3、第2讲牛顿第二定律两类动力学问题.docx

1、 课下限时集训(时间： 40 分钟满分： 100 分 )一、选择题 (本题共 10 小题，每小题6 分，共 60 分 )1 (2012 苏高考江 )将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比， 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间 t 关系图象， 可能正确的是()图 1解析： 选 C加速度 ag kv，随着 v 的减小， a 减小，但最后不等于0。加速度越小，m速度减小得越慢，所以选C。2 (2012 佛山质检 )“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为 m 的小明如图2 所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳

2、在腰间断裂，则小明此时()图 2A 速度为零B加速度ag，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C加速度ag，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D加速度a g，方向竖直向下解析： 选 AB橡皮绳断裂时速度不能发生突变，A 正确；两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，可知两橡皮绳夹角为120 ，小明左侧橡皮绳在腰间断裂时，弹性极好的橡皮绳的弹力不能发生突变，对小明进行受力分析可知B 正确， C、 D 错误。3如图3 所示，质量为m 的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板 AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()图 323A 0B.3 g3CgD. 3 g解析：选 B平

3、衡时，小球受到三个力：重力mg、斜面支持力F1 和弹簧拉力 F 2，如图所示。突然撤离木板时， F1 突然消失而其他力不变， 因此 F 2 与重力 mg 的合力 Fmgcos 3023F233 mg，产生的加速度 a m 3g。故正确答案为B 。4A、B 两物体以相同的初速度在一水平面上滑动，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且 mA 3mB ，则它们能滑动的最大距离xA 和 xB 的关系为 ()A xA xBB xA 3xB1D xA 9xBCxA xB322解析：选 A由 mgma 知 a g，再由 x v 得 x v ，x 与 、v 有关，与 m 无关，2a2gA 正确。5 (2012

4、 哈尔滨高三检测) 在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后， 停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，2汽车刹车前的速度为()A 7 m/sB 14 m/sC10 m/sD 20 m/s解析：选B设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得mg ma，解得a g。由v20 2ax，得汽车刹车前的速度为v02ax2gx2 0.7 10 14 m/s 14m/s，因此 B 正确。6(2012 山调研乐)如图4 所示，bc是固定在小车上的水平横杆，物块M 中心穿过横杆，M 通过细线悬吊着小物体m，小车在水平地面上运动的过程中，M 始终未相对

5、杆bc 移动，M、m与小车保持相对静止，悬线与竖直方向夹角为，则M 受到横杆的摩擦力为()图 4A 大小为 (m M)gtan ，方向水平向右B大小为Mg tan ，方向水平向右C大小为 (m M)gtan ，方向水平向左D大小为Mg tan ，方向水平向左解析：选 A对 m 受力分析， 应用牛顿第二定律得mgtan ma，a gtan ，方向向右。取 M 和 m 整体分析： F f (M m)a (M m)gtan ，A 正确。7 (2013 东六校联考广 )质量为 0.3 kg 的物体在水平面上运动，图5 中两直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的速度 时间图象，则下列说法正确的是(

6、)图 5A 物体所受摩擦力一定等于0.1 NB水平拉力一定等于0.1 NC物体不受水平拉力时的速度时间图象一定是aD物体不受水平拉力时的速度 时间图象一定是b解析： 选 B 由速度 时间图象知， a、b 图线表示物体做匀减速运动。加速度大小设为 aa、ab，则 aa 5 3 m/s2 1 m/s2，ab 5 1 m/s2 2m/s2。拉力的情形可能有两种：若63631拉力和摩擦力与速度方向相反，则F f maa， F Ff mab，此时 F F f 0.3 3 N 0.1 N ，此情况， a 表示没有受拉力时的情况，b 表示受拉力时的情况；若拉力方向与速度方向相同，则 Ff mab，Ff F

7、maa，此时 F f 0.3 23 N 0.2 N ， F 0.1 N ，这时， a 表示受拉力时的情况，b 表示没有受拉力时的情况，故选B 。8 (2011上海高考)受水平外力F 作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v t图线如图6 所示，则()图 6A 在 0 t1 秒内，外力F 大小不断增大B在 t1 时刻，外力F 为零C在 t1 t2 秒内，外力F 大小可能不断减小D在 t1 t2 秒内，外力F 大小可能先减小后增大解析： 选 CDv t 图象的斜率表示加速度，在0t1 秒内，物体做加速度减小的加速运动，由牛顿第二定律得：F F f ma，所以外力F 大小不断减小， 选项 A 错误

