浙江省临海市杜桥中学高三物理一轮复习 牛顿第二定律两类动力学问题.doc

牛顿第二定律 两类动力学问题 班级 姓名 1鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是a b c d2质量之比2:1的球a、b，由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀速运动的电梯内，细线承受的拉力为f；某时刻突然剪断细线，则在细线abv断的瞬间a、b球的加速度分别为（ ）aaa=g，ab=g baa=0，ab=0.5g caa=1.5g，ab=0 daa=0.5g，ab=1.5g3如图所示，a、b两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静向向右做匀减速直线运动，运动过程中b受到的摩擦力a、方向向左，大小不变 b、方向向左，逐渐减小c、方向向右，大小不变 d、方向向右，逐渐减小4在哈尔滨冰雕节上，工作人员将如图所示的小车和冰球推进箱式吊车并运至高处安装，先后经历了水平向右匀速、水平向右匀减速、竖直向上匀加速、竖直向上匀减速运动四个过程。冰球与水平底板和右侧斜挡板始终保持接触但摩擦不计。冰球与右侧斜挡板间存在弹力的过程是( )a.向右匀速过程 b.向右匀减速过程c.向上匀加速过程 d.向上匀减速过程5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（ ）amg，竖直向上 bmg，斜向左上方cmgtan，水平向右 dmg，斜向右上方6如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴o上，杆随转轴o在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是 （ ）a sin= btan= b csin= dtan=7（多选）如图所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和m0的两物体用细绳连接，在m0上施加一水平恒力f，使两物体做匀加速直线运动，对两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是：a地面光滑时，绳子拉力大小等于b地面不光滑时，绳子拉力大小等于c地面不光滑时，绳子拉力大于d地面不光滑时，绳子拉力小于8如图所示,有a、b两物体, 用细绳连接后放在光滑的斜面上, 在它们下滑的过程中a.它们的加速度 b.它们的加速度小于c.细绳的张力 d.细绳的张力9如图所示，a、b两物体的质量分别为m和m，用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，a物体与桌面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，在a物体加速向右运动过程中（b物体落地前），a的加速度大小为（ ）ag b c d10一小球从空中由静止下落，已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比，设小球离地足够高，则 ( )a.小球先加速后匀速 b.小球一直在做加速运动c.小球在做减速运动 d.小球先加速后减速11如下图所示，传送带的水平部分长为l，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间不可能是a. b. c. d.12如图,从竖直面上大圆（直径d）的最高点a,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上,同一物体由静止开始,从a点分别沿两条轨道滑到底端,则（ ）a.所用的时间相同b.重力做功都相同c.机械能不相同d.到达底端的动能相等 13如图所示，铁板ab与水平地面间的夹角为，一块磁铁吸附在铁板下方。先缓慢抬起铁块b端使角增加(始终小于90)的过程中，磁铁始终相对铁板静止。下列说法正确的是( )a磁铁所受合外力逐渐减小b磁铁可能受到三个力的作用c磁铁受到的摩擦力逐渐减小d铁板对磁铁的弹力逐渐增加14 如图所示，质量为m、半径为r的半球形物体a放在水平地面上，通过最高点处的钉子用水平轻质细线拉住一质量为m、半径为r的光滑球b，a、b均静止。则（ ）15 ab对a的压力大小为abb细线对小球的拉力大小为ca对地面的压力大小为(m + m）gd地面对a有水平向左的摩擦力15如图，电梯内重为10 n的物体悬挂在弹簧测力计上。某时刻，乘客观察到测力计示数变为8 n，则电梯可能( )a匀加速向上运动 b匀减速向上运动c匀加速向下运动 d匀减速向下运动16某同学用一个空的“易拉罐”做实验，他在靠近罐底的侧面打一个小洞，用手指堵住洞口，向“易拉罐”里面注满水，再把它悬挂在电梯的天花板上。当电梯静止时，他移开手指，水就从洞口喷射出来，在水未流完之前，电梯启动加速上升。