2019届高考物理(课标通用)：(九)牛顿第二定律两类动力学问题(重点高中)

1、课时跟踪检测（九）牛顿第二定律两类动力学问题A 级一一保分题目巧做快做1.kg 和 s 是国际单位制两个基本单位的符号，这两个基本单位对应的物理量是（）（）A.质量和时间 B.质量和位移C.重力和时间 D.重力和位移解析：选 Akg 为质量的单位，s 为时间的单位，A 正确。2.多选如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力 F 作用,前方固定一足够长的水平轻弹簧，则当木块接触弹簧后，下列判断正确的是（）（）A.木块立即做减速运动B.木块在一段时间内速度仍增大C.当 F 等于弹簧弹力时，木块速度最大D.弹簧压缩量最大时，木块速度为零但加速度不为零解析：选 BCD 刚开始时，弹簧对木块的作用力小于外

2、力逐渐减小的加速运动，直到二力相等，而后，弹簧对木块的作用力大于外力 F，木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动，直到速度为零，但此时木块的加速度不为零，故选项 A错误，B、C、D 正确。3.（2018 绵阳模拟）如图所示，在倾角为0=30。的光滑斜面上，物块A、B 质量分别为 m 和 2m。物块 A 静止在轻弹簧上面，物块 B 用细线与斜面顶端相连，A、B 紧挨在一起但 A、B 之间无弹力，已知重力加速度为 g,某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（解析：选 B 剪断细线前，弹簧的弹力：F弹=mgsin30=mg,细线剪断的瞬间，弹1 一簧的弹力不变，仍为 F弹=?mg；剪断细

3、线瞬间，对 A、B 系统分析，加速度为:F，木块继续向右做加速度A.物块 A 的加速度为 0B.物块 A 的加速度为C.物块 B 的加速度为 0D.物块 B 的加速度为4.（2018 达州一模）在两个足够长的固定的相同斜面体上（其斜面光滑），分别有如图所示的两套装置，斜面体 B 的上表面水平且光滑，长方体 D 的上表面与斜面平行且光滑，a=3mgsin30 丄 F弹3mg，即 A 和 B 的加速度均为是固定在 B、D 上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在 p 上，另一端分别连在 A 和 C上，在 A 与 B、C 与 D 分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是（）（）屮A

4、.两弹簧都处于拉伸状态B.两弹簧都处于压缩状态C.弹簧 L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长D.弹簧 L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态解析：选 C 由于斜面光滑，它们整体沿斜面下滑的加速度相同，为 gsina。对于题图甲，以 A 为研究对象，重力与支持力的合力沿竖直方向，而acosa=gsinacosa,该加速度由水平方向弹簧的弹力提供,于题图乙，以 C 为研究对象，重力与斜面支持力的合力大小:到弹簧的弹力，弹簧 L2处于原长状态。故选项 C 正确，A、B、D 错误。5.（ 2018 台州期中）如图所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力，

5、并使系统静止，若将外力突然撤去，则物块在第一次到达最高点前的 v-t 图像（图中实线）可能是下图中的（）（）解析：选 A 当将外力突然撤去后，弹簧的弹力大于重力，物体向上加速，随弹力减小,物体向上的加速度减小，但速度不断增大，当 F弹=G 时加速度为零，物体速度达到最大,之后 F弹VG,物体开始向上做减速运动，如果物体未脱离弹簧，则加速度就一直增大，速度一直减小，直到为零；若物体能脱离弹簧，则物体先做加速度增大的减速运动，脱离弹簧后做加速度为 g 的匀减速运动，所以选项 A 正确，B、C、D 均错误。6.如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的 AB、BC 两部分组成,且AB=BC，物块 P（可视为

6、质点）以某一初速度从 A 点滑上桌面，最A 沿水平方向的加速度：ax=所以弹簧 L1处于压缩状态；对F合=mgsina,即 C 不能受后恰好停在 C 点，已知物块经过AB 与 BC 两部分的时间之比为1:4,则物块 P 与桌面上AUI；UAB、血之比为（物块 P 在 AB、BC 上所做的运动均可看作匀AB、BC 部分之间的动摩擦因数变速直线运动）（）（）A.1:1C.4：1D.8:1解析：选 D 由牛顿第二定律可知，物块 P 在 AB 段减速的加速度 a1=g,在 BC 段减速的加速度 a2=吃 g,设物块 P 在 AB 段运动时间为 t，则可得：vB=吃 g4t,vo=gt+吃 g4t,vo

7、+VBvB由 XAB=2t,XBC=24t,XAB=XBC，解得：（11=8p2,故 D 正确。7.多选（2016 江苏高考）如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）（）A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C.若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D.若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：选 BD 鱼缸相对于桌布向左运动，故应受到向右的摩擦力，选项 A 错误；由于鱼缸与桌布、桌面之间的动摩擦因数相等，鱼缸在桌布上运动和在桌面上运动时加速度的大小相等，根据 v=at,鱼缸

8、在桌布上和在桌面上的滑动时间相等，选项 B 正确；若猫增大拉力，鱼缸与桌布之间的摩擦力仍然为滑动摩擦力，大小不变，选项鱼缸可能随桌布一起运动而滑出桌面，选项 D 正确。8.（2018 烟台模拟）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1。若某时刻观察到细线偏离竖直方向0角，则此刻小车对物块 B 产生的作用力的大小和方向为（）（）A.mg,竖直向上B.mgt：1+1,斜向左上方C.mgtan0,水平向右D.mgp1+tan20,斜向右上方解析：选 D 以 A 为研究对象

