《高考备考指南 物理 》课件-第2讲　牛顿第二定律　两类动力学问题

第2讲牛顿第二定律两类动力学问题(本栏目对应配套训练P21~22)知识巩固练习1.(2023年佛山一中调研)静置在粗糙水平面上的物体，受到一个方向不变的水平拉力F作用而运动，F的大小随时间变化的规律如图所示.在0~t1时间内物体的加速度大小()A.逐渐变大 B.逐渐变小C.先变小后变大 D.先变大后变小【答案】C【解析】依题意，物体在拉力作用下先加速，由牛顿第二定律可知F－f＝ma，由图可知，拉力一直减小，所以加速度先减小；当拉力与摩擦力等大时，加速度为零，然后拉力小于摩擦力，物体将做减速运动，有f－F＝ma，易知，随着拉力的减小，加速度将变大，故选C.2.将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到的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关系的图像，可能正确的是()【答案】C【解析】皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，空气阻力f＝kv，根据牛顿第二定律mg＋f＝ma，知a＝kvm＋g，速度v减小，则a随v的减小而减小.又因v变化得越来越慢，所以a随时间t减小且变化率减小，C正确3.如图所示，物块A、B质量相等，在恒力F作用下，在水平面上做匀加速直线运动.若物块与水平面间接触面光滑，物块A的加速度大小为a1，物块A、B间的相互作用力大小为F1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同，物块B的加速度大小为a2，物块A、B间的相互作用力大小为F2.以下判断正确的是()A.a1＝a2，F1＞F2 B.a1＝a2，F1＝F2C.a1＞a2，F1＞F2 D.a1＞a2，F1＝F2【答案】D【解析】水平面光滑，对物块A和B进行整体受力分析有F＝(mA＋mB)a1，解得a1＝FmA＋mB.对B进行受力分析有F1＝mBa1，联立解得F1＝mBFmA＋mB；水平面粗糙，对A和B进行整体受力分析有F－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a2，解得a2＝FmA＋mB－μg，对B进行受力分析有F2－μ4.(2023年广东二模)如图，甲和乙两位体育生利用轻绳拉着相同的橡胶轮胎在同一场地上先后进行体能训练.训练时，甲、乙均可视为做匀加速直线运动，甲的轻绳与水平地面的夹角比乙的大，即α＞β，两轮胎与地面始终接触且受到的支持力相等，则()A.甲的轻绳拉力比乙的大B.两者轻绳拉力大小相等C.甲所拉的轮胎加速度比乙的小D.两轮胎所受合外力大小相等【答案】C【解析】对轮胎，T甲sinα＋N＝mg，T甲cosα－μN＝ma甲，T乙sinβ＋N＝mg，T乙cosβ－μN＝ma乙.因为α＞β，可得sinα＞sinβ，cosα＜cosβ，T甲＜T乙，所以a甲＜a乙，F甲＝ma甲＜F乙＝ma乙，故C正确.5.如图所示，站在滑板车上的甲、乙两人原本静止不动，甲、乙相互猛推一下后分别向相反方向运动，滑轮车与地面间的动摩擦因数相同.甲在水平地面上滑行的距离比乙远，这是因为()A.在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间C.在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度D.在分开后，甲的加速度大小小于乙的加速度大小【答案】C【解析】在推的过程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反，A错误；根据作用力与反作用力的特点可知，作用力与反作用力的时间总是相等的，B错误；由运动学公式－2μgx＝0－v2可知，刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度，C正确；分开后，两人受到的合力都是摩擦力，根据牛顿第二定律a＝F合m＝fm＝μ6.(2023年广州一中质检)如图为我国自主研制的全世界最大吨位2600t全地面起重机.该起重机能够实现160m高度吊重173t(相当于100多辆家用汽车加起来的重量)的极限工况，它转场时可以携带的总重达317t，最高车速可达10km/h，可以通过更狭窄、起伏的山地.起重机()A.相关参数中的单位“t”“km/h”“m”，均为国际单位制的基本单位B.将货物从地面吊起瞬间，货物加速度为零C.将货物吊起全过程，货物都处于超重状态D.将货物吊起过程中，货物相对于起重机车头是运动的【答案】D【解析】相关参数中的单位“t”“km/h”为国际单位制的导出单位，“m”为国际单位制的基本单位，A错误；将货物从地面吊起瞬间，货物加速向上运动，加速度不为零，B错误；将货物吊起全过程，货物被吊起时向上加速处于超重状态，达到某速度后向上减速时处于失重状态，匀速直线运动或静止时处于平衡状态，C错误；将货物吊起过程中，货物相对于起重机车头位置发生了变化，故货物相对于起重机车头是运动的，D正确.综合提升练习7.(2023年广东华侨中学调研)如图，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为θ的固定斜面上，P、Q间的动摩擦因数为μ1，Q与斜面间的动摩擦因数为μ2(μ2＜μ1)，当它们从静止开始沿斜面加速下滑时，两物体始终保持相对静止.则物体P受到的摩擦力大小为()A.0 B.mgsinθC.μ1mgcosθ D.μ2mgcosθ【答案】D【解析】对PQ整体作受力分析，受到重力、支持力和滑动摩擦力，如图.根据牛顿第二定律，有(m＋M)gsinθ－μ2(m＋M)gcosθ＝(M＋m)a，解得a＝g(sinθ－μ2cosθ)；再对P物体作受力分析，受到重力、支持力和沿斜面向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有mgsinθ－Ff＝ma，联立解得Ff＝μ2mgcosθ，D正确.8.(多选)如图所示，铁球A、B的质量分别为2m、m，它们之间由轻质弹簧相连，弹簧的劲度系数为k，用细绳OA将它们悬于天花板上，整个系统静止，重力加速度为g，下列说法中正确的是()A.静止时弹簧的伸长量为mgB.烧断细绳OA的瞬间，铁球A和铁球B以相同的加速度g做自由落体运动C.烧断细绳OA的瞬间，铁球A的加速度大小为1.5gD.烧断细绳OA的瞬间，铁球B的加速度大小为g【答案】AC【解析】静止时，对小球由平衡条件可得kΔx＝mg，解得Δx＝mgk，A正确；静止时，对A、B组成的系统由平衡条件可知细绳OA的拉力为3mg，烧断细绳OA的瞬间，弹簧的弹力不变，故B球加速度为零，对A球由牛顿第二定律可得a＝3mg2m＝1.5g，C正确，B、9.如图所示，光滑水平桌面上的布带上静止放着一质量m＝1.0kg的小铁块，它离布带右端的距离为L＝0.5m，铁块与布带间动摩擦因数μ＝0.1.现用力从静止开始向左以a0＝2m/s2的加速度将布带从铁块下抽出，假设铁块大小不计，铁块不滚动，g取10m/s2，求：(1)将布带从铁块下抽出需要的时间；(2)铁块离开布带