高三物理总复习 32牛顿第二定律同步练习 新人教版.doc

3-2牛顿第二定律 一、选择题1(2011北京)“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()agb2gc3gd4g答案b解析由ft图象知，静止时，0.6f0mg 当f1.8f0时，有最大加速度，根据牛顿第二定律：18f0mgma 由得a2g.2.如图所示，正沿平直轨道向右匀速行驶的车厢内，用水平绳a和倾斜绳b共同固定一个小球，若车厢改做加速运动，则两绳的拉力fta和ftb的变化情况是()afta增大 bftb减小cfta不变 dfta、ftb的合力增大答案ad解析当向右匀速行驶时，fta与ftb的合力大小等于重力，方向竖直向上；当向右加速时，球所受的合外力不为0，fta、ftb的合力在竖直方向的分量等于重力， 水平方向的分量等于ma，由此得到fta增大，fta、ftb的合力增大3(2011江西重点中学模拟)如图(甲)是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分ae滑行的时间技术人员通过测量绘制出如图(乙)所示的示意图ac是滑道的竖直高度，d点是ac竖直线上的一点，且有adde10m，滑道ae可视为光滑，滑行者从坡顶a点由静止开始沿滑道ae向下做直线滑动，g取10m/s2，则滑行者在滑道ae上滑行的时间为()a.s b2s c.s d2s答案b解析设cae，则由牛顿第二定律得，滑行者的加速度为agcos；由几何关系得，ae2adcos；由运动学公式得，aeat2，由以上两式代入数据解得t2s，故b正确4(2011黑龙江四校模拟)质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，其运动情况如图所示，两条直线为：水平方向物体只受摩擦力作用时和水平方向受到摩擦力、水平力f两个力共同作用时的速度时间图象，则下列说法中正确的是(g10m/s2)()a水平力f可能等于0.3nb物体的摩擦力一定等于0.1nc水平力f一定等于0.1nd物体的摩擦力可能等于0.3n答案c解析由题图可知，物体在两种情况下均做减速运动，图线a的加速度大小为aam/s2m/s2，图线b的加速度大小为abm/s2m/s2；若水平力f与速度方向相同，则ff fmaa、ffmab，解得ff0.2n、f0.1n；若水平力f与速度方向相反，则ffmaa、fffmab，解得f0.1n、ff0.1n.故c正确5(2011抚州模拟)如图所示，带有长方体盒子的斜劈a放在固定的斜面体c的斜面上，在盒子内放有光滑球b，b恰与盒子前、后壁p、q点相接触若使斜劈a在斜面体c上静止不动，则p、q对球b无压力以下说法不正确的是()a若c的斜面光滑，斜劈a由静止释放，则q点对球b有压力b若c的斜面光滑，斜劈a以一定的初速度沿斜面向上滑行，则p、q对b均无压力c若c的斜面粗糙，斜劈a沿斜面匀速下滑，则p、q对b均无压力d若c的斜面粗糙，斜劈a沿斜面加速下滑，则q点对球b有压力答案b解析将a、b作为一个整体，若c的斜面光滑，不论斜劈a由静止释放，还是斜劈a以一定的初速度沿斜面向上滑行，整体都具有沿斜面向下的加速度gsin；隔离b进行受力分析可知，除重力外，b还受到a的竖直向上的支持力，所以a的后壁的q点一定对b产生压力，b沿斜面向下的加速度才会达到gsin，故a正确、b错误；若c的斜面粗糙，斜劈a沿斜面匀速下滑，p点和q点都不能对b产生弹力，否则b不能做匀速运动；若斜劈a沿斜面加速下滑时，q点一定对b产生弹力，故c、d均正确6(2011潍坊模拟)如图(甲)所示，一物体沿足够长的光滑斜面从t0时由静止开始运动，同时受到沿斜面向上的风力作用，风力的大小与时间成正比，即fkt(k为常数)在物体沿斜面向下运动的过程中，物体的加速度、速度随时间变化的图象正确的是(取沿斜面向下为正方向)()答案b解析对物体受力分析如图所示，在t0时，f0，物体的加速度沿斜面向下，大小为agsin；随时间t的增加，f增大，由牛顿第二定律得mgsinfma，所以物体的加速度沿斜面向下，大小为agsin，所以物体的加速度减小，速度增大；当风力f增大到fmgsin时，物体的加速度为零，速度达到最大；f继续随时间增大，物体的加速度沿斜面向上，由牛顿第二定律得fmgsinma，则agsin，所以物体的加速度增大，速度减小；由于在沿斜面向下运动的过程中，加速度随时间先均匀减小后均匀增加，且方向发生变化，故a错误、b正确；由于加速度先减小后增大，所以vt图象中图线的斜率应先减小后增大，故c、d均错误7(2011济宁模拟)如图所示，水平传送带a、b两端点相距x4m，以v02m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转，今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至a点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4，g取10m/s2. 