高考物理一轮总复习 第三章 牛顿运动定律 第8讲 牛顿第二定律 两类动力学问题课时达标.doc

第8讲 牛顿第二定律 两类动力学问题 解密考纲主要考查对牛顿第二定律的深刻理解，会利用牛顿第二定律处理动力学两类基本问题，高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，题型有选择题、计算题1(2015重庆卷)高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)，此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为(a)amgbmgcmgdmg解析：自由落体运动阶段由动能定理mghmv2得v，安全带上有力作用时，人体速度由变为0，则平均加速度大小为/t，方向竖直向上，由牛顿第二定律得mgm，得mmg，即mg.2(2015上海卷)如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是(b)af1bf2 cf3df4解析：鸟在空中飞行受到重力和空气对其作用力，这两个力的合力的方向沿虚线斜向上(与加速度方向相同)，由平行四边形定则可得，空气对其作用力可能是沿f2方向，故b项正确3小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动质量为m的小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1；该小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2，则a1和a2的关系为(d)aa1a2ba1a2ca1a2da1a2解析：设小孩与滑梯间动摩擦因数为，小孩从滑梯上滑下，受重力g、支持力fn和滑动摩擦力ff.如图所示，由牛顿第二定律，mgsin mgcos ma1，a1gsin gcos ；当小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下时，满足：(mm)gsin (mm)gcos (mm)a2，得a2gsin gcos ，可见a1a2，d项正确4(多选)(2015全国卷)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢当机车在东边拉着车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩p和q间的拉力大小为f；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，p和q间的拉力大小仍为f.不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为(bc)a8 b10 c15 d18解析：设pq间挂钩东侧有n节车厢，西侧有k节车厢，每节车厢的质量为m.当向东行驶时fkma；向西行驶时fnma可知3k2n，k、n只能取正整数，故选b、c5(多选)如图甲所示，在粗糙的水平面上，物体a在水平向右的拉力f的作用下做直线运动，其vt图象如图乙中实线所示，下列判断中正确的是 (bd)a在01 s内，拉力f不断增大b在13 s内，拉力f保持不变c在34 s内，拉力f不断增大d在34 s内，拉力f不断减小解析：由vt图象可知，在01 s内，物体做匀加速直线运动，加速度恒定，由牛顿第二定律可知，合外力恒定，因此拉力恒定，a项错误；在13 s内，物体做匀速直线运动，合外力为零，拉力大小始终等于摩擦力的大小，b项正确；在34 s内，物体做的是变减速运动，加速度大小越来越大，摩擦力恒定，则由fffma可知，拉力f越来越小，c项错误，d项正确6如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点，每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d点所用的时间，则(d)at1t2t3 bt1t2t3 ct3t1t2dt1t2t3解析：设p为圆上的任一点，adp，spd2rcos ，由sat2，且agcos ，则t2，显然t与无关，故d项正确7如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢里的人对厢底的压力为其重力的1.25倍，那么车厢对人的摩擦力为其体重的(b)abcd解析：人受力如图甲所示，显然本题分解加速度更为简便将加速度a分解为水平分量ax和竖直分量ay，如图乙所示，则axacos 37，ayasin 37.