2020届高考物理总复习作业12牛顿第二定律两类动力学问题(含解析)

作业12牛顿第二定律两类动力学识题一、选择题1．在解一道文字计算题(由字母表达结果的计算题)时，一个同学解得x＝F122m用单位制的方法检查，这个结果()A．可能是正确的B．必定是错误的C．假如用国际单位制，结果可能正确D．用国际单位制，结果错误，假如用其余单位制，结果可能正确分析：由x＝F(1＋2)可知x的单位为：N·s＝kg·m/s2·s＝m/s，此为速度的单位，2mttkgkg而位移的单位为m，因此结果错误．答案：B2．以下对牛顿第二定律的理解，不正确的选项是( )A．假如一个物体同时遇到两个力的作用，则这两个力各自产生的加快度互不影响B．假如一个物体同时遇到几个力的作用，则这个物体的加快度等于所受各力独自作用在物体上时产生加快度的矢量和C．平抛运动中竖直方向的重力不影响水平方向的匀速运动D．物体的质量与物体所受的协力成正比，与物体的加快度成反比分析：物体的质量是物体的固有属性，不会遇到外界条件的影响(如：受力、运动状态、在火星上仍是地球上等)，应选D.答案：D3．(2019年齐齐哈尔质检)一个本来静止在圆滑平面上的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下运动，则5s末的速度及5s内经过的行程为()A．8m/s25mB．2m/s25mC．10m/s25mD．10m/s12.5m分析：物体由静止开始在恒力的作用下做初速度为零的匀加快直线运动，由牛顿第二定F1422121律和运动学公式得a＝＝m/s＝2m/s，v＝at＝2×5m/s＝10m/s，x＝at＝×2×25m722m＝25m，选项C正确．答案：C图12－14．(多项选择)一物体重为50N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现加上如图12－1所示12212)的水平力F和F，若F＝15N时物体做匀加快直线运动，则F的值可能是(g＝10m/s)(A．3NB.25NC．30ND．50N分析：若物体向左做匀加快直线运动，依据牛顿第二定律可知F2－F1－μG＝ma>0，解得F1<5N，A正确；若物体向右做匀加快直线运动，依据牛顿第二定律可知F1－F2－μG＝ma>0，解得F>25N，C、D正确．1答案：ACD5．如图12－2所示，一轻弹簧一端系在墙上的O点，自由伸长到B点．今用一物体m把弹簧压缩到A点，而后开释，物体能运动到C点静止，物体与水平川面间的动摩擦因数恒定，以下说法正确的选项是( )图12－2A．物体从A到B速度愈来愈大，从B到C速度愈来愈小B．物体从A到B速度愈来愈小，从B到C加快度不变C．物体从A到B先加快后减速，从B到C向来减速运动D．物体在B点受力为零分析：物体在A点时受两个力作用，向右的弹力kx和向左的摩擦力f，协力F合＝kx－FFf，物体从A→B的过程，弹力由大于Ff减至为零，因此开始一段协力向右，中间有一点协力为零，而后协力向左，而v向来向右，故物体先做加快度愈来愈小的加快运动，在A到B中间有一点加快度为零，速度达到最大，接着做加快度愈来愈大的减速运动；物体从B→C过程，F合＝Ff为恒力，方向向左，因此物体做加快度不变的匀减速运动，故C正确．答案：C6．如图12－3所示，小球从高处着落到竖直搁置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，以下表达正确的选项是( )图12－3A．小球的速度先减小后增大B．小球的加快度先减小后增大C．小球的加快度先增大后减小D．在该过程的位移中点处小球的速度最大分析：小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，当mg>kx时，小球做加快度减小的加快运动；当mg＝kx时，小球的加快度等于零，速度达到最大；当mg<kx时，小球做加快度增大的减速运动，故A、C错误，B正确．小球速度最大处时11mg1mg＝kx，x＝k，x为弹簧的形变量，若小球从弹簧处由静止开释，抵达最低点，依据运动的对称性，知加快度等于2mgg，方向竖直向上，此时有kx－mg＝mg，x＝k，故此时速度最大处在该过程位移的中点处，mg若从某一高度降落，降落的更低，则