由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕则小煤块从a运动到b的过程中()a小煤块从a运动到b的时间是sb小煤块从a运动到b的时间是2.25sc划痕长度是4md划痕长度是0.5m答案bd解析小煤块刚放上传送带后，加速度ag 4m/s2，由v0at1可知，小煤块加速到与传送带同速的时间为t10.5s，此时小煤块运动的位移x1t10.5m，而传送带的位移为x2v0t11m，故小煤块在带上的划痕长度为lx2x10.5m，d正确，c错误；之后的xx13.5m，小煤块匀速运动，故t21.75s，故小煤块从a运动到b的时间tt1t22.25s，a错误，b正确8(2011济南模拟)如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力f作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力f与物体位移x的关系如图b所示(g10m/s2)，则正确的结论是()a物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态b弹簧的劲度系数为7.5n/cmc物体的质量为3kgd物体的加速度大小为5m/s2答案d解析设静止时弹簧的压缩量为x0，则kx0mg，施加拉力f后，设上移的位移为x，则此时弹簧的压缩量为(x0x)，由牛顿第二定律可得：fk(x0x)mgma得出fmakx，对应图b可得：ma10n，kn/cm5n/cm，物体与弹簧分离时，弹簧应处于自然状态，故x04cm，故可计算得出：m2kg，a5m/s2，因此只有d正确二、非选择题9.一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如右图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，则木杆下降的加速度大小为_，方向为_(设小猫质量为m，木杆的质量为m)答案g向下解析先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力g1mg和木杆对猫向上的摩擦力f的作用，如下图所示，故g1与f二力平衡，即fg1mg 再对木杆进行受力分析：木杆受重力g2mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力f，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力f，且ff 由牛顿第二定律，杆的加速度为a 由、式可得：ag，即杆下降的加速度为g，方向向下10(2011江西百所名校模拟)一游客在滑雪时，由静止开始沿倾角37的山坡匀加速下滑下滑过程中摄影师分别在相距l22.5m的a点和b点各给游客抓拍一张照片，为了追求滑雪过程中的动感效果，摄影师将相机的曝光时间定为 t0.1s.由于游客的速度较快，相片中出现了一定长度的虚影，经实地测量照片中与a点的虚影长度相对应的实际长度la2m ，照片中与b点的虚影长度相对的实际长度lb2.5m.若考虑在0.1s内游客的运动可视为匀速运动，试计算：(g10m/s2，sin370.6，cos370.8)(1)游客在a点时速度的大小va；(2)滑雪板与坡道间的动摩擦因数；(3)a点距出发点的距离la.答案(1)20m/s(2)0.125(3)40m解析(1)在t时间内游客的运动可看成匀速运动，则游客在a点的速度为va20m/s(2)同理，游客在b点的速度为 vb25m/s设游客的加速度为a，由2alvv得：a5m/s2由牛顿第二定律得：mgsinmgcosma解得0.125(3)游客的初速度为零，由2alav得la40m11(2011山东)如图所示，在高出水平地面h1.8m的光滑平台上放置一质量m2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板a，其右段长度l10.2m且表面光滑，左段表面粗糙在a最右端放有可视为质点的物块b，其质量m1kg.b与a左段间动摩擦因数0.4.开始时二者均静止，现对a施加f20n水平向右的恒力待b脱离a(a尚未露出平台)后，将a取走b离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x1.2m.(取g10m/s2)求： (1)b离开平台时的速度vb.(2)b从开始运动到刚脱离a时，b运动的时间tb和位移xb.(3)a左端的长度l2.答案(1)2m/s(2)0.5s0.5m(3)1.5m解析(1)设物块b平抛运动时间为t，由运动学公式得hgt2 xvbt 联立式，代入数据得vb2m/s (2)设b的加速度为ab，由牛顿第二定律和运动学知识得mgmab vbabtb xbabt 联立式，代入数据得tb0.5s xb0.5m. (3)设b刚开始运动时，a的速度为v1，由动能定理得fl1mv 设b运动后a的加速度为aa，由牛顿第二定律和运动学公式得，fmgmaa (l2xb)v1tbaat 联立式，代入数据得l21.5m.12(2011金华十校模拟)传送带以恒定速度v4m/s顺时针运行，传送带与水平面的夹角37.现将质量m2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力f20n拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地高为h1.8m的平台上，如图所示已知物品与传送带之间的动摩擦因数0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin370.6，cos370.8.求：(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少？(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力f，求物品还需多少时间离开传送带？答案(1)1s(2)(2)s解析(1)物品在达到与传送带速度v4m/s相等前，做初速度为零的匀加速直线运动由牛顿第二定律得：fmgc