【全程复习方略】（广东专用）高考物理一轮复习 第三章 第2讲牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业.doc

【全程复习方略】（广东专用）2014版高考物理一轮复习 第三章 第2讲牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业(40分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题至少一个答案正确,选不全得3分)1.(2013廊坊模拟)从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是()a.物体向下做自由落体运动b.物体向上运动,加速度向上c.物体向上运动,加速度向下d.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度2.(2013南宁模拟)重为10n的物体以速度v在粗糙的水平面上向右运动,物体与桌面间的动摩擦因数为0.1,现在给物体施加水平向左的拉力f,其大小为20n,则物体受到的摩擦力和加速度大小为(g取10m/s2)()a.1 n,20 m/s2b.0,21 m/s2c.1 n,21 m/s2d.1 n,19 m/s23.汽车正在走进千家万户,在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患。行车过程中,如果车距较近,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()a.450 nb.400 nc.350 nd.300 n4.用40n的水平力f拉一个静止在光滑水平面上、质量为20kg的物体,力f作用3s后撤去,则第5s末物体的速度和加速度的大小分别是()a.vt=6m/s,a=0b.vt=10m/s,a=2m/s2c.vt=6m/s,a=2m/s2d.vt=10m/s,a=05.如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力f作用,前方固定一足够长的弹簧,则当木块接触弹簧后()a.木块立即做减速运动b.木块在一段时间内速度仍可增大c.当f等于弹簧弹力时,木块速度最大d.弹簧压缩量最大时,木块加速度为零6.(2013哈尔滨模拟)如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动。将质量为m的物体q轻轻放在水平传送带的左端a处,经过t秒后,q的速度也变为v,再经t秒物体q到达传送带的右端b处,则()a.前t秒内物体做匀加速运动,后t秒内物体做匀减速运动b.后t秒内q与传送带之间无摩擦力c.前t秒内q的位移与后t秒内q的位移大小之比为11d.q由传送带左端运动到右端的平均速度为34v7.(2013庆阳模拟)如图所示,车内绳ab与绳bc拴住一小球,bc水平,车由原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍处于图中所示的位置,则()a.ab绳、bc绳拉力都变大b.ab绳拉力变大,bc绳拉力变小c.ab绳拉力变大,bc绳拉力不变d.ab绳拉力不变,bc绳拉力变大8.(2013钦州模拟)一个物体在几个力的作用下做匀速直线运动,当与速度方向相反的一个力逐渐减小时,物体的()a.加速度减小,速度减小,位移减小b.加速度减小,速度减小,位移增大c.加速度增大,速度增大,位移减小d.加速度增大,速度增大,位移增大9.(2013徐州模拟)如图所示,物块a、b、c质量分别为m、2m、3m,a与天花板间、b与c之间用轻弹簧相连,当系统平衡后,突然将a、b间轻绳剪断,在轻绳剪断瞬间,a、b、c的加速度(以向下为正方向)分别为()a.g,g,gb.-5g,2.5g,0c.-5g,2g,0d.-g,2g,3g10.(2013潍坊模拟)如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为f=2n的恒力,在此恒力作用下(取g=10m/s2)()a.物体经10s速度减为零b.物体经2s速度减为零c.物体速度减为零后将保持静止d.物体速度减为零后将向右运动二、计算题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(2013玉林模拟)(14分)如图所示,水平面上放有质量均为m=1kg的物块a和b(均视为质点),a、b与地面的动摩擦因数分别为1=0.4和2=0.1,相距l=0.75m。现给物块a一初速度v0使之向物块b运动,与此同时给物块b一个f=3n水平向右的力使其由静止开始运动,取g=10m/s2。求:(1)物块b运动的加速度大小;(2)若要使a能追上b,v0应满足什么条件?12.(能力挑战题)(16分)如图所示为上、下两端相距l=5m、倾角=30、始终以v=3m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)。将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下,经过t=2s到达下端,重力加速度g取10m/s2,求:(1)传送带与物体间的动摩擦因数多大?(2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端。答案解析1.【解析】选c。刚离开气球瞬间,物体由于惯性保持向上的速度,但由于合外力向下,故加速度方向向下。