人教版物理高中二轮复习专题试卷练习——第十一讲《牛顿第二定律》

1．如图所示，平直公路上行驶着的小车内，线吊着的小球与车保持相对静止，吊线与竖直线夹角恒为θ，由此可知：      （      ）

A．小车的加速度恒定         B．小车一定向左运动

C．小车的加速度方向向右     D．小车一定做匀加速直线运动

【答案】A

2．如图所示，质量分别为m、2m的球A、B由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为：      （      ）

A．          B．        C.        D.  

【答案】A

【解析】

根据题意，对AB整体受力分析有：

AB整体受线的拉力F和重力3mg，根据牛顿第二定律有3mg-F=ma，得：；对A球进行受力分析如图，A球受线的拉力F和重力mg以及弹簧拉力F1三个力作用下向上匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有F1+mg-F=ma，则，又因为在细线断开的瞬间，细线的拉力F立即消失，而弹簧的弹力因形变没有发生变化而保持不变，故线断开的瞬间，A的合力为，根据牛顿第二定律可得，物体A在线断开的瞬间的加速度，故选A.

【名师点睛】正确使用整体法和隔离法分析物体的受力，求出弹簧的弹力，知道在线断开的瞬间，线的弹力立即消失而弹簧的弹力随形变量的变化而变化，在形变瞬间没有变化因此弹力保持瞬间不变，这是解决本题的关键．

3．用细线将篮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

【名师点睛】解决本题的关键知道小球和升降机具有相同的加速度，通过隔离对小球分析，合力在竖直下降，抓住水平方向平衡进行求解。

4．（多选）如图所示，质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置（A、B始终无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个力后：      （      ）

A．物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比

B．物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力

C．物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同

D．物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反

【答案】AC

【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及胡克定律的直接应用，关键是正确对AB进行受力分析，注意整体法和隔离法的应用；并注意分析判断静摩擦力的方向。

5．如图14所示，车厢内的小桌上固定一光滑斜面，除去小球车厢的总质量为M、小球的质量为m，斜面倾角为α。车在水平推力作用下向右做匀加速直线运动，小球（视为质点）始终与车相对静止，小球距桌面的高度为h，距车厢地板高度为H，离桌面边缘水平距离为L，离车厢前壁的距离为d。车在运动过程中所受的阻力等于车对地面压力的k倍，重力加速度为g。

（1）求水平推力F1的大小

（2）若M=10kg，m=1kg，α=37°， k=0.20，h=0.20m，H=0.80m，L=0.30m，d=1.60m，g=10m/s2。当车速为v0=15m/s时，撤去推力F1同时对车施加水平向左的拉力F2（如虚线所示），小球立即离开斜面向右飞去。为使小球在运动中不碰到桌子和前壁，所加拉力F2应满足什么条件？

【答案】（1）F1=（M+m）g（k+tanα） （2）130N<F2<180N

1．如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37°，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢里的人对厢底的压力为其重量的1.25倍，那么车厢对人的摩擦力为其体重的：      （      ）

A.倍           B.倍            C.倍       D.倍

【答案】B

【名师点睛】人的水平和竖直方向的加速度之间的关系，是解决本题的关键，在本题中人在水平和竖直两个方向上都是有加速度的。

2．如图所示，质量都为 m 的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg 的恒力F向上拉B，运动距离h 时B与A分离。则下列说法中正确的是：      （      ）

A．B和A刚分离时，弹簧为原长   B．B和A刚分离时，它们的加速度为g

C．弹簧的劲度系数等于mg/h      D．在B 与A 分离之前，它们作匀加速运动

【答案】C

【解析】

B和A分离后，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，做匀加速直线运动；所以分离时A的加速度也为零，说明弹力对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态．故A B错误．B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量△F=mgg．两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小△x=h，由胡克定律得：．故C正确．对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，重力2mg不变，弹力在减小，合力减小，整体做加速度减小的变加速运动，故D错误．故选C.

【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用，解题的关键在于B和A刚分离时二者是速度相等，加速度也相等，分析A、B的受力情况，来确定弹簧的状态。

3．如图所示，小球在竖直力F作用下使竖直弹簧压缩，若将力F撤去，小球将竖直弹起，并离开弹簧，直到速度变为零为止，在小球上升的过程中：      （      ）

A．小球和弹簧接触阶段加速度先增加后减小

B．小球在离开弹簧时速度最大

C．小球的速度最大时弹簧的弹性势能为零

D．小球的速度减为零时重力势能最大

【答案】D

【名师点睛】此题是关于牛顿第二定律的应用问题；关键是分析小球在不同阶段时弹簧的弹力和重力的关系，从而分析小球的运动的情况．

4．（多选）如图所示，光滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块，其中M、P质量均为m，N、Q质量均为2m，M、P之间用一轻质弹簧相连。现用水平拉力F拉N，使四个木块以同一加速度a向右运动，则在突然撤去F的瞬间，下列说法正确的是：      （      ）