8、；在 t1 时刻，加速度为零，外力F 大小等于摩擦力Ff 的大小，选项B 错误；在t1 t2 秒内，物体做加速度增大的减速运动，由牛顿第二定律得F f F ma，所以外力F 可能不断减小，选项C正确；若物体静止前，外力F 已减至零，则此后，外力F 必再反向增大，选项D 正确。9某同学为了探究物体与斜面间的动摩擦因数进行了如下实验，取一质量为m 的物体使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图 7 甲所示， 通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知2斜面的倾角30，取重力加速度g 10 m/s ，则由此可得()图 7A 物体的质

9、量为3 kg3B物体与斜面间的动摩擦因数为9C撤去推力F 后，物体将做匀减速运动，最后可以静止在斜面上D撤去推力 F 后，物体下滑时的加速度大小为10m/s23v解析： 选 ABD 在0 2s 由速度图象可得 at 0.5 m/s2，由速度图象可知， 2 s 后匀速，合外力为零，推力等于阻力，故0 2 s 内的合外力 F 合 21.5 N 20 N 1.5 N，由牛顿第二定律可得： m F合 1.5kg 3 kg ，故选项 A 正确；由匀速时 F 推 mgsin mgcos ，a0.5代入数据可得 93，所以选项B 正确；撤去推力F 后，物体先做匀减速运动到速度为零，之后所受合外力为F 合 m

10、gsin mgcos 10 N0，所以物体将下滑，下滑时的加速度F合 102A、B、D。为 a3m/s ，故选项 C 错， D 对。所以正确选项为m10如图 8 所示，倾角为 的传送带沿逆时针方向以加速度a 加速转动时，小物体 A与传送带相对静止，重力加速度为g。则 ()图8A 只有 agsin ， A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用B只有 agsin ， A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用C只有 a gsin ， A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用D无论 a 为多大， A 都受沿传送带向上的静摩擦力作用解析： 选 BA 与传送带相对静止，倾角为的传送带沿逆时针方向以加速度a 加速转动时， A

11、 有沿斜面向下的加速度a，对 A 受力分析可知只有agsin ， A 才受沿传送带向上的静摩擦力作用，B 正确。二、非选择题(本题共 2 小题，共40 分)11(20 分 )(2012 浙江高考 )为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为 m、形状不同的“ A 鱼”和“ B 鱼”， 如图 9 所示。 在高出水面 H 处分别静止释放“ A 鱼”和“ B 鱼”， “ A 鱼”竖直下潜 hA 后速度减小为零， “B 鱼”竖直下潜 hB后速度减小为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受到浮力和水的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的109倍，重力加速度为g，“鱼”运动

12、的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求：图9(1)“ A 鱼”入水瞬间的速度vA 1；(2)“ A 鱼”在水中运动时所受阻力fA ；(3)“ A 鱼”和“B 鱼”在水中运动时所受阻力之比fA fB。解析：(1)“A鱼 ” 在入水前做自由落体运动，有v2A10 2gH得： vA12gH(2)“ A 鱼 ”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用，做匀减速运动，设加速度为aA，有F 合 F 浮 fA mgF 合 maA0 vA12 2aAAh由题意： F 浮109 mg综合上述各式，得H1fAmg(hA9)(3)考虑到 “B 鱼 ” 的受力、运动情况与“ A 鱼

13、” 相似，有Bmg( H 1fhB9)综合、两式，得fA hB 9HhAfBhA 9H hBH1答案： (1)2gH(2) mg( )hA9hB(3)hA9H hA9H hB12(20 分 )(2012 廉州中学理综测试) 一小轿车从高为10 m、倾角为 37的斜坡顶端由静止开始向下行驶， 当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115 m 的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2 103N，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4 104 N ，小轿车的质量为2 t，小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取 10 m/s2， sin 37 0.6，cos 37 0.8)。求：图 10(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度大小；(2) 为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？ (轿车在行驶过程中不采用刹车装置 )解析： (1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得F1 mgsin 37 mgcos 37 ma1代入数据得 a1 3 m/s2由 v12 2a1