（通用版）高考物理一轮复习第三章第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课时作业（含解析）.docx

两类动力学问题一、选择题(本题共10小题，17题为单选题，810题为多选题)1大小分别为1 N和7 N的两个力作用在一个质量为1 kg的物体上，物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是()A1 m/s2和7 m/s2 B5 m/s2和8 m/s2C6 m/s2和8 m/s2 D0 m/s2和8 m/s2解析：C当两力反向时，合力最小，加速度最小，amin m/s26 m/s2；当两力同向时，合力最大，加速度最大，amax m/s28 m/s2，选项C正确2.(2018潍坊期中)一重物在竖直向上的拉力F作用下，开始竖直向上做直线运动，其速度随时间t变化的图像如图所示(图像在01 s、34 s阶段为直线，13 s阶段为曲线)，下列判断正确的是()A第2 s末拉力大小为0B第1 s内的拉力大于第4 s内的拉力C第2 s末速度反向D前4 s内位移为0解析：B根据图像可知，第2 s末加速度为零，根据牛顿第二定律可知，合外力为零，所以拉力等于重力，故A错误；根据图像可知，第1 s内的加速度为正，方向向上，则拉力大于重力，第4 s内的加速度为负，方向向下，拉力小于重力，所以第1 s内的拉力大于第4 s内的拉力，故B正确；根据图像可知，04 s内，重物一直向上运动，2 s末速度没有反向，故C错误；速度图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，根据图像可知，前4 s内位移为正，不为零，故D错误3.(2018黄石模拟)如图，带有竖直支柱的斜面固定在水平地面上，光滑的小球被轻质细线和轻弹簧系住静止于斜面上，弹簧处于拉伸状态现剪断细线，小球沿斜面向下运动的过程中()A弹簧达到自然长度前加速运动，之后减速运动B弹簧达到自然长度前加速运动，之后先加速运动后减速运动C加速度先增大后减小D加速度一直减小解析：B在未剪断细线时，弹簧处于伸长状态，故弹簧对小球有向下的弹力，故剪断细线后小球先加速向下运动，加速度减小，当弹簧的弹力沿斜面向上且等于小球重力沿斜面向下的分力时，速度达到最大，小球继续向下运动，此后弹簧的弹力大于小球重力沿斜面向下的分力，小球做减速运动，并且加速度增大，选项B正确4.两根光滑的细杆AB、BC的端点固定在同一竖直圆周上，A点为圆的最高点，C为圆的最低点现将两个相同的小环套在细杆上并从A、B两点同时由静止释放，沿AB运动的时间为t1，沿BC运动的时间为t2，则()At1t2 Bt1a1，再由x可得x2a1，再由x可得x2x1.故B选项正确7(2018河北衡水中学六调)如图所示，质量为m0、倾角为的斜面体静止在水平地面上，有一质量为m的小物块放在斜面上，轻推一下小物块后，它沿斜面向下匀速运动若给小物块持续施加沿斜面向下的恒力F，斜面体始终静止施加恒力F后，下列说法正确的是()A小物块沿斜面向下运动的加速度为B斜面体对地面的压力大小等于(mm0)gFsin C地面对斜面体的摩擦力方向水平向左D斜面体对小物块的作用力的大小和方向都变化解析：A在未施加恒力F时，因小物块能沿斜面匀速运动，根据共点力平衡可知，mgsin mgcos ，当施加恒力F后，对物块受力分析可知Fmgsin mgcos ma，解得a，故A正确；施加恒力后，物块对斜面的压力和摩擦力不变，其中压力和摩擦力的合力等于物块的重力，方向竖直向下对斜面体分析可知，其受到的支持力等于m0gmg，地面对其没有摩擦力作用，故B、C错误；斜面体对物块的支持力和摩擦力大小和方向都不变，故D错误8.(2018山东六校联考)如图所示，原长为l0、劲度系数为k的弹簧一端与质量为m的小球相连，另一端固定在竖直墙壁上，小球用倾角为30的光滑木板AB托住，当弹簧水平时小球恰好处于静止状态重力加速度为g，则()A弹簧的长度为l0B木板AB对小球的支持力为C若弹簧突然断开，断开后小球的加速度大小为gD若突然把木板AB撤去，撤去瞬间小球的加速度大小为g解析：AC小球受力如图所示，小球静止处于平衡状态，设弹簧拉力为F，木板对小球支持力为FN，由平衡条件得：FFNsin 300，FNcos 30mg0，解得FN，Fmg，由胡克定律得Fmgkx，解得x，则弹簧的长度ll0xl0，故A正确，B错误；弹簧突然断开，支持力发生突变，小球受重力与支持力作用，由牛顿第二定律得，断开后小球的加速度ag，故C正确；木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和弹簧拉力不变，合力大小等于原支持力FN，方向与FN反向，加速度大小为ag，方向垂直于木板向下，故D错误9(2018福州四校高三联考)一个物块放在粗糙的水平面上，现用一个很大的水平推力推物块，并且推力不断减小，结果物块运动中的加速度a随推力F变化的图像如图所示已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g10 m/s2.