关于电梯启动前、后的两个瞬间水的喷射情况，下列说法中正确的是（ ）a电梯启动前后水的喷射速率不变b电梯启动后水不再从孔中喷出c电梯启动后水的喷射速率突然变大d电梯启动后水的喷射速率突然变小17如图，将手电筒竖直向上放置，接通电源开关，旋松后盖使小电珠恰能点亮手持电筒并保持它在竖直方向运动，要使得小电珠熄灭，可以（ ）a缓慢向上匀速运动 b缓慢向下匀速运动c突然向上加速运动 d突然向下加速运动18为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车加速上坡时，盘腿坐在座椅上的一位乘客a处于失重状态b不受摩擦力的作用 c受到向前（水平向右）的摩擦力作用d所受力的合力竖直向上19如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道mn，其下端（即n端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道n端与传送带左端的距离可忽略不计当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的p位置由静止释放，小物块以速度v1滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间t1，小物块落到水平地面的q点；若传送带以恒定速率v2运行，仍将小物块从光滑轨道上的p位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间t2，小物块落至水平地面关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（ ）a当传送带沿顺时针方向运动时，小物块的落地点可能在q点右侧b当传送带沿逆时针方向运动时，小物块的落地点可能在q点左侧c当传送带沿顺时针方向运动时，若v1v2，则可能有t1t2d当传送带沿顺时针方向运动时，若v1v2，则可能有t1t220如图所示，倾角为的斜面体c置于水平地面上，一条细线一端与斜面上的物体b相连，另一端绕过质量不计的定滑轮与物体a相连，定滑轮用另一条细线悬挂在天花板上的o 点，细线与竖直方向成a角，a、b、c始终处于静止状态，下列说法正确的是a若仅增大a的质量，b对c的摩擦力一定减小b若仅增大a的质量，地面对c的摩擦力一定增大c若仅增大b的质量，悬挂定滑轮的细线的拉力可能等于a的重力d若仅将c向左缓慢移动一点，角将增大21（10分）在建筑装修中，工人用质量为5.0kg的磨石a对地面和斜壁进行打磨，已知a与地面、a与斜壁之间的动摩擦因数均相同.(g取10 m/s2)(1)当a受到水平方向的推力f125 n打磨地面时，a恰好在水平地面上做匀速直线运动，求a与地面间的动摩擦因数.(2)若用a对倾角37的斜壁进行打磨(如图所示)，当对a施加竖直向上的推力f260 n时，则磨石a从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长2 m)所需时间为多少？(sin 370.6，cos 370.8)22一氢气球的质量m=0.2 kg，在无风的天气，氢气球在轻绳的牵引下静止在空中， 此时轻绳的拉力f=10n.星期天，某儿童带氢气球到公园玩耍，休息时为了防止气球飞 掉，把轻绳系到一质量m=4 kg的木块上，如图所示，木块与水平地面间的动摩擦因数=0.3. 当有水平方向风吹来，气球受到水平风力f=kv（ k为一常数，v为风速），当风速v1=3 m/s时木块在地面上恰好静止.木块受到最大静摩 擦力等于滑动摩擦力，g=10 m/s2.求：(1) 气球受到的浮力；(2)若风速v2=6m/s，木块开始运动时的加速度大小.23（12分）某一空间飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角=60，使飞行器恰好沿与水平方向成=30角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间后，将动力的方向沿逆时针旋转60同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，求：（1）t时刻飞行器的速率；（2）整个过程中飞行器离地的最大高度24现在传送带传送货物已被广泛地应用，如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带ab始终保持恒定的速率v1 m/s运行，一质量为m4 kg的物体被无初速度地放在a处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数0.1，a、b间的距离l2 m，g取10 m/s2。求物体在传送带上运动的时间； 如果提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到b处，求传送带对应的最小运行速率。