2019屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)作業(yè)12 牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題.doc

課時(shí)作業(yè)(十二)牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題 基礎(chǔ)訓(xùn)練1靜止在光滑水平面上的物體，在水平推力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，關(guān)于物體在0t1時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況，正確的描述是()A物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做勻減速運(yùn)動(dòng)B物體的速度一直增大C物體的速度先增大后減小D物體的加速度一直增大答案：B解析：由F合ma得：F先增大后減小，則a先增大后減小，說明物體做變加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、D錯(cuò)在0t1時(shí)間內(nèi)F的方向不變，F(xiàn)與v同向，則物體做加速運(yùn)動(dòng)2(2018山西大學(xué)附中診斷)(多選)升降機(jī)箱內(nèi)底部放一個(gè)質(zhì)量為m的物體，當(dāng)箱從高空某處以初速度v0下落時(shí)，其速度時(shí)間圖象如圖乙所示，以下說法正確的是()A物體在0t1時(shí)間內(nèi)加速度變小B物體在0t1時(shí)間內(nèi)加速度變大C物體在0t1時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)D物體在0t1時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)答案：AC解析：在vt圖中，圖線的斜率表示物體速度變化的快慢，即斜率表示物體的加速度，由圖乙可知，在0t1時(shí)間內(nèi)物體的加速度逐漸減小，A正確，B錯(cuò)誤；物體在0t1時(shí)間內(nèi)初速度的方向向下，是向下做減速運(yùn)動(dòng)，所以加速度的方向向上，物體處于超重狀態(tài)，C正確，D錯(cuò)誤3(2018湖南長沙一模)如圖所示，小車在恒力F作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)，其內(nèi)底面左壁有一物塊，物塊與小車右壁之間有一壓縮的輕彈簧，小車內(nèi)底面光滑當(dāng)小車由左側(cè)光滑地面進(jìn)入到右側(cè)粗糙地面時(shí)，物塊一直與左壁保持接觸，則車左壁受物塊的壓力N1和車右壁受彈簧的壓力N2的大小變化是()AN1變大，N2不變 BN1不變，N2變大CN1和N2都變小 DN1變小，N2不變答案：D解析：因?yàn)槲飰K相對于小車靜止不動(dòng)，故彈簧長度不變，N2不變；又因小車受地面向左的摩擦力，則小車和物塊的加速度向右減小或向左，故車左壁受物塊的壓力N1變小，正確選項(xiàng)為D.4(2018山東淄博一模)如圖所示，輕彈簧兩端拴接兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b，拴接小球的細(xì)線固定在天花板上，兩球靜止，兩細(xì)線與水平方向的夾角均為30，彈簧水平，以下說法正確的是()A細(xì)線拉力大小為mgB彈簧的彈力大小為mgC剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間，b球加速度大小為gD剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間，a球加速度大小為g答案：B 解析：以兩小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對象受力分析，受到重力2mg和兩根繩的拉力各為F，根據(jù)平衡條件得2Fsin 2mg，F(xiàn)2mg，A錯(cuò)誤；隔離a小球分析，得彈簧彈力大小Fxmg，B正確；由于兩端約束的彈簧上的彈力不能瞬間變化，故剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間，b球受力不變，合力為零，其加速度為零，C錯(cuò)誤；a球受重力和彈簧的彈力，加速度大小a2g，D錯(cuò)誤5(2018吉林通化一檢)如圖所示，一物體分別從3個(gè)不同高度，但同底的光滑斜面的頂端由靜止開始滑下，斜面與水平面夾角分別為30、45、60，滑到底端所用的時(shí)間t1、t2、t3的關(guān)系是()At1t2t3 Bt1t3>t2Ct1>t2>t3 Dt1<t2<t3答案：B解析：滑塊在斜面上滑動(dòng)時(shí)受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律，有：mgsin ma，解得：agsin ，設(shè)底長為L，根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系有：at2，由以上兩式聯(lián)立解得：t，故當(dāng)290，即45時(shí)時(shí)間最短，故t1t3>t2，B正確6(2018廣東珠海期末)如圖所示是某同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲、起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力隨時(shí)間變化的圖線由圖線可知，該同學(xué)的體重約為650 N，在28 s時(shí)間內(nèi)()A該同學(xué)做了一次下蹲再起立的動(dòng)作B該同學(xué)做了兩次下蹲再起立的動(dòng)作C下蹲過程中人一直處于失重狀態(tài)D下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)答案：A解析：人下蹲動(dòng)作分別有失重和超重兩個(gè)過程，先是加速下降處于失重狀態(tài)，到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降處于超重狀態(tài)，故人下蹲動(dòng)作對應(yīng)先失重再超重，起立時(shí)對應(yīng)先超重再失重，對應(yīng)圖象可知，該同學(xué)做了一次下蹲再起立的動(dòng)作，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤7(2018廣州深圳中學(xué)六模)(多選)如圖所示，甲圖為光滑水平桌面上質(zhì)量為M的物體，用輕繩通過定滑輪與質(zhì)量為m的物體相連，m所受重力為5 N；乙圖為同一物體M在光滑水平桌面上用輕繩通過定滑輪施加豎直向下的拉力F，拉力F的大小也是5 N，開始時(shí)M距桌邊的距離相等，則()AM到達(dá)桌邊時(shí)的速度相等，所用的時(shí)間也相等B甲圖中M到達(dá)桌邊用的時(shí)間較長，速度較小C甲圖中M到達(dá)桌邊時(shí)的動(dòng)能較大，所用時(shí)間較短D乙圖中繩子受到的拉力較大答案：BD解析：將題圖甲的兩個(gè)物體整體作為研究對象，由牛頓第二定律得aM；對題圖乙的M分析有aM.