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒解得，C錯誤，D正確。故選AD。11．（2024高三·福建·開學(xué)考試）如圖所示，水平地面上靜止放置著三個完全相同的磚塊A、B、C，質(zhì)量均為m，A、B之間和B、C之間的動摩擦因數(shù)均為μ，用兩根長度相同的輕繩分別連接磚塊A與磚塊C，并將兩根輕繩系于O點(diǎn)，現(xiàn)將一個豎直向上的力F作用于O點(diǎn)，不考慮磚塊的轉(zhuǎn)動，最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力，則下列說法正確的是（

）A．若在F作用下三個磚塊保持相對靜止的一起向上運(yùn)動，則三個磚塊的加速度為B．若，則無論F多大，磚塊A、B、C都將保持相對靜止C．若，且，則磚塊A、B之間的摩擦力為D．若，且，則磚塊A、B之間的摩擦力為【答案】BC【詳解】A．根據(jù)牛頓第二定律得三個磚塊的加速度為，A錯誤；B．兩傾斜繩夾角為，則兩傾斜繩的拉力為對B分析，設(shè)B受最大靜摩擦力，則又，得則當(dāng)若，A、B之間和B、C之間均為靜摩擦力，無論F多大，磚塊A、B、C都將保持相對靜止，B正確；C．若，且，三塊磚相對靜止，一起勻加速度運(yùn)動，根據(jù)得，C正確；D．若，且，發(fā)生相對滑動，則磚塊A、B之間的摩擦力為，D錯誤。故選BC。12．（2024·山西·二模）質(zhì)量為m的斜面體放置在光滑的水平面上，斜面體上固定一根輕質(zhì)的豎直硬桿，一輕質(zhì)細(xì)線上端系在硬桿上，下端懸掛一質(zhì)量為m的小球，質(zhì)量為m的物塊放置在斜面上?，F(xiàn)用水平向左的推力F（為未知量）作用在斜面體上，使整體一起向左做勻加速直線運(yùn)動，各物體保持相對靜止時，細(xì)線與豎直桿之間的夾角為，已知斜面的傾角為，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（

）A．當(dāng)時，水平推力大小一定為B．當(dāng)時，水平推力大小一定為C．當(dāng)時，物塊與斜面間的摩擦力不一定為0D．當(dāng)斜面光滑時，細(xì)線與斜面一定垂直【答案】AD【詳解】A．當(dāng)時，小球、物塊、斜面體有共同的加速度，對小球分析，受重力和細(xì)線的拉力，合力水平向左，如圖則解得整體由牛頓第二定律得故A正確；B．當(dāng)時，物塊受到的合力水平向左，物塊受重力、斜面的支持力，由于不知斜面是否光滑，摩擦力的大小與方向不確定，因此物塊的加速度不能確定，則水平推力大小不確定，故B錯誤；C．當(dāng)時，小球的加速度大小為物塊與小球有共同的加速度，物塊與斜面間的摩擦力一定為0，故C錯誤；D．當(dāng)斜面光滑時，物塊受重力與斜面的支持力，小球與物塊有共同的加速度，則解得細(xì)線與斜面一定垂直，故D正確。故選AD。13．（2024·遼寧·二模）在溝谷深壑、地形險峻的山區(qū)，由于暴雨暴雪極易引發(fā)山體滑坡，并攜帶大量泥沙石塊形成泥石流，發(fā)生泥石流常常會沖毀公路鐵路等交通設(shè)施，甚至村鎮(zhèn)等，造成巨大損失?，F(xiàn)將泥石流運(yùn)動過程進(jìn)行簡化，如圖所示，假設(shè)一段泥石流（視為質(zhì)量不變的滑塊）從A點(diǎn)由靜止開始沿坡體勻加速直線下滑，坡體傾角，泥石流與坡體間的動摩擦因數(shù)，A點(diǎn)距離坡體底端B點(diǎn)的長度為108m，泥石流經(jīng)過B點(diǎn)時沒有能量的損失，然后在水平面上做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為。一輛汽車停在距離B點(diǎn)右側(cè)80m的C處，當(dāng)泥石流到達(dá)B點(diǎn)時，司機(jī)發(fā)現(xiàn)險情，立即啟動車輛并以加速度向右做勻加速直線運(yùn)動，以求逃生。重力加速度g取，（已知，）。求：（1）泥石流經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小及由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)所用的時間；（2）通過計算判斷泥石流能否追上汽車。【答案】（1），；（2）見解析【詳解】（1）設(shè)泥石流質(zhì)量為，從A到B，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得解得根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式可得（2）設(shè)汽車開始運(yùn)動到與泥石流速度相等所用時間為，則有解得泥石流在水平面上運(yùn)動的位移為解得汽車在水平面上運(yùn)動的位移為解得共速時二者的距離為所以泥石流追不上汽車。14．（2024