25某同学为了测定木块与斜面间的动摩擦因数，他用测速仪研究木块在斜面上的运动情况，装置如图甲所示他使木块以初速度v0=4m/s的速度沿倾角的斜面上滑紧接着下滑至出发点，并同时开始记录数据，结果电脑只绘出了木块从开始上滑至最高点的图线如图乙所示g取10m/s2求：（1）上滑过程中的加速度的大小a1；（2）木块与斜面间的动摩擦因数；（3）木块回到出发点时的速度大小v并在原有图线上作出下滑过程的速度时间图象。26如图所示，质量为m的小物块放在长直水平面上，用水平细线紧绕在半径为r、质量为2m的薄壁圆筒上t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，转动中角速度满足=t（为已知常数），物块和地面之间动摩擦因数为求：（1） 物块运动中受到的拉力（2）从开始运动至t=t1时刻，电动机对物块做了多少功？参考答案1d【解析】试题分析：鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水的向上的浮力和水对鱼向左的推力作用，其合力方向应为左上方，故选项d正确.考点：力的合成；牛顿定律.2c【解析】试题分析：匀速运动时，绳的拉力f=3mg；当突然剪断细绳时，因弹簧的弹力不突变，故此时b的加速度仍为零，即ab=0；a受的合外力等于f=3mg，则a的加速度为；故选c.考点：牛顿第二定律的应用.3a【解析】根据题目条件得知，物体b具有水平向左的恒定加速度，由牛顿第二定律知，物体b受到的合外力水平向左且恒定，对物体b受力分析可知，物体b在水平方向的合外力就是物体a施加的静摩擦力，因此，物体b受到的摩擦力方向向左，且大小不变，保持恒定，选项a正确，其它选项都错。解答本题时可按以下思路分析：a、b两物块保持相对静止地向右做匀减速直线运动，得出物体b的加速度方向，根据牛顿第二定律，求出合外力的方向，分析出摩擦力4b【解析】试题分析：向右匀速过程中冰球受到竖直向下的重力与底面对球的支持力的平衡，斜面没有作用力，所以a项错误；向右匀减速过程中，加速度方向水平向左，合力水平向左，右侧斜档板一定有弹力，所以b项正确；向上匀加速过程，合力向上，底面的支持力大于球的重力，右侧斜面挡板一定没有弹力，所以c项错误；向上匀减速过程中，球的重力大于底面的支持力，右侧斜面挡板一定没有弹力，所以d项错误。考点：本题考查了物体运动状态与受力情况5d【解析】试题分析：根据小球a的受力情况可知，小车的加速度大小a=gtan，方向水平向右；则对物体b所受的摩擦力f=ma=mgtan，小车对物体b的支持力为mg，方向向上，则小车对物块b产生的作用力的大小，方向为斜向右上方，故选d.考点：牛顿第二定律的应用.6a【解析】试题分析：小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有：mgsin=ml2，解得sin故a正确，b、c、d错误故选a考点：牛顿第二定律；向心力.7ab【解析】试题分析：地面光滑时，对将两物体看做一个整体，则由牛顿第二定律可得：，对m分析可得：，联立解得：；当地面不光滑时，将两者看做一个整体，可得，对m分析可得：，联立可得，故ab正确。考点：考查了牛顿第二定律8ac【解析】试题分析：将ab看成一个整体，它们下滑时具有一个共同的加速度，即重力沿斜面方向的分力大小为f=（ga+gb）sin，故它们的加速度为，选项a正确；如果下滑时它们之间有力的作用，则a的加速度会减小，b的加速度会增大，最终二者合在一起，现在二者共同下滑，说明细绳间的张力为0，选项c正确，而bd均错误。考点：牛顿第二定律，受力分析。9d【解析】试题分析：根据牛顿第二定律，对物体b有；对物体a：；解得：，选项d正确.考点：牛顿第二定律10a【解析】试题分析：设小球受到的阻力为，在刚开始下落一段时间内阻力是从零增加，向下做加速运动，过程中速度在增大，所以阻力在增大，当时，合力为零，做匀速直线运动，速度不在增大，故小球的速度先增大后匀速，a正确考点：考查了牛顿第二定律的应用11a【解析】试题分析：据题意，当物体先做匀加速直线运动，再做匀速运动时，有：加速阶段时间为：，即，匀速阶段时间为：，总的运动时间为：，故选项b正确；如果物体从左端到右端一直加速，到达右端是速度刚好与传送到的相对，则有：，即，故选项d正确；如果物体加速到右端速度也没有加速到v，则有：，即，故选项c正确；则应该选择选项a。考点：本题考查传送到问题。12a【解析】试题分析：对物体在斜面上受力分析，由牛顿第二定律可求得，；根据运动学公式可得，因此下滑时间与斜面的倾角无关，只与圆弧的半径及重力加速度有关，故a正确；同一物体从不同的光滑斜面下滑，重力做功的多少由高度决定，由于高度的不一，所以重力做功也不相同，故b错误；同一物体由静止开始，从a点分别沿两条轨道滑到底端，由于均是光滑斜面，所以只有重力做功，因此机械能守恒取静止释放处为零重力势能，则两者机械能相等故c错误；同一物体从静止到达底端的动能，由动能定理可知，重力做功的不一样，所以它们到达底端的动能不同故d错误； 考点：考查了牛顿第二定律，机械能守恒，动能定理13d【解析】试题分析：a、b、对铁块受力分析，受重力g、磁力f、支持力n和摩擦力f，如图：由于磁铁始终平衡，故合力为零，故选项a、b均错误。