A．PQ间的摩擦力不变          B．M、P的加速度大小变为

C．MN间的摩擦力不变        　D．N的加速度大小仍为a

【答案】AD

【解析】

撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，对PQ整体分析，加速度不变，隔离对P分析，PQ间的摩擦力不变，故A正确．撤去F前，对PQ整体分析，知弹簧的弹力F弹=3ma，撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，可知PQ的加速度不变，仍然为a，故B错误．撤去F前，隔离对M分析，f-F弹=ma，解得f=4ma，对整体分析，F=6ma，撤去F后，对MN整体分析，，方向向左，隔离对N分析，f′=2ma′=2ma，知MN间的摩擦力发生变化．N的加速度大小不变，方向改变，故C错误，D正确．故选AD.

【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，关键抓住撤去外力F的瞬间，弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用。

5．如图所示，一圆环A套在一粗细均匀的圆木棒B上，圆环A的高度相对圆木棒B的长度可以忽略不计．A和B的质量都是0.5kg，A和B之间的滑动摩擦力为3N．开始时B竖直放置，下端离地面高度，A在B的顶端．现让它们由静止开始自由下落，当木棒与地面相碰后，木棒以竖直向上的速度反向运动．设碰撞时间很短，碰撞无机械能损失，不考虑空气阻力，取当地的重力加速度．试求：

（1）木棒第一次着地时速度的大小；

（2）若在棒第二次着地前，要使A不脱离棒，棒的最小长度是多少？

【答案】（1）4m/s （2）2.5m

【解析】

在此时间内圆环的位移：

所以在棒第二次着地前，要使圆环不脱离棒，棒的最小长度是2.5m

【名师点睛】本题的难点是出现了圆环和木棒两个研究对象相对运动，要采取隔离法逐个受力分析运用牛顿第二定律，再选取地面为参照物逐个运用运动学公式。

1．【2017·新课标Ⅱ卷】（12分）为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1<s0）处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求

（1）冰球与冰面之间的动摩擦因数；

（2）满足训练要求的运动员的最小加速度。

【答案】（1）  （2）

【名师点睛】此题主要考查匀变速直线运动的基本规律的应用；分析物理过程，找到运动员和冰球之间的关联，并能灵活选取运动公式；难度中等。

2．【2016·上海卷】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的：      （      ）

A．OA方向    B．OB方向      C．OC方向    D．OD方向

【答案】D

【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故选项D正确。

【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。

3．【2016·全国新课标Ⅰ卷】一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则：      （      ）

A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同

B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直

C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同

D．质点单位时间内速率的变化量总是不变

【答案】BC

【名师点睛】本题主要考查牛顿运动定律。特别注意以前我们碰到的问题经常是去掉一个恒力，本题增加了一个恒力，从牛顿运动定律角度来看没有什么区别。根据牛顿第二定律计算加速度的可能大小，根据合力与速度方向间的关系判断物体的运动情况。要特别注意的是，质点有可能做匀变速曲线运动。

4．【2015·海南·8】（多选）如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为△l1和△l2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间：      （      ）

A．a1=3g                 B．a1=0           C．△l1=2△l2           D．△l1=△l2

【答案】AC

【名师点睛】做本类型题目时，需要知道剪断细线的瞬间，弹簧来不及发生变化，即细线的拉力变为零，弹簧的弹力吧不变，然后根据整体和隔离法分析。

5．【2015·全国新课标Ⅰ·25】一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块，在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5m，如图（a）所示。时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至时木板与墙壁碰撞（碰撞时间极短）。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图（b）所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求

（1）木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数；

（2）木板的最小长度；

（3）木板右端离墙壁的最终距离。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】（1）根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为

碰撞后木板速度水平向左，大小也是

木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速，根据牛顿第二定律有

解得

木板与墙壁碰撞前，匀减速运动时间，位移，末速度

其逆运动则为匀加速直线运动可得

带入可得

木块和木板整体受力分析，滑动摩擦力提供合外力，即

可得

【满分：110分  时间：90分钟】

一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)

1．甲、乙两球质量分别为、，从同一地点（足够高）处同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小仅与球的速率成正比，与球的质量无关，即（为正的常量）。两球的图象如图所示。落地前，经时间两球的速度都已达到各自的稳定值、。则下列判断正确的是 ：      （      ）

A．释放瞬间甲球加速度较大

B．

C．甲球质量大于乙球

D．时间内两球下落的高度相等

【答案】C

【名师点睛】由图看出两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，重力与空气阻力平衡，根据平衡条件和牛顿第二定律列式分析。