因xat2，v22ax，且aM<aM，所以題圖甲中M到達(dá)桌邊用的時(shí)間較長，速度較小，動(dòng)能較小，A、C錯(cuò)誤，B正確；題圖乙中繩子受到的拉力大小為F，題圖甲中，對M分析有TMaM<FMaM，題圖乙中繩子受到的拉力較大，D正確8(2018河北滄州泊頭二中月考)一個(gè)質(zhì)量是 50 kg 的人站在升降機(jī)的地板上，升降機(jī)的頂部懸掛了一個(gè)彈簧測力計(jì)，彈簧測力計(jì)下面掛著一個(gè)質(zhì)量為m5 kg 的物體A，當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，他看到彈簧測力計(jì)的示數(shù)為40 N，取g10 m/s2，求此時(shí)人對地板的壓力答案：400 N 方向豎直向下 解析：以A為研究對象，對A進(jìn)行受力分析，選向下為正方向，由牛頓第二定律可知mgFTma解得a m/s22 m/s2再以人為研究對象，由牛頓第二定律可知M人gFNM人a解得：FNM人(ga)50(102) N400 N，方向豎直向上根據(jù)牛頓第三定律得：人對地板的壓力FNFN400 N，方向豎直向下能力提升9(2018江西模擬)為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示當(dāng)此車減速上坡時(shí)(僅考慮乘客與水平面之間的作用)，則乘客()A處于超重狀態(tài)B不受摩擦力的作用C受到水平向左的摩擦力作用D所受合力豎直向上答案：C 解析：當(dāng)此車減速上坡時(shí)，整體的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，故乘客處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由于乘客的加速度沿斜面向下，乘客有水平向左的分加速度，對乘客進(jìn)行受力分析，乘客受重力、支持力和水平向左的靜摩擦力作用，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；由于乘客的加速度沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律可知乘客所受的合力沿斜面向下，選項(xiàng)D錯(cuò)誤10(2018河北石家莊調(diào)研)如圖所示，一傾角37的足夠長斜面固定在水平地面上當(dāng)t0時(shí)，滑塊以初速度v010 m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，下列說法正確的是()A滑塊一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)Bt1 s，滑塊速度減為零，然后靜止在斜面上Ct2 s時(shí)，滑塊恰好又回到出發(fā)點(diǎn)Dt3 s時(shí)，滑塊的速度大小為4 m/s答案：D 解析：設(shè)滑塊上滑時(shí)的加速度大小為a1，由牛頓第二定律可得mgsin mgcos ma1，解得a110 m/s2，上滑時(shí)間t11 s，上滑的距離x1v0t15 m，因tan >，mgsin >mgcos ，滑塊上滑到速度為零后向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)滑塊下滑時(shí)的加速度大小為a2，由牛頓第二定律可得mgsin mgcos ma2，解得a22 m/s2，經(jīng)1 s，滑塊下滑的距離x2a2t1 m<5 m，滑塊未回到出發(fā)點(diǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；因上滑和下滑過程中的加速度不同，故滑塊全程不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t3 s時(shí)，滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度va2(tt1)4 m/s，選項(xiàng)D正確11一質(zhì)量為m2 kg的滑塊能在傾角為30的足夠長的斜面上以a2.5 m/s2勻加速下滑如圖所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑塊，使之由靜止開始在t2 s內(nèi)沿斜面運(yùn)動(dòng)，其位移x4 m取g10 m/s2.求：(1)滑塊和斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)恒力F的大小答案：(1)(2) N或 N解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律，有mgsin 30mgcos 30ma解得(2)F是恒力，可判斷滑塊所受合力也為恒力，因此滑塊沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，但加速度方向有向上和向下兩種可能根據(jù)題意，由位移公式，有xa1t2可得a12 m/s2當(dāng)加速度沿斜面向上時(shí)，有Fcos 30mgsin 30fma1f(Fsin 30mgcos 30)聯(lián)立式解得F N當(dāng)加速度沿斜面向下時(shí)，有mgsin 30Fcos 30fma1聯(lián)立式解得F N.12如圖所示，一小物塊質(zhì)量為m1 kg，在與水平方向成角的力F的作用下以v03 m/s的初速度沿直線在水平面上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t2.5 s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，A、B之間的距離L10 m物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，若物塊可看做質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)，取g10 m/s2.(1)求物塊運(yùn)動(dòng)的加速度和物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度；(2)若大小不確定，求力F的最小值(結(jié)果可保留根號)答案：(1)0.8 m/s5 m/s(2) N解析：(1)由xv0tat2xL10 m解得a0.8 m/s2vBv0at5 m/s.(2)對物塊受力分析，由牛頓第二定律，可得Fcos (mgFsin )maF由數(shù)學(xué)知識(shí)，可知F代入數(shù)據(jù)，得Fmin N.