高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题模拟 新人教版必修1.doc

牛顿第二定律 两类动力学问题1(多选)(2016全国卷)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则(bd)a甲球用的时间比乙球长b甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小c甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小d甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析由于两球由同种材料制成，甲球的质量大于乙球的质量，因此甲球的体积大于乙球的体积，甲球的半径大于乙球的半径，设球的半径为r，根据牛顿第二定律，下落过程中mgkrma，agg可得，球下落过程做匀变速直线运动，且下落过程中半径大的球下落的加速度大，因此甲球下落的加速度大，由hat2可知，下落相同的距离，甲球所用的时间短，a、c项错误；由v22ah可知，甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，b项正确；由于甲球受到的阻力大，因此克服阻力做的功多，d项正确。2(多选)(2015全国理综)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩p和q间的拉力大小为f；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，p和q间的拉力大小仍为f。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为(bc)a8b10c15d18解析设这列车厢的节数为n，p、q挂钩东边有k节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知：，解得：kn，k是正整数，n只能是5的倍数，故b、c正确，a、d错误。3(多选)(2015海南单科)如图，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。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小记为a1，s1和s2相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间(ac)aa13gba10cl12l2dl1l2解析剪断细线前，把a、b、c看成整体，细线上的拉力为t3mg。因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之前相同。则将细线剪断瞬间，对a隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mgma1得a13g，a正确，b错误。由胡克定律知：2mgkl1，mgkl2，所以l12l2，c正确，d错误。4(多选)(2015全国理综)如图(a)，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示，若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出(acd)a斜面的倾角b物块的质量c物块与斜面间的动摩擦因数d物块沿斜面向上滑行的最大高度解析由图线可知物块上滑时，其加速度大小为a1，由牛顿第二定律可得mgsinmgcosma1；物块下滑时，其加速度大小为a2，由牛顿第二定律，可得mgsinmgcosma2，由以上各式可求出斜面倾角和动摩擦因数；由图线可求出物块上滑的最大高度，故a、c、d正确。5(2016四川理综)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为的斜面。一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m，再过一段时间，货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos1，sin0.1，g10m/s2。求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度。答案(1)5m/s2，方向沿制动坡度向下(2)98m解析(1)设货物的质量为m，货物与车厢间的动摩擦因数0.4，货物在车厢内滑动过程中，受到的摩擦力大小为f，加速度大小为a1，则fmgsinma1fmgcos联立式并代入数据得a15m/s2a1的方向沿制动坡床向下(2)设货车的质量为m，车尾位于制动坡床底端时的车速为v23m/s。货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s038m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离s4 m，货车的加速度大小为a2，货车相对制动坡床的运动距离为s2。货车受到制动坡床的阻力大小为f，f是货