高考总复习物理（人教版）练习第03章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题（模拟演练）

第三章第二讲1．(2013·课标Ⅱ)一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是()解析：选C由F－f＝ma知C正确．2．(2017·黑龙江哈六中月考)如图所示，m＝1.0kg的小滑块以v0＝4m/s的初速度从倾角为37°的斜面AB的底端A滑上斜面，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，g取10m/s2，sin37°＝0.6.若从滑块滑上斜面起，经0.8s滑块正好通过B点，A．0.8mC．0.76m解析：选B滑块向上滑行时，设加速度大小为a，由牛顿第二定律得mgsin37°＋μmgcos37°＝ma，代入数据解得a＝10m/s2，滑块上滑时速度从v0＝4m/s减速到零需要的时间为t0＝eq\f(v0,a)＝eq\f(4,10)s＝0.4s，上滑的最大距离s＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)＝eq\f(42,20)m＝0.8m，经过0.4s，滑块达到最高点，速度为零，然后向下滑行，设下滑的加速度大小为a′，由牛顿第二定律得mgsin37°－μmgcos37°＝ma′，代入数据解得a′＝2m/s2，下滑时间为t′＝t－t0＝0.8s－0.4s＝0.4s，下滑的距离为s′＝eq\f(1,2)a′t′2＝0.5×2×0.42m＝0.16m，AB间的距离为sAB＝s－s′＝0.8m－0.16m＝0.64m3．(2017·济南一模)如图所示，轻细绳跨过两定滑轮，一端系在物块上，另一端拴住漏斗．物块静止在足够长的固定斜面上，漏斗中盛有细沙，斜面上方细绳与斜面平行．打开漏斗阀门后，细沙能从底端逐渐漏出，此过程中绳中张力的变化满足关系式FT＝6－t(N)，经过5s细沙全部漏完．已知物块质量M＝2kg，与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，斜面倾角为37°.物块与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，漏斗始终位于滑轮下方，不计滑轮摩擦，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos(1)从打开阀门到物块在斜面上开始滑动的时间；(2)打开阀门后4s时物块的加速度大小；(3)细沙刚好全部漏完时漏斗的速度大小．解析：(1)物块刚要下滑时受力情况如图所示，摩擦力方向向上且达到最大f＝μFN＝μMgcos37°由平衡条件得Mgsin37°－f－FT＝0又有FT＝6－t(N)解得t＝2s(2)t1＝4s时，FT1＝6－t1物块仍受四个力作用，由牛顿第二定律得Mgsin37°－f－FT1＝Ma解得a＝1m(3)在细沙漏完之前a＝－1＋0.5t细沙漏完之后，物块加速度a′＝1.5m图乙为a－t图象，可求出5s时，漏斗的速度大小为2.25m答案：(1)2s(2)1m/s2(3)2.25m4．(2014·山东卷)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0＝0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g＝10m/s(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．解析：(1)设减速过程中，汽车加速度的大小为a，运动时间为t，由题可知初速度v0＝20m/s，末速度vt＝0，位移s由运动学公式得：veq\o\al(2,0)＝2as ①t＝eq\f(v0,a)＝2.5s ②由①②式代入数据得a＝8m/s2t＝2.5s ④(2)设志愿者饮酒后反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得L＝v0t′＋s ⑤Δt＝t′－t0 ⑥联立⑤⑥式代入数据得Δt＝0.3s ⑦(3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者的质量为m，由牛顿第二定律得F＝ma ⑧由平行四边形定则得Feq\o\al(2,0)＝F2＋(mg)2 ⑨联立③⑧⑨式，代入数据得eq\f(F0,mg)＝eq\f(\r(41),5) ⑩答案：(1)8m/s2,2.5s(2)0.3s(3)eq\f(F0,mg)＝eq\f(\r(41),5)5．(2018·辽宁省实验中学分校高三月考)观光旅游、科学考察经常利用热气球，保证热气球的安全就＋分重要．科研人员进行科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为800kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，科研人员发现气球在竖直下降，此时下降速度为2m/s，且做匀加速运动，经过4s下降了16m后，立即抛掉一些压舱物，气球匀速下降．不考虑气球由于运动而受到的空气阻力．重力加速度g＝10m/(1)抛掉的压舱物的质量m是多大？(2)抛掉一些压舱物后，气球经过5s下降的高度是多大？解析：(1)设气球加速下降的加速度为a，受到的浮力为F，则有：s＝v0t＋eq\f(1,2)at2代入数据解得：a＝1m由牛顿第二定律有：Mg－F＝M