高考物理课标版一轮复习考点规范练8牛顿第二定律两类动力学问题

考点规范练8牛顿第二定律两类动力学问题一、单项选择题1.如图所示,弹簧一端固定在天花板上,另一端连一质量m0=2kg的秤盘,盘内放一个质量m=1kg的物体,秤盘在竖直向下的拉力F=30N作用下保持静止,当突然撤去拉力F的瞬时,物体对秤盘的压力大小为(g取10m/s2)()A.10N B.15N C.20N D.40N2.如图所示,将质量为m0的U形框架开口向下置于水平地面上,用轻弹簧1、2、3将质量为m的小球悬挂起来。框架和小球都静止时弹簧1竖直,弹簧2、3水平且长度恰好等于弹簧原长,这时框架对地面的压力大小等于(m0+m)g。现将弹簧1从最上端剪断,则在剪断后瞬间()A.框架对地面的压力大小仍为(m0+m)gB.框架对地面的压力大小为0C.小球的加速度为0D.小球的加速度大小等于g3.(2017·山东枣庄质检)在一轻质橡皮筋下端挂一个铁球,手持橡皮筋的上端使铁球竖直向上做匀加速运动,若某时刻手突然停止运动,则下列判断正确的是()A.铁球立即停止上升,随后开始向下运动B.铁球立即开始向上做减速运动,当速度减到零后开始下落C.铁球立即开始向上做减速运动,当速度达到最大值后开始下落D.铁球继续向上做加速运动,当速度达到最大值后才开始做减速运动4.在粗糙的水平地面上有一质量为2kg的小物块,在水平拉力作用下从t=0时开始做初速度为零的直线运动,t=6s时撤去拉力,其速度图象如图所示。若重力加速度g取10m/s2,则下列说法正确的是()A.物块与地面间的动摩擦因数为0.2B.0~2s内,物块所受的拉力大小为4NC.0~8s内,物块离出发点最远为6mD.0~8s内,物块的平均速度大小为2.二、多项选择题5.由牛顿第二定律可知,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个很小的水平力去推很重的桌子时,却推不动它,这是因为()A.牛顿第二定律不适用于静止物体B.有加速度产生,但数值很小,不易觉察C.静摩擦力等于水平推力,所以桌子静止不动D.桌子所受合力为零,加速度为零,所以静止不动6.(2017·宁夏银川一模)如图所示,A、B两物块质量分别为2m、m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是(A.悬绳剪断后,A物块向下运动2x时速度最大B.悬绳剪断后,A物块向下运动3x时速度最大C.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2D.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为g7.如图所示,建设房屋时,保持底边l不变,要设计好屋顶的倾角θ,以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶,雨滴下滑时可视为小球做无初速无摩擦的运动。下列说法正确的是()A.倾角θ越大,雨滴下滑时的加速度越大B.倾角θ越大,雨滴对屋顶压力越大C.倾角θ越大,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的速度越大D.倾角θ越大,雨滴从顶端O下滑至屋檐M时的时间越短8.乘坐空中缆车饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,如图所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止。则下列说法正确的是()A.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C.小物块受到的滑动摩擦力为mg+maD.小物块受到的静摩擦力为mg+ma9.如图甲所示,质量为m的小球放在光滑水平面上,在竖直线MN的左方受到水平恒力F1作用(m可视为质点),在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一直线上的水平恒力F2的作用,小球运动的vt图象如图乙所示。下列说法正确的是()A.小球在MN右方加速度大小为B.F2的大小为C.小球在MN右方运动的时间为t4t2D.小球在t=0到t=t4这段时间内最大位移为v1t2三、非选择题10.右图为一条平直公路中的两段,其中A点左边的路段为足够长的柏油路面,A点右边路段为水泥路面,已知汽车轮胎与柏油路面的动摩擦因数为μ1,与水泥路面的动摩擦因数为μ2。当汽车以速度v0沿柏油路面行驶时,若刚过A点时紧急刹车(车轮立即停止转动),汽车要滑行一段距离到B处才能停下。若该汽车以速度2v0在柏油路面上行驶,突然发现B处有障碍物,需在A点左侧的柏油路段上某处紧急刹车,最终汽车刚好不撞上障碍物,求:(1)水泥路面AB段的长度;(2)在第二种情况下汽车运动了多长时间才停下。