c、d、根据平衡条件，有：mgsin-f=0，f-mgcos-n=0，解得f=mgsin，n=f-mgcos，由于不断变大，故f不断变大，n不断变大，故选项c错误、选项d正确。故选d考点：本题考查了共点力平衡的条件、力的合成与分解14c【解析】试题分析：对小球b受力分析，如图所示：根据平衡条件，有：，t=mgtan；其中，故：，故ab错误；对ab整体受力分析，受重力和支持力，相对地面无相对滑动趋势，故不受摩擦力，根据平衡条件，支持力等于整体的重力，为（m+m）g；根据牛顿第三定律，整体对地面的压力与地面对整体的支持力是相互作用力，大小相等，故对地面的压力等于（m+m）g，故c正确，d错误；故选：c考点：共点力的平衡；整体及隔离法.【答案】bc【解析】试题分析：对物体受力分析，受重力和拉力，结合牛顿第二定律，判断出加速度的方向；也可以由题意知物体失重，具有向下的加速度，运动状态可能是匀减速向上运动或匀加速向下运动。故选b、c。考点：牛顿运动定律、超重和失重点评：本题关键是对物体受力分析，根据牛顿第二定律判断出物体的加速度方向，由于物体和电梯相对静止，从而得到电梯的加速度，最后判断出电梯处于失重状态。16c【解析】试题分析：因为电梯启动加速上升，故水处于超重状态，此时小孔处的水的压强变大，故电梯启动后水的喷射速率突然变大，选项c正确。考点：失重和超重.17c【解析】试题分析：若电筒缓慢向上、向下匀速运动，电筒处于平衡状态，内部连接状况不变，小电珠能发光，故a、b错误；若突然向上加速运动，以电池为研究对象，受向上的弹力突然增大，弹簧形变量增大，即压缩量增大，使得电池与电珠断开，小电珠熄灭，所以c正确；若突然向下加速，电池受向上的弹力减小，弹簧压缩量减小，电路仍然是通路，所以小灯珠不会熄灭，故d错误。考点：本题考查牛顿第二定律18c【解析】试题分析：当车加速上坡时，加速度的方向沿斜面向上，且有竖直向上的分量，故人处于超重状态，选项a错误；由于加速度有水平向右的分量，故人也将受到水平向右的摩擦力的作用，选项b错误，c正确；因为加速度沿斜面向上，故人所受的合外力也沿斜面向上，选项d错误；故选c.考点：牛顿定律的应用.19a【解析】试题分析：当传送带不动时，小物块在传送带上做匀减速运动，传送带以恒定速率v2沿顺时针方向运行，当v1v2，小物块在传送带上可能一直做匀减速运动，也有可能先做匀减速后做匀速运动，所以12小物块滑出传送带时的速度大于等于v2，根据平抛运动规律知道小物块的落地点可能仍在q点，可能在q点右侧若v1v2小物块可能一直加速，也可能先加速后匀速，12，a正确，c错误当传送带沿逆时针方向运动时，与传送带静止时，小物块受力情况不变，运动情况不变，则小物块的落地点在点，错误。考点：本题考查传送带问题。20b【解析】试题分析：以物体b为研究对象，受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力、细线的拉力和静摩擦力，由于物体a是静止的，细线的拉力大小等于物体a的重力大小，物体b重力沿斜面向下的分力与细线的拉力大小不确定，静摩擦力的方向和大小都不确定，当增大a的质量时，细线的拉力增大，物体b受到的静摩擦力大小和方向还是不确定，所以a项错误；以物体b和c整体为研究对象，整体受到斜向上的细线拉力、地面的支持力、两者物体的重力和地面对c水平向右的静摩擦力，细线拉力沿水平方向的分力大小等于地面对c静摩擦力的大小，若仅增大a的质量，则细线拉力增大，地面对c的摩擦力一定增大，所以b项正确；a、b、c始终处于静止状态，细线的拉力始终等于物体a的重力，增大物体b的质量不会影响细线的拉力，悬挂定滑轮的细线的拉力等于物体a细线拉力和物体b细线拉力的合力，它们之间的夹角不是，所以悬挂定滑轮的细线的拉力不可能等于a的重力，c项错误；若仅将c向左缓慢移动一点，以三个物体的系统为研究对象，天花板上的细线与竖直方向的夹角将会减小，所以d项错误。考点：本题考查了物体的平衡问题21（1）0.5；（2）2s。【解析】试题分析：（1）当磨石在水平方向上做匀速直线运动时，f1=mg得 （2分） （1分）（2）根据牛顿第二定律：加速度为a，则 （2分）得 （2分）由x= at2/2得 （2分）t=2s （1分）考点：牛顿第二定律的应用 22（1）12n（2）2.14m/s2【解析】试题分析：（1）无风时气球在竖直方向受重力、绳子拉力和浮力f浮-mg-f=0 解得：f浮=12n（2）当v1=3m/s时对整体受力分析f1=kv1在水平方向上f1-ff=0在竖直方向上f浮+fn-（mg+mg）=0由ff=fn解得：k=3ns/mff=9n若v2=6m/s f2=kv2由牛顿第二定律得：f2-ff=（m+m）a解得：a=2