高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题练习.doc

第2讲牛顿第二定律两类动力学问题板块三限时规范特训时间：45分钟满分：100分一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分。其中17为单选，810为多选)12018山东枣庄质检有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答案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。22018莱州质检如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力f1和车右壁受弹簧的压力f2的大小变化是()af1不变，f2变大bf1变大，f2不变cf1、f2都变大df1变大，f2减小答案b解析若小车向右加速度增大，弹簧长度不变，则车左壁受物块的压力f1增大，车右壁受弹簧的压力f2的大小不变，b正确。32017广西南宁模拟如图所示，车内轻绳ab与bc拴住一小球，bc水平，开始车在水平面上向右匀速直线运动，现突然刹车做匀减速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则()aab绳、bc绳拉力都变小bab绳拉力变大，bc绳拉力不变cab绳拉力不变，bc绳拉力变小dab绳拉力不变，bc绳拉力变大答案c解析对球b受力分析，受重力、bc绳子的拉力ft2、ab绳子的拉力ft1，如图所示，根据牛顿第二定律，水平方向：ft2ft1sinma竖直方向：ft1cosmg0解得ft1，ab绳子的拉力不变ft2mgtanma匀速时加速度为零，刹车后，加速度向左，取负值，所以，bc绳子的拉力变小，故c正确，a、b、d错误。42018吉林调研如图所示，质量为4 kg的物体a静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1 kg的物体b用细线悬挂起来，a、b紧挨在一起但a、b之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，b对a的压力大小为(g取10 m/s2)()a0 b8 n c10 n d50 n答案b解析剪断细线前，物体a、b间无压力，则弹簧的弹力fmag40 n，剪断细线的瞬间，对物体a、b整体分析，整体加速度a2 m/s2，对物体b隔离分析，有mbgfnmba，解得fnmbgmba8 n，故b正确。5如图所示，两根长度分别为l1和l2的光滑杆ab和bc在b点垂直焊接，当按图示方式固定在竖直平面内时，将一滑环从b点由静止释放，分别沿ba和bc滑到杆的底端经历的时间相同，则这段时间为()a. b. c. d. 答案c解析设ba和bc倾角分别为和，根据牛顿第二定律得：滑环沿ba下滑的加速度为a1gsin沿bc下滑的加速度为a2gsin设下滑时间为t，由题有：l1a1t2l2a2t2由几何知识有：sincos联立以上各式解得t，故c正确。6如图所示，光滑细杆bc、dc和ac构成矩形abcd的两邻边和对角线，acbcdc543，ac杆竖直，各杆上分别套有一质点小球a、b、d，a、b、d三小球的质量比为123，现让三小球同时从各杆的顶点由静止释放，不计空气阻力，则a、b、d三小球在各杆上滑行的时间之比为()a111 b543c589 d123答案a解析利用等时圆模型，以ac为直径画圆，b、d刚好在圆上，所以时间相等，故a正确。72017河南开封模拟如图甲所示，足够长的木板b静置于光滑水平面上，其上放置小滑块a。木板b受到随时间t变化的水平拉力f作用时，木板b的加速度a与拉力f关系图象如图乙所示，则小滑块a的质量为()a4 kg b3 kg c2 kg d1 kg答案b解析对整体分析，当f8 n时，加速度为a2 m/s2，由牛顿第二定律有f(mamb)a，代入数据解得mamb4 kg；当f大于8 n时，a、b发生相对滑动，根据牛顿第二定律，对b有abf，则图线的斜率k1，解得mb1 kg，滑块a的质量为ma3 kg，b正确。82017天水模拟如图所示，在动摩擦因数0.2的水平面上有一个质量m1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间(g取10 m/s2)，下列说法中正确的是()a小球受力个数不变b小球立即向左运动，且a8 m/s2c小球立即向左运动，且a10 m/s2d若剪断的是弹簧，则剪断瞬间小球加速度为零答案bd解析在剪断轻绳前，小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡，根据共点力平衡得，弹簧的弹力：fmgtan45101 n10 n，剪断轻绳的瞬间，弹簧的弹力仍然为10 n，小球此时受重力、支持力、弹簧弹力和摩擦力四个力作用。小球的受力个数发生改变，故a错误；小球所受的最大静摩擦力为：ffmg0.210 n2 n，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a m/s28 m/s2，合力方向向左，所以向左运动，故b正确，c错误；剪断弹簧的瞬间，轻绳对小球的拉力瞬间为零，此时小球所受的合力为零，则小球的加速度为零，故d正确。9如图所示，质量分别为m、2m的两物块a、b中间用轻弹簧相连，a、b与水平面间的动摩擦因数均为，在水平推力f作用下，a、b一起向右做加速度大小为a的匀加速直线运动。当突然撤去推力f的瞬间，a、b两物块的加速度大小分别为()aaa2a3gbaa2(ag)cabadabag答案ac解析撤去f前，根据牛顿第二定律，对a、b、弹簧整体有f3mg3ma, 对b有f12mg2ma，得f12(ag)m。撤去f的瞬间弹簧弹力不变，大小仍为f1，两物块受到的滑动摩擦力不变，所以，物块b受力不变，aba，对物块a，由牛顿第二定律得f1mgmaa，有aa2a3g。综上分析，a、c正确。102017郑州模拟乘坐“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(设缆车保持竖直状态运行)。则()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mgmad小物块受到的静摩擦力为mgma答案ad解析小物块相对于斜面静止，因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力。缆车以加速度a上行，小物块的加速度也为a，以小物块为研究对象，则有ffmgsin30ma，ffmgma，方向平行斜面向上。二、非选择题(本题共2小题，共30分)112017吉林省实验中学二模(14分)如图所示，在光滑的桌面上叠放着一质量为ma2 kg的薄木板a和质量为mb3 kg的金属块b，a的长度l2 m，b上有轻线绕过定滑轮与质量为mc1 kg的物块c相连。b与a之间的滑动摩擦因数0.1，最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力，忽略滑轮质量及与轴间的摩擦。起始时令各物体都处于静止状态，绳被拉直，b位于a的左端(如图)，然后放手，求金属块b从a的右端脱离所经历的时间t(设a的右端距滑轮足够远)(取g10 m/s2)。答案4 s解析根据牛顿第二定律得，b的加速度ab m/s2 m/s2，a的加速度aa m/s2根据abt2aat2l，解得t4 s。122018湖南株洲诊断(16分)滑雪运动是运动员把滑雪板装在靴底在雪地上进行的滑行、跳跃的竞赛运动。当滑雪板相对雪地速度较大时，会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触的时间超过某一值，滑雪板就会下陷，使得与雪地间的摩擦力增大。假设速度超过8 m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由10.25变为20.125。一运动员从倾角37的坡顶a处由静止开始自由下滑，滑至坡底b(b处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平地面，最后停在c处，如图所示。不计空气阻力，已知坡长l24.1 m，g取10 m/s2，sin370.6，cos370.8。(1)求运动员从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；(2)求运动员到达b处时的速度大小；(3)若滑雪板与水平地面间的动摩擦因数30.5，求运动员在水平地面上运动的最大距离。答案(1)2 s(2)15 m/s(3)22.5 m解析(1)由牛顿第二定律