x1＝

k不在该过程位移的中点处，故

D错误．答案：

B图12－47．(2019年莱州质检)如图12－4所示，小车沿水平面做直线运动，小车内圆滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加快运动．若小车向右加快度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是( )A．F1不变，F2变大B．F1变大，F2不变C．F1、F2都变大D．F1变大，F2减小分析：若小车向右加快度增大，弹簧长度不变，则车左壁受物块的压力F1增大，车右壁受弹簧的压力F2的大小不变，B正确．答案：B8．(2019年吉林省实验中学质检)如图12－5甲所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的圆滑斜面上的物体，F渐渐增大，物体做变加快运动，其加快度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加快度g取10m/s2.依据图12－5乙中所供给的信息能够计算出( )图12－5A．物体的重力为2NB．斜面的倾角为37°C．加快度为6m/s2时物体的速度D．物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12N分析：对物体受力剖析，受拉力、重力、支持力，如图12－6所示，图12－6在x轴方向有Fcosθ－mgsinθ＝ma①在y轴方向有N－Fsinθ－mgcosθ＝0②从图象中取两个点：(20N，2m/s2)，(30N，6m/s2)，代入①式解得m＝2kg，θ＝37°，因此物体的重力G＝20N，斜面的倾角为θ＝37°，故A错误，B正确；当a＝0时，可解得F＝15N，即最小拉力为15N，题中并未说明力F随时间变化的状况，故没法求出加快度为6m/s2时物体的速度大小，故C、D错误．答案：B9．(2019年山东淄博一模)(多项选择)如图12－7所示，轻弹簧两头拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为α＝30°，弹簧水平，以下说法正确的选项是( )图12－7A．细线拉力大小为mgB．弹簧的弹力大小为3mgC．剪断左边细线瞬时，b球加快度大小为gD．剪断左边细线瞬时，a球加快度大小为2g分析：以两小球和弹簧构成的系统为研究对象受力剖析，遇到重力2mg和两根绳的拉力各为，依据均衡条件得2sinα＝2，＝2，A错误；隔绝a小球剖析，得弹簧弹力大FFmgFmgx223mg，B正确；因为两头拘束的弹簧上的弹力不可以瞬时变化，故剪断小F＝F－（mg）＝左边细线瞬时，b球受力不变，协力为零，其加快度为零，C错误；a球受重力和弹簧的弹力，2mg）＋Fx加快度大小a＝＝2，D正确．mg答案：BD10．(2019年南阳一中月考)(多项选择)如图12－8甲所示，粗拙斜面与水平面的夹角为30°，质量为0.3kg的小物块静止在A点，现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能达到的最高地点为C点，小物块从A到C的v－t图象如图12－8乙所示，g取10m/s2，则以下说法正确的选项是( )图12－8A．小物块到C点后将沿斜面下滑B．小物块从A点沿斜面向上滑行的最大距离为1.8mC．小物块与斜面间的动摩擦因数为33D．推力F的大小为4N分析：当撤去推力F后，物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，由v－t图象可求得物块在斜面上加快和减速两个过程中的加快度大小分别为a1＝10m/s2，a2＝10m/s2，物块33在匀减速运动阶段，由牛顿第二定律知mgsin30°＋μmgcos30°＝ma2，解得μ＝3，因此mgsin30°＝μmgcos30°，故小物块到C点后将静止，A错误，C正确；物块在匀加快运动阶段，有－sin30°－μcos30°＝1，解得＝4N，D正确；物块从A点到C点运动的FmgmgmaF1位移大小与v－t图象与t轴所围成的面积相等，x＝2×1.2×3m＝1.8m，B正确．