由牛顿第二定律得：水平方向ffmax，竖直方向fnmgmay，其中fn1.25mg，联立以上各式解得.8(多选)2014年冬天哈尔滨连降大雪，路面结冰严重，行驶汽车难以及时停车，经常出现事故因此某些路段通过在道路上洒一些炉灰来增加轮胎与地面的摩擦如图所示，一辆运送炉灰的自卸卡车装满炉灰，灰粒之间的动摩擦因数为1，炉灰与车厢底板的动摩擦因数为2，卸灰时车厢的倾角用表示(已知21)(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，下列说法正确的是(ac)a要顺利地卸干净全部炉灰，应满足tan 2b要顺利地卸干净全部炉灰，应满足sin 2c只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足1tan 2d只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足tan 12mgcos ，所以2tan ；欲使炉灰留下一部分，应有mgsin tan ，且炉灰之间有mgsin 1mgcos ，得1tan ，故选项a、c正确9如图所示，质量为m的物块甲置于竖直放置在水平面上的轻弹簧上处于静止状态若突然将质量为2m的物块乙无初速地放在物块甲上，则在物块乙放在物块甲上后瞬间，物块甲、乙的加速度分别为a甲、a乙，当地重力加速度为g，以下说法正确的是(d)aa甲0，a乙gba甲g，a乙0ca甲a乙gda甲a乙g解析：只有物块甲时，由平衡条件得kxmg0；放上乙的瞬间，甲、乙具有相同的加速度，对甲、乙整体由牛顿第二定律得3mgkx3ma；联立得a甲a乙ag，故选项d正确10如图所示，a、b两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，a、b两球用轻弹簧相连，图乙中a、b两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板c与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有(d)a两图中两球加速度均为gsin b两图中a球的加速度均为0c图乙中轻杆的作用力一定不为0d图甲中b球的加速度是图乙中b球加速度的2倍解析：撤去挡板前，挡板对b球的弹力大小为2mgsin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中a球所受合力为0，加速度为0，b球所受合力为2mgsin ，加速度为2gsin ；图乙中杆的弹力突变为0，a、b两球所受合力均为mgsin ，加速度均为gsin ，可知只有d对11如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球a用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块b始终相对于小车静止地摆放在右端b与小车平板间的动摩擦因数为.若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对物块b产生的作用力的大小和方向为(d)amg，竖直向上bmg，斜向左上方cmgtan ，水平向右dmg，斜向右上方解析：以a为研究对象，受力分析如图，根据牛顿第二定律得magtan maa，得agtan ，方向水平向右再对b研究，小车对b的摩擦力ffmamgtan ，方向水平向右，小车对b的支持力大小为fnmg，方向竖直向上，则小车对物块b产生的作用力的大小为fmg，方向斜向右上方选项d正确12(多选)(2016江苏泰州模拟)如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为m5 kg，小车上静止地放置着质量为m1 kg的木块，和小车间的动摩擦因数为0.2，用水平恒力f拉动小车，下列关于木块的加速度am和小车的加速度am，可能正确的有(ac)aam1 m/s2，am1 m/s2bam1 m/s2，am2 m/s2cam2 m/s2，am4 m/s2dam3 m/s2，am5 m/s2解析：隔离木块，分析受力，木块和小车恰不发生相对滑动时，它们有相同的加速度，由牛顿第二定律有mgmam，解得am2 m/s2.木块和小车发生相对滑动时，am2 m/s2，小车的加速度为大于2 m/s2的任意值可能正确的是a和c13(2017重庆一模)质量m030 kg、长l1 m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数10.15.将质量m10 kg的小木块(可视为质点)，以v04 m/s的速度从木板的左端水平滑到木板上(如图所示)小木块与木板面的动摩擦因数20.4(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)则以下判断中正确的是(c)a木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板b木板一定向右滑动，小木块能滑出木板c木板一定静止不动，小木块能滑出木板d木板一定静止不动，小木块不能滑出木板解析：木块受到的滑动摩捧力为ff2，方向向左，ff22mg40 n，木板受到木块施加的滑动摩擦力为ff2，方向向右，ff2ff240 n，木板受地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即ff11(mm0)g60 nff1方向向左，ff2l1 m，故小木块能滑出木板，选项c正确14(2017甘肃兰州一模)如图所示，一物块以初速度v0滑上正沿逆时针转动的水平传送带，传送带上a、b两点间的距离l9 m，已知传送带的速度v2 m/s.物块与传送带间的动摩擦因数0.2，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是(ac)a要使物块被传送到b点，初速度可为v06 m/sb要使物块被传送到b点，初速度可为v02 m/sc当物块的初速度v04 m/s时，物块将以2 m/s的速度离开传送带d当物块的初速度v02 m/s时，物块在传送带上先做减速运动，再做加速运动，而后匀速运动解析：当物块恰好被传送到