2．光滑水平面上有一质量为2kg的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为5N和15N的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法中正确的是：      （      ）

A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2

B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2m/s2

C．一定做匀变速运动，加速度大小可能10m/s2

D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是10m/s2

【答案】C

【名师点睛】本题中物体原来可能静止，也可能做匀速直线运动，要根据物体的合力与速度方向的关系分析物体可能的运动情况。

3．如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的粗糙斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中：      （      ）

A．地面对物体M的摩擦力大小相同B．地面对物体M的支持力总小于(M十m)g

C．地面对物体M的摩擦力先向右后向左     D．地面对物体M的摩擦力先向左后向右

【答案】B

【解析】物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有

【名师点睛】本题关键是对整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解出支持力和静摩擦力的表达式后进行分析讨论；整体法不仅适用与相对静止的物体系统，同样也适用与有相对运动的物体之间．

4．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端.B与小车平板间的动摩擦因数为μ.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为：      （      ）

A. ，斜向右上方     B. ，斜向左上方

C.，水平向右             D. ，竖直向上

【答案】A

【解析】以A为研究对象，根据牛顿第二定律得：mAgtanθ=mAa，得：a=gtanθ，方向水平向右．再对B研究得：小车对B的摩擦力为：f=ma=mgtanθ，方向水平向右，小车对B的支持力大小为N=mg，方向竖直向上，则小车对物块B产生的作用力的大小为：，方向斜向右上方，故选A.

【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用；解题时要抓住小球、物块B和小车的加速度相同的特点，根据牛顿第二定律采用隔离法研究.

5．如图所示，质量分别为m和2m的物体AB由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内，箱子质量为m，整体悬挂处于静止状态；当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的是（重力加速度为g）：      （      ）

A．物体A的加速度等于g

B．物体B和C之间的弹力为零

C．物体C的加速度等于g

D．物体B的加速度大于g

【答案】D

【名师点睛】本题是瞬时问题，关键在于BC的加速度相等，要将BC当作整体来研究，同时要知道弹簧的弹力是不能突变的.

6．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA＝6 kg，mB＝2 kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，g取10 m/s2，则：      （      ）

A．当拉力F<12 N时，物体均保持静止状态

B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相对运动

C．两物体从受力开始就有相对运动

D．两物体始终没有相对运动

【答案】D

【解析】

【名师点睛】分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用整体隔离法可以较简单的分析问题。

7．光滑水平面上，有一木块以速度v向右运动，一根弹簧固定在墙上，如图所示，木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩成最短的时间内木块将做的运动是：      （      ）

A．匀减速运动         B．速度减小，加速度增大

C．速度减小，加速度减小       D．无法确定

【答案】B

【解析】

木块从与弹簧接触直到弹簧被压缩到最短的过程中，木块竖直方向受到重力与支持力两个力，二力平衡．水平方向受到弹簧向左的弹力，由于弹力与速度方向相反，则木块做减速运动，随着压缩量的增大，弹力增大，由牛顿第二定律可知，加速度增大．则木块做加速度增大的变减速运动，故B正确，ACD错误．故选B.

【名师点睛】本题关键抓住弹簧的弹力方向与速度方向的关系，即可判断木块的运动情况，抓住弹力大小的变化，即可分析加速度的变化。

8．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20Ｎ、完全相同的弹簧秤甲和 乙系住一个质量为1kg的物块。当小车在水平地面上做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10Ｎ，当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8Ｎ.这时小车运动的加速度大小是：      （      ）

A．2 m/s2      B．8 m/s2     C．6 m/s2        D．4 m/s2

【答案】D

【名师点睛】本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要知道弹簧秤甲的力减小量跟弹簧秤乙的弹力增加量相同.

9．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。现用一个恒力F拉斜面，使斜面在水平面上向右做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是：      （      ）

A．若加速度很小，竖直挡板对球的弹力可能为零

B．若加速度很大，斜面对球的弹力可能为零

C．斜面对球的弹力大小与加速度大小无关

D．斜面、挡板对球的弹力与球的重力三者的合力等于ma

【答案】CD

【解析】以小球为研究对象，分析受力情况，如图：重力mg、竖直挡板对球的弹力F2和斜面的弹力F1．设斜面的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得竖直方向：F1cosθ=mg ①

水平方向：F2-F1sinθ=ma，②

由①看出，斜面的弹力F1大小不变，与加速度无关，不可能为零．由②看出，若加速度足够小时，F2=F1sinθ=mgtanθ≠0．故A、B均错误．若F增大，a增大，斜面的弹力F1大小不变．即斜面对球的弹力大小与加速度大小无关，故C正确．根据牛顿第二定律知道，重力、斜面和挡板对球的弹力三个力的合力等于ma．故D正确．故选CD.