下列说法正确的是()A物块的质量为0.5 kgB物块与水平面间的动摩擦因数为0.2C当推力F减小为2 N时，物块的速度最大D当推力F减小为0时，物块的速度为零解析：BC由物块运动中的加速度a随推力F变化的图像可知，当推力F2 N时，加速度为零，运用牛顿第二定律可得Fmg0；当F0时，加速度a2 m/s2，运用牛顿第二定律，mgma，联立解得0.2，m1.0 kg.即物块与水平面间的动摩擦因数为0.2，物块的质量为1.0 kg，选项A错误，B正确用一个很大的水平力推物块，并且推力不断减小，物块做加速度逐渐减小的加速运动，当推力F减小为2 N时加速度为零，物块的速度最大，选项C正确当推力F减小为0时，物块做减速运动，物块的速度不为零，选项D错误10如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30，质量为0.3 kg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位置为C点，小物块从A到C的vt图像如图乙所示，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A小物块到C点后将沿斜面下滑B小物块加速时的加速度是减速时加速度的C小物块与斜面间的动摩擦因数为D推力F的大小为4 N解析：BCD当撤去外力F后，物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动，由vt图像可求得物块在斜面上加速和减速两个过程中的加速度分别为a1 m/s2，a210 m/s2，物块加速时加速度是减速时加速度的，B正确在匀减速直线运动过程中，由牛顿第二定律知mgsin 30mgcos 30ma2，解得，C正确mgsin 30mgcos 30，因此小物块到达C点后将静止在斜面上，A错误在匀加速运动阶段Fmgsin 30mgcos 30ma1，解得F4 N，D正确二、计算题(需写出规范的解题步骤)11.如图所示，质量为0.5 kg、0.2 kg的弹性小球A、B穿过一绕过定滑轮的轻绳，绳子末端与地面距离0.8 m，小球距离绳子末端6.5 m，小球A、B与轻绳的滑动摩擦力都为重力的0.5倍，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力现由静止同时释放A、B两个小球，不计绳子质量，忽略与定滑轮相关的摩擦力，g取10 m/s2.(1)释放A、B两个小球后，A、B的各自加速度？(2)小球B从静止释放经多长时间落到地面？解析：(1)由题意知，B与轻绳的最大摩擦力小于A与轻绳的最大摩擦力，所以轻绳与A、B间的摩擦力大小均为km2g.对B，由牛顿第二定律得：m2gkm2gm2a2，a25 m/s2对A，由牛顿第二定律得：m1gkm2gm1a1，a18 m/s2(2)A球与绳子一起向下加速运动，B球沿绳子向下加速运动设经历时间t1小球B脱离绳子，小球B下落高度为h1，获得速度为v，a1ta2tl6.5 mt11 sh1a2t2.5 mva2t15 m/s小球B脱离绳子后在重力作用下匀加速下落，此时距地面高为h2，经t2落地，则：h26.5 m0.8 m2.5 m4.8 mh2vt2gtt20.6 stt1t21.6 s答案：(1)8 m/s25 m/s2(2)1.6 s12.(2016四川理综)避险车道(标志如图甲所示)是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图乙所示的竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为的斜面一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍货物与货车分别视为小滑块和平板，取cos 1，sin 0.1，g 10 m/s2.求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度解析：(1)设货物的质量为m，货物与车厢间的动摩擦因数0.4，货物在车厢内滑动过程中，受到的摩擦力大小为Ff，加速度大小为a1，则Ffmgsin ma1Ffmgcos 联立式并代入数据得a15 m/s2a1的方向沿制动坡床向下(2)设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v23 m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s038 m的过程中，用时为t，货物相对制动坡