答案：BCD11．(2019年河北石家庄调研)(多项选择)如图12－9所示，一倾角θ＝37°的足够长斜面固定在水平川面上．当t＝0时，滑块以初速度v0＝10m/s沿斜面向上运动，已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，以下说法不正确的是()图12－9A．滑块向来做匀变速直线运动B．t＝1s，滑块速度减为零，而后静止在斜面上C．t＝2s时，滑块恰巧又回到出发点D．t＝3s时，滑块的速度大小为4m/s分析：设滑块上滑时的加快度大小为1，由牛顿第二定律可得sinθ＋μcosθ＝1，amgmgma121v01s，上滑的距离1101a12>μmgcosθ，滑块上滑到速度为零后向下运动，选项B错误；设滑块下滑时的加快度大小为a2，由牛顿第二定律可得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，解得a2＝2m/s2，经1s，滑块下滑的距离x2＝1222＝1m<5m，滑块未回到出发点，选项C错误；因上滑和下滑过程中的加快2at度不一样，故滑块全程不是匀变速直线运动，选项A错误；t＝3s时，滑块沿斜面向下运动，此时的速度v＝a(t－t)＝4m/s，选项D正确．21答案：ABC12．(多项选择)如图12－10所示，质量分别为、2的两物块、B中间用轻弹簧相连，、mmAAB与水平面间的动摩擦因数均为μ，在水平推力F作用下，A、B一同向右做加快度大小为a的匀加快直线运动．当忽然撤去推力F的瞬时，A、B两物块的加快度大小分别为( )图12－10A．aA＝2a＋3μgB.aA＝2(a＋μg)C．aB＝aD．aB＝a＋μg分析：撤去F前，依据牛顿第二定律，对A、B、弹簧整体有F－μ·3mg＝3ma,对B有F1－μ·2mg＝2ma，得F1＝2(a＋μg)m.撤去F的瞬时弹簧弹力不变，大小仍为F1，两物块受到的滑动摩擦力不变，因此，物块B受力不变，aB＝，对物块，由牛顿第二定律得1＋μmgaAFmaA，有aA＝2a＋3μg.综上剖析，A、C正确．答案：AC二、非选择题13．(2019年威海模拟)有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的旅客被安全带固定在坐椅上，由电动机将座椅沿圆滑的竖直轨道提高到离地面40m高处，而后由静止开释．能够以为座椅沿轨道做自由落体运动2s后，开始遇到恒定阻力而立刻做匀减速运动，且着落到离地面4m高处时速度恰巧减小到零．而后再让座椅以相当迟缓的速度稳稳着落，将旅客送回地面．(取g＝10m/s2)求：座椅在自由着落结束时刻的速度是多大？座椅在匀减速阶段的时间是多少？在匀减速阶段，座椅对旅客的作使劲大小是旅客体重的多少倍？分析：(1)设座椅在自由着落结束时刻的速度为v，由v＝gt1得v＝20m/s.自由着落的位移12h′＝gt1＝20m2设座椅匀减速运动的总高度为h，则h＝(40－4－20)m＝16m由h＝vt得t＝(3)设座椅匀减速阶段的加快度大小为a，座椅对旅客的作使劲大小为F，由v＝at得a＝12.5m/s2由牛顿第二定律得F－mg＝maF解得

＝2.25.mg答案：(1)20m/s(2)1.6s(3)2.2514．(2019年洛阳模拟)某电视台在娱乐节目中曾推出一个游戏节目——推矿泉水瓶．

选手们从起点开始使劲推瓶子一段时间后，松手让它向前滑动，若瓶子最后停在桌上有效地区内(不可以压线)视为成功；若瓶子最后没有停在桌上有效地区内或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图12－11所示，AC是长度L1＝5.5m的水平桌面，选手们将瓶子放在

A点，从

A点开始用一恒定不变的水平推力推它，

BC为有效地区．已知

BC长度

L2＝1.1m，瓶子质量

m＝0.5kg，与桌面间的动摩擦因数

μ＝0.2，g取10m/s2.某选手作用在瓶子上的水平推力

F＝11N，瓶子沿

AC做直线运动，