2.【解析】选c。物体受力如图所示,滑动摩擦力为ff=fn=g=1n,由牛顿第二定律得f+ff=ma,解得:a=21m/s2,选项c正确。3.【解析】选c。汽车的速度v0=90km/h=25m/s,设汽车匀减速的加速度大小为a,则a=v0t=5m/s2,对乘客应用牛顿第二定律得:f=ma=705n=350n,所以c正确。4.【解析】选a。由牛顿第二定律,在前3s内物体的加速度a=fm=2m/s2,3s末的速率vt=at=6m/s,当外力f撤去后,加速度变为零,物体的速率保持6m/s不变,选项a正确。5.【解析】选b、c。木块在光滑水平面上做匀加速运动,与弹簧接触后,ff弹,随弹簧形变量的增大,向左的弹力f弹逐渐增大,木块做加速度减小的加速运动;当弹力和f相等时,木块速度最大,之后木块做减速运动,弹簧压缩量最大时,木块加速度向左不为零,故选项b、c正确。6.【解析】选b、d。前t秒内物体q相对传送带向左滑动,物体q受向右的滑动摩擦力,由牛顿第二定律ff=ma可知,物体q做匀加速运动,后t秒内物体q相对传送带静止,做匀速运动,不受摩擦力作用,选项a错误,b正确;前t秒内q的位移s1=v2t,后t秒内q的位移s2=vt,故s1s2=12,选项c错误;q由传送带左端运动到右端的平均速度v=s1+s22t=v2t+vt2t=34v,选项d正确。【变式备选】如图所示,传送皮带不动时,物块从皮带顶端a由静止开始下滑到皮带底端b所用的时间为t,则()a.当皮带逆时针转动时,物块由a滑到b的时间一定大于tb.当皮带逆时针转动时,物块由a滑到b的时间一定等于tc.当皮带顺时针转动时,物块由a滑到b的时间可能等于td.当皮带顺时针转动时,物块由a滑到b的时间一定小于t【解析】选b、d。当皮带逆时针转动时,a下滑过程中受力不变,加速度不变,所以下滑时间不变,选项a错误,b正确;当皮带顺时针转动时,a开始下滑过程受到的摩擦力沿斜面向下,下滑加速度变大,所以下滑时间一定小于t,选项c错误,d正确。7.【解析】选d。车加速时,小球受力如图所示,由牛顿第二定律得,水平方向ft2-ft1sin=ma,竖直方向ft1cos-g=0,解以上两式得ft1=gcos,ft2=ft1sin+ma,故ft1不变,ft2变大,选项d正确。【总结提升】应用牛顿第二定律解题的两种方法(1)合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时,可利用平行四边形定则求出两个力的合力方向就是加速度的方向,特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。(2)正交分解法当物体受到三个以上的力作用时,常用正交分解法解题。分解力:一般将受到的力沿加速度方向和垂直加速度的方向进行分解。分解加速度:当物体受到的力互相垂直时,沿这两个互相垂直的方向分解加速度,再应用牛顿第二定律列方程求解,有时更简单。8.【解析】选d。物体原来做匀速直线运动,说明它受到的合力等于零,当与速度方向相反的一个力逐渐减小时,其他力的合力未变,物体的合外力逐渐变大,且沿它的运动方向,故物体的加速度增大,速度增大,位移增大,故选项d正确。9.【解析】选b。轻绳剪断前,对a、b、c整体由平衡条件得,6mg-f1=0,解得f1=6mg,对c由平衡条件得3mg-f2=0,解得f2=3mg;轻绳剪断瞬间,两个轻弹簧的拉力保持不变,而轻绳的拉力立即消失,由牛顿第二定律得,对a:mg-f1=maa,解得aa=-5g,对b:2mg+f2=2mab,解得ab=2.5g,对c:3mg-f2=3mac,解得ac=0,故选项b正确。【变式备选】如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30的光滑木板ab托住,小球恰好处于静止状态。当木板ab突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为()a.0b.233gc.gd.33g【解析】选b。开始小球处于平衡状态,受重力mg、支持力fn,弹簧拉力f三个力作用,如图所示,由平衡条件可得支持力fn=233mg,重力mg、弹簧拉力f的合力大小等于支持力fn,当木板ab突然向下撤离的瞬间,小球不再平衡,此时小球所受的合力与fn等大反向,由牛顿第二定律得此时小球的加速度大小为233g,故选项b正确。10.【解析】选b、c。物体受到向右的滑动摩擦力,ff=fn=mg=3n,根据牛顿第二定律得,a=f+ffm=2+31m/s2=5 m/s2,方向向右。物体减速到零所需的时间t=v0a=105s=2 s,b正确,a错误;减速到零后,fff,物体处于静止状态,不再运动,c正确,d错误。11.【解析】(1)对b由牛顿第二定律得:f-2mg=mab(2分)解得:ab=2m/s2(1分)(2)设物块a经过t时间追上物块b,对物块a由牛顿第二定律得:1mg=maa(2分)sa=v0t-12aat2(1分)sb=12abt2(1分)恰好追上的条件为v0-aat=abt(3分)sa-sb=l(2分)联立各式并代入数据解得:t=0.5sv0=3m/s(2分)答案：(1)2m/s2(2)3 m/s12.【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)分析传送带顺时针和逆时针转动时物体所受滑动摩擦力的方向;(2)利用牛顿运动定律结合运动学公式列方程求解。【解析】(1)物体在传送带上受力如图所示,物体沿传送带向下匀加速运动,设加速度为a。由题意得l=12at2,解得a=2.5