9、，分析受力如图，根据牛顿第二定律得:mAgtan0=mAa,B.1:4C 错误；若猫减小拉力,叫用得：a=gtan0,方向水平向右。再对 B 研究得：小车对 B 的摩擦力为:f=ma=mgtan0,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:F=寸 N2+f2=m 卅 1+tan20,方向斜向右上方,故 D 正确。B 级一一拔高题目稳做准做9.多选（2018 西安一模）用同种材料制成的倾角为 30的斜面和水平面，斜面长 2.4m且固定，如图甲所示。一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度=2m/s 时，经过 0.8s 后小物块停在斜面

10、上，多次改变 vo的大小，记录下小物块从开始2s,则下列说法中正确的是（C.小物块与该种材料之间的动摩擦因数为D.由图乙可推断，若小物块的初速度继续增大，小物块的运动时间也随速度均匀增大解析：选 AC 由题图乙可知小物块在斜面上运动时的加速度大小为C 正确；若小物块的速度足够大，则小物块将运动到水平面上，题图乙中的直线对小物块不再适用，D 错误。10.（2018 济南模拟）如图所示，斜面体 ABC 放在粗糙的水平地面上。滑块在斜面底端以初速度 v0=9.6m/s 沿斜面上滑。斜面倾角0=37,滑块与斜面间的动摩擦因数卩=0.45。整个过程斜面体保持静止不动，已知滑块的质量 m=1kg,sin3

11、7=0.6,cos37=0.8,g 取 10m/s2。试求：v0开始自由下滑，当 v0运动到最终停下的时间 t，作出 t-vo图像，如图乙所示。已知重力加速度大小为 g=10m/A小物块在斜面上运动时的加速度大小为B.小物块在斜面上运动时的加速度大小为0.4m/s2vo2a=2.5m/s,A 正确，B 错误；对小物块应用牛顿第二定律得ma=卩 mgos0mgsin0,代入数据得2.5m/s2(1) 滑块回到出发点时的速度大小。(2) 定量画出斜面与水平地面之间的摩擦力 Ff随时间 t 变化的图像。解析：( (1)滑块沿斜面上滑过程，由牛顿第二定律：2mgsin0+mgos0=mai，解得 ai

12、=9.6m/s设滑块上滑位移大小为 L,则由 v2=2aiL，解得 L=4.8m滑块沿斜面下滑过程，由牛顿第二定律：2mgsin0口 mgos0=ma2，解得 a2=2.4m/s2根据 v=2a2L，解得 v=4.8m/s。(2)滑块沿斜面上滑过程用时 t1=0；=1s对斜面与滑块构成的系统受力分析可得Ff1=ma1cos0=7.68N滑块沿斜面下滑过程用时 t2=7=2sa2对斜面与滑块构成的系统受力分析可得Ff2=ma2cos0=1.92NFf随时间变化如图所示。7/N7*68,5.76“43.84-十L92-r-0答案：( (1)4.8m/s见解析图11.(2018 德阳一诊) )如图甲

13、所示，质量为 m=1kg 的物体置于倾角为0=37的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=0.5s 时撤去拉力，物体速度与时间( (v-t)的部分图像如图乙所示。(g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)问:解析：( (1)设物体在力 F 作用时的加速度为 01，撤去力 F 后物体的加速度为 02,根据图(1)拉力 F 的大小为多少?01f2=pmBg力 F 作用时，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知Fmgsin0卩 mgos0=mai,撤去力 F 后对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知(mgsin0+卩 mcps0=ma2,解得：F=24N。0

14、Vm设撤去力 F 后物体运动到最高点所用时间为 t2,此时物体速度为零，有 t2=08s=1s8v8向上滑行的最大距离：s=2m(ti+t2) )=2X1.5m=6m。答案：( (1)24N(2)6m12.(2017 全国卷川) )如图，两个滑块 A 和 B 的质量分别为 mA=”二 j1kg 和 mB=5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为山=0.5;木板的质量为 m=4kg,与地面间的动摩擦因数为=0.1。某时刻 A、B 两滑块开始相向滑动，初速度大小均为 v0=3m/s。A、B 相遇时，A 与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小

15、 g=10m/s2。求：(1) B 与木板相对静止时，木板的速度；(2) A、B 开始运动时，两者之间的距离。解析：( (1)滑块 A 和 B 在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设 A、B 和木板所受的摩擦力大小分别为竹、f2和 fa,A 和 B 相对于地面的加速度大小分别为 aA和 aB，木板相对于地面的加速度大小为 a1。在滑块 B 与木板达到共同速度前有像可知:8-0222-05m/s=16m/s4-80.5m/s2=-8m/01f2=pmBgf1=pimAgf3=Q( (m+mA+mB) )g由牛顿第二定律得fi=mAaAf2=mBaBf2fif3=mai设在 ti时刻，B 与木板达到共同速度，其大小为 vi。由运动学公式有vi=v0aBtivi=aiti联立式，代入已知数据得vi=im/s。(2)在 ti时间间隔内，B 相对于地面移动的距离为i2SB=votiqaBti设在 B 与木板达到共同速度 vi后，木板的加速度大小为 a2。对于 B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有 fi+f3=(mB+m)a2由式知，aA=aB;再由式知，B 与木板达到共同速度时，A 的速度大小也为 vi,但运动方向与木板相反。由题意知，A 和 B 相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为 v2。设 A 的速度大小从 vi变到 v2所用的时间为 t2,则由运动学公式，对木板有