11.足够长光滑斜面BC的倾角α=53°,一质量m=2kg的小物块静止于A点,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,水平面与斜面之间在B点有一小段弧形连接。现在AB段对小物块施加与水平方向夹角为α=53°的恒力F作用,如图甲所示,小物块在AB段运动的速度—时间图象如图乙所示,当到达B点时迅速撤去恒力F。(已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2)求:(1)小物块所受到的恒力F的大小;(2)小物块从B点沿斜面向上运动,到返回B点所用的时间;(3)小物块能否返回到A点?若能,计算小物块通过A点时的速度:若不能,计算小物块停止运动时离B点的距离。12.(2017·课标全国Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗,如图所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求:(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。##考点规范练8牛顿第二定律两类动力学问题1.C2.D3.D解析铁球匀加速上升,受到拉力和重力的作用,且拉力的大小大于重力,手突然停止运动瞬间,铁球由于惯性继续向上运动,开始阶段橡皮条的拉力还大于重力,合力竖直向上,铁球继续向上加速运动,当拉力等于重力后,速度达到最大值,之后拉力小于重力,铁球开始做减速运动,故A、B、C错误,D正确。4.A解析由题图知第6s后物块只有摩擦力,即μmg=ma,其中a=2m/s2,得动摩擦因数为0.2,故A正确;0~2s内,根据F1μmg=ma1,其中a1=2m/s2,得F1=8N,故B错误;在0~8s内,物块先向正方向运动了6m,即t轴上方的面积,然后又向负方向运动了14m,即t轴下方的面积,所以离出发点最远应为8m,故C错误5.CD解析用很小的力来推桌子,这个力小于最大静摩擦力,合力是零,根据牛顿第二定律,加速度等于零,所以静止不动,即牛顿第二定律适用于静止物体,A、B错误,D正确;桌子受力平衡,水平方向上静摩擦力等于水平推力大小,C正确。6.BD解析剪断悬绳前,对物块B受力分析,物块B受到重力和弹簧的弹力,可知弹力F=mg。悬绳剪断瞬间,对物块A分析,物块A的合力为F合=2mg+F=3mg,根据牛顿第二定律,得a=g,故C错误,D正确;弹簧开始处于伸长状态,弹力F=mg=kx;物块A向下压缩,当2mg=F'=kx'时,速度最大,即x'=2x,所以A下降的距离为3x,故B正确,A错误。7.AC解析设屋顶的坡面长度为x,雨滴下滑时加速度为a。对雨滴受力分析,只受重力mg和屋顶对雨滴的支持力FN。在垂直于屋顶方向上mgcosθ=FN在平行于屋顶方向上ma=mgsinθ雨滴的加速度为a=gsinθ,则倾角θ越大,雨滴下滑时的加速度越大,故A正确;雨滴对屋顶的压力为FN'=FN=mgcosθ,则倾角θ越大,雨滴对屋顶压力越小,故B错误;根据三角关系判断,屋顶坡面的长度x=,由x=at2,可得t=,可见当θ=45°时,用时最短,D错误;由v=at可得,v=,可见θ越大,雨滴从顶端O下滑至M时的速度越大,C正确。8.AD解析因为物块和斜面一起沿山坡向上加速运动,故物块所受静摩擦力沿斜面向上,A对,B错;小物块受力如图所示,由牛顿第二定律Ffmgsin30°=ma,得Ff=mg+ma,因小物块相对斜面静止,所以物块受静摩擦力,故C错,D对。9.AD解析因为vt图象斜率的绝对值为加速度的大小,选项A正确;由F2F1=ma2=m,可知选项B错误;由题图乙可知小球在MN右方运动的时间为t3t1,选项C错误;因为vt图象的面积等于物体的位移,所以小球在t=0到t=t4这段时间内最大位移为v1t2,选项D正确。10.解析(1)汽车在水泥路面刹车的加速度大小由μ2mg=ma2得a2=μ2由=2a2xABxAB=。(2)汽车在柏油路面刹车的加速度大小由μ1mg=ma1得a1=μ1若刚好不碰上障碍物,只需汽车到A点时的速度由2v0减为v0即可,所以汽车在柏油路面上运动的时间为t1=汽车在水泥路面上运动时间为t2=总时间为t=t1+t2=。答案(1)(2)11.解析(1)由题图乙可知,AB段加速度a1=m/s2=0.5m/s2;根据牛顿第二定律,有Fcosαμ(mgFsin得F==11N(2)小物块沿斜面运动时,由牛顿第二定律知,mgsinα=ma2,所以a2=gsinα=8m小物块从B点沿斜面向上运动所用时间与返回B点所用时间相等,则有t=s=0.5s。(3)小物块由B向A返回过程中的加速度为a3==μg=5m/s2,由B开始运动到小物块静止,位移为s=m=0.4m,而A和B之间的距离为s'=×2×4m=4m,所以小物块不能返回到答案(1)11N(2)0