高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题习题 新人教版.doc

第三章第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题1(2016全国卷)(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则(bd)a甲球用的时间比乙球长b甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小c甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小d甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功解析由于两球由同种材料制成，甲球的质量大于乙球的质量，因此甲球的体积大于乙球的体积，甲球的半径大于乙球的半径，设球的半径为r，根据牛顿第二定律，下落过程中mgkrma，agg可得，球下落过程做匀变速直线运动，且下落过程中半径大的球下落的加速度大，因此甲球下落的加速度大，由hat2可知，下落相同的距离，甲球所用的时间短，a、c项错误；由v22ah可知，甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小，b项正确；由于甲球受到的阻力大，因此克服阻力做的功多，d项正确。2(2017吉林省实验中学五模)如图甲所示，用一水平外力f拉着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，f逐渐增大，物体做变加速运动，其加速度a随外力f变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10m/s2。根据图乙中所提供的信息可以计算出(b)a物体的重力为2nb斜面的倾角为37c加速度为6m/s2时物体的速度d物体能静止在斜面上所施加的最小外力为12n解析对物体受力分析，受拉力、重力、支持力，如图所示，在x轴方向有fcosmgsinma在y轴方向有nfsinmgcos0从图象中取两个点：(20n,2m/s2)，(30n,6m/s2)，代入式解得m2kg，37，所以物体的重力g20n，斜面的倾角为37，故a错误，b正确；当a0时，可解得f15n，即最小拉力为15n，题中并未说明力f随时间变化的情况，故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小，故c、d错误。3(2017湖南株洲一诊)一质量为m的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中(如图甲所示)，某时刻剪断细线，铝球开始在油槽中下沉，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示，已知重力加速度为g，下列说法正确的是(c)a铝球刚开始运动的加速度a0gb铝球下沉的速度将会一直增大c铝球下沉过程所受到油的阻力fd铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油的阻力所做的功解析刚开始释放时，铝球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用，即a0gg，a错误；由图乙可知铝球做加速度减小的加速运动，速度越来越大，当a0时，铝球下沉的速度达到最大，之后匀速运动，b错误；刚开始释放时有mgf浮ma0，铝球下沉过程中受重力、阻力、浮力，由牛顿第二定律可得，mgf浮fma，由av图象可知aa0v，由以上各式解得铝球与油的阻力f，c正确；铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油的阻力和浮力所做的功，故d错误。4(2017安徽安庆期末联考)如图所示，ad是固定斜面体底边bc的高，f、g分别是光滑斜面ab、ac的中点，de垂直于ab，dh垂直于ac，甲、乙两个小球(均视为质点)从斜面的顶点a分别沿斜面ab、ac同时由静止下滑，下列说法正确的是(b)a当甲球运动到e点时，乙球可能运动到ag间某点b当甲球运动到e点时，乙球一定运动到h点c当甲球运动到f点时，乙球一定运动到g点d当甲球运动到f点时，乙球一定运动到h点解析设斜面ab和ac的倾角分别为、，adh，则小球在两个斜面上下滑的加速度分别为a1gsin，a2gsin，当甲球运动到e点时所需时间t1，同理乙球运动到h点所需时间也为t2，即当甲球运动到e点时，乙球一定运动到h点，选项b正确，a错误；甲球运动到f点的时间t3，同理乙球运动到g点的时间为t4，因不一定等于，故当甲球运动到f点时，乙球不一定运动到g点，选项c错误；假设当甲球运动到f点时，乙球同时也运动到h点，则t2t3，故，则sin，则45，即只有当45时，上述假设才成立，但本题未给出的大小，所以无法判断，选项d错误。5(2016四川理综)避险车道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，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为的斜面。一辆长12m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23m/s时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4m时，车头距制动坡床顶端38m，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cos1，sin0.1，g10m/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。答案：(1)5m/s2，方向沿制动坡度向下(2)98m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f，加速度大小为a1，则fmgsinma1fmgcos联立式并代入数据得a15m/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v23m/s。货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s038m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离s4 m，货车的加速度大小为a2，货车相对制动坡床的运动距离为s