福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 3.2 牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业.doc

福建省长乐第一中学高三物理一轮复习 3.2 牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业 a物体所受到的合外力越大，其速度改变量也越大b物体所受到的合外力不变(f合0)，其运动状态就一定改变c物体所受到的合外力变化，其速度的变化率一定变化d物体所受到的合外力减小时，物体的速度可能正在增大解析：选a.物体所受到的合外力越大，物体的加速度(速度变化率)也越大，即速度变化得越快，但速度改变量还与时间有关，故选项a错误、c正确；物体的合外力不为零，就会迫使运动状态(运动的快慢和方向)发生变化，选项b正确；合外力的大小与速度的大小之间没有直接关系，选项d正确2如图3212所示，静止在光滑水平面上的物体a，一端固定着处于自然状态的轻质弹簧现对物体作用一水平恒力f，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是()图3212a速度增大，加速度增大b速度增大，加速度减小c速度先增大后减小，加速度先增大后减小d速度先增大后减小，加速度先减小后增大解析：选d.在压缩弹簧至最短的过程中，物体a水平方向受向左恒力f与向右弹簧弹力kx，取向左为正方向，合力f合fkx.x逐渐增大，开始fkx，f合0，a速度增大，而加速度随x增大而减小fkx时(平衡位置)，加速度为零，速度向左最大此后，fkx，f合0，合力向右，物体a减速，加速度随x增大而增大弹簧最短时，速度为零而加速度最大3.图3213(2012高考安徽卷)如图3213所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力f，则()a物块可能匀速下滑b物块仍以加速度a匀加速下滑c物块将以大于a的加速度匀加速下滑d物块将以小于a的加速度匀加速下滑解析：选c.设斜面倾角为，对物块由牛顿第二定律列式：mgsinmgcosma，得agsingcosg(sincos)，加上恒力f后：(mgf)sin(mgf)cosma得a(sincos)，因g，所以aa，c正确4.图3214受水平外力f作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其vt图线如图3214所示，则下列说法错误的是()a在0t1秒内，外力f大小不断减小b在t1时刻，外力f为零c在t1t2秒内，外力f大小可能不断减小d在t1t2秒内，外力f大小可能先减小后增大解析：选b.由图象可知，0t1物体做a减小的加速运动，t1时刻a减小为零由a可知，f逐渐减小，最终fff，故a正确，b错误t1t2物体做a增大的减速运动，由a可知，至物体速度减为零之前，f有可能是正向逐渐减小，也可能已正向减为零且负向增大，故c、d正确5(2011高考北京卷)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动某人做蹦极运动，所受绳子拉力f的大小随时间t变化的情况如图3215所示将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为()图3215agb2gc3g d4g解析：选b.从图象可知，当人最后不动时，绳上的拉力为f0，即mgf0，最大拉力为f0，因此最大加速度为f0mgma,3mgmgma，a2g，b正确6.图3216如图3216所示，质量分别为m1、m2的a、b两小球分别连在弹簧两端，b小球用细绳固定在倾角为30的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在细绳被剪断的瞬间，a、b两小球的加速度分别为()a都等于 b0和c.和0 d.和0解析：选b.剪断细绳前，a小球受重力、斜面的支持力及弹簧的弹力三个力作用；b小球除受重力、斜面的支持力及弹簧弹力作用外，还受细绳拉力的作用剪断细绳的瞬间，由于弹簧还没有来得及发生形变，故a小球受力没变，其加速度仍为0；b小球所受细绳的拉力消失，其他力没变，其合力与细绳拉力大小相等、方向相反，故b正确7.图3217(2013西南师大附中高三测试)细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为53，如图3217所示，以下说法正确的是(已知cos530.6，sin530.8)()a小球静止时弹簧的弹力大小为mgb小球静止时细绳的拉力大小为mgc细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为gd细绳烧断瞬间小球的加速度立即变为g解析：选d.细绳烧断前对小球进行受力分析如图所示，其中f1为弹簧的弹力，f2为细绳的拉力由平衡条件得f2cos53mgf2sin53f1解得f2mg，f1mg细绳烧断瞬间，细绳的拉力突然变为零，而弹簧的弹力不变，此时小球所受的合力与f2等大反向，所以，小球的加速度立即变为ag.8.图3218(2013西城区检测)如图3218所示，质量为m的物块以初速度v0冲上足够长的固定斜面，若斜面倾角为，物块与该斜面间的动摩擦因数tan(规定沿斜面向上的方向为速度v和摩擦力ff的正方向)，则以下表示该物块的速度v和所受摩擦力ff随时间t变化的图象中正确的是()图3219解析：选a.由题设条件可知：物块冲上斜面做匀减速运动，由于tan，则物块减速到零时，将静止不动，a正确，b错误；物块在运动中受到的摩擦力是滑动摩擦力，即ff1mgcos，方向沿斜面向下，物块静止不动时受到的摩擦力是静摩擦力，由平衡条件，可得：ff2mgsin，方向沿斜面向上，即ff1ff2，c、d错误9.图3220如图3220所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板ao、bo、co，其下端都固定于底部圆心o，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30、45、60.若有三个小孩同时从a、b、c处由静止开始下滑(忽略阻力)，则()aa处小孩最后到o点bb处小孩最后到o点cc处小孩最先到o点da、c处小孩同时到o点解析：选d.设滑板的倾角为，仓库半径为r，小孩在滑板上的加速度为：agsin，滑板l.滑到o点用时：t ，将30、45、60分别代入得tatctb，故d正确二、非选择题10(2013黄山高三期末)如图3221甲所示，质量m2 kg的物体在水平面上向右做直线运动过a点时给物体作用一个水平向左的恒力f并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得vt图象如图乙所示取重力加速度g10 m/s2.求：图3221(1)力f的大小和物体与水平面间的动摩擦因数；(2)10 s末物体离a点的距离解析：(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度大小为a1，则由vt图得：a12 m/s2根据牛顿第二定律，有fmgma1设物体向左做匀加速直线运动的加速度大小为a2，则由vt图得：a21 m/s2根据牛顿第二定律，有fmgma2由得：f3 n，0.05.(2)设10 s末物体离a点的距离为x，x应为vt图与横轴所围的面积，则x48 m66 m2 m，负号表示物体在a点左侧答案：(1)3 n0.05(2)2 m，在a点左侧11.图3222“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动如图3222所示，质量为m的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度为h，然后他用恒力f向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格已知h0.6 m，m60 kg，重力加速度g10 m/s2.不计空气阻力，不考虑因手臂弯曲而引起的人的重心位置的变化(1)第一次上拉时，该同学持续用力，经过t1 s时间，下颚到达单杠面，求该恒力f的大小及此时他的速度大小；(2)第二次上拉时，用恒力f720 n拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力f的作用时间至少为多少？解析：(1)第一次上拉时，该同学向上做匀加速运动，设他上升的加速度大小为a1，下颚到达单杠面时的速度大小为v，由牛顿第二定律及运动学规律可得：fmgma1ha1t2va1t联立解得：f672 n，v1.2 m/s.(2)第二次上拉时，设上拉时的加速度为a2，恒力至少作用的时间为tmin，上升的位移为x1，此时的速度为v1，自由上升的位移为x2，根据题意可得：fmgma2x1x2hx1a2tv2gx2v1a2tmin联立解得：tmin0.71 s.答案：(1)672 n1.2 m/s(2)0.71 s12.图3223(2012高考安徽卷)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图象如图3223所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.设球受到的空气阻力大小恒为ff，取g10 m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力ff的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.解析：(1)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为