【名师点睛】本题运用正交分解法，根据牛顿第二定律研究物体的受力情况，要正确作出物体的受力图，抓住竖直方向没有加速度。

10．用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随外力F变化的图象如图所示，g取10m/s2，则可以计算出：      （      ）

A．物体与水平面间的最大静摩擦力

B．F等于14N时物体的速度

C．物体与水平面间的动摩擦因数

D．物体的质量

【答案】ACD

【名师点睛】本题关键是对滑块受力分析，然后根据牛顿第二定律列方程求解出加速度与推力F的关系式，最后结合a与F关系图象得到待求量。

11．一只质量是8kg的猴子沿着长为12m的竖直在地面上的钢管往下滑，它从钢管顶端下滑到底端的运动图像如图所示；重力加速度g取10m/s2，则：      （      ）

A.猴子加速下滑的高度与减速下滑的高度之比为1:2

B.下滑过程中猴子的最大动能为128J

C.下滑过程中猴子的机械能可能先增大后减小

D.加速与减速下滑的过程中猴子所受的摩擦力大小之比为1:7

【答案】AD

【解析】因为v-t图像的面积等于物体的位移，故由图像可知猴子加速下滑的高度与减速下滑的高度之比为1:2，选项A正确；设最大速度为v，则，解得v=8m/s，则下滑过程中猴子的最大动能为，选项B错误；下滑过程中摩擦力一直对猴子做负功，故猴子的机械能一直减小，选项C错误；加速的加速度为：，根据牛顿定律可知：mg-f1=ma1；减速的加速度为：，根据牛顿定律可知：f2-mg=ma2；联立解得：f1:f2=1:7，选项D正确；故选AD.

【名师点睛】此题是对运动图像及牛顿第二定律的考查；解题的关键是搞清v-t图像的物理意义，图像的“面积”等于物体的位移；根据牛顿第二定律能列出方程来求解摩擦力的大小.

12．如图所示，a、b、c三物体在力F的作用下一起向右匀速运动，三物体底部所受的摩擦力分别为fa、fb、 fc，a、b间绳子的拉力为T，现用力2F作用在a上，三物体仍然一起运动，下列正确的是：      （      ）

A. fa大小不变                  B．fb大小一定增大

C．fc增大为原来的两倍         D．拉力T大小一定增大

【答案】AD

【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用问题；关键是选取合适的研究对象，根据牛顿第二定律列出方程求解表达式进行讨论.

二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）

13．（10分）在水平地面上有一质量为2kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减为F／3，该物体的运动速度随时间t的变化规律如下图所示．

求：（1）物体受到的拉力F的大小．（2）物体与地面之间的动摩擦因数．(g取10m／s2)

【答案】（1）8.4N；（2）0.34。

14．（10分）放在水平地面上一质量为m＝2kg的质点，在水平恒定外力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后撤去外力，质点又运动了2 s停止，质点运动过程中所受阻力大小不变，求：

（1）撤去水平恒定外力时质点的速度大小；

（2）质点运动过程中所受到的阻力大小；

（3）质点所受水平恒定外力的大小．

【答案】（1）（2）（3）6N

【解析】

（1）质点开始做匀加速直线运动，解得.

（2）质点减速过程加速度

由牛顿第二定律有解得

（3）开始加速过程中加速度为，，由牛顿第二定律有：

解得.

【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力

15．（15分）如图所示，固定的两斜面AB、AC倾角分别为37°和53°，两物块P、Q用一根不可伸长的轻绳相连，跨过固定在斜面顶端的定滑轮放在斜面上．物块P在沿斜面AB向下的拉力F作用下处于静止状态．P、Q质量均为0.1kg，AC光滑，P与AB间的动摩擦因数为0.2．最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g=10m/s2，sin370=0.6,cos370=0.8．求：

（1）拉力F大小满足的条件；

（2）撤去拉力F时，物块P的加速度．

【答案】（1）（2）

【名师点睛】本题考查了求拉力的范围、求加速度，分析清楚物体的受力情况，应用平衡条件与牛顿第二定律可以解题；应用平衡条件求出拉力的临界值是解题的关键。

16．（15分） 如图所示，一质量M=3kg的足够长的小车停在光滑水平地面上，另一木块m=1kg，以v0=4m/s的速度冲上小车，木块与小车间动摩擦因数=0.3，g=10m/s2，求经过时间t=2.0s时：

（1）小车的速度大小v；

（2）以上过程中，小车运动的距离x；

（3）以上过程中，木块与小车由于摩擦而产生的内能Q．

【答案】（1）1m/s（2）1.5m（3）6J

【名师点睛】分阶段分析，环环相扣，前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态，认真沉着，不急不躁.