【全程复习方略】（安徽专用）高中物理 第三章 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题课时提升作业 新人教版.doc

第三章 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题 (40分钟 100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个答案正确)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莆田模拟)如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20n、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10n,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数为8n,这时小车运动的加速度大小是()a.2 m/s2b.4 m/s2c.6 m/s2d.8 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.v=6m/s,a=0b.v=10m/s,a=2m/s2c.v=6m/s,a=2m/s2d.v=10m/s,a=05.(2013淮北模拟)如图所示,一水平传送带以2.0m/s的速度顺时针转动,水平部分长为2.0m,其右端与一倾角为=37的光滑斜面平滑相连。斜面长为0.4m,一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最左端,已知物块与传送带间动摩擦因数=0.2,sin37=0.6,g取10m/s2。则()a.物块在传送带上一直做匀加速直线运动b.物块到达传送带右端的速度大小为1.5m/sc.物块沿斜面上滑能上升的最大高度为0.2md.物块返回传送带时恰好到达最左端6.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的时间一定等于t7.(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1s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.(能力挑战题)如图所示,在光滑的水平面上放着紧靠在一起的a、b两物体,b的质量是a的2倍,b受到向右的恒力fb=2n,a受到的水平力fa=(9-2t)n(t的单位是s)。取向右为正方向,从t=0开始计时,则()a.a物体在3s末的加速度是初始时刻的59倍b.t4.5s后,b物体做匀加速直线运动c.t=4.5s时,a物体的速度为零d.t4.5s后,a、b的加速度方向相反二、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昆明模拟)(14分)我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用,为使战斗机更容易起飞,“辽宁号”使用了滑跃技术,如图甲所示。其甲板可简化为乙图模型:ab部分水平,bc部分倾斜,倾角为。战斗机从a点开始滑跑,c点离舰,此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为f,abc甲板总长度为l,战斗机质量为m,离舰时的速度为vm,重力加速度为g。求ab部分的长度。12.(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b。小车做匀速直线运动时,物块随小车也做匀速直线运动,两弹簧测力计示数均为10n,形变相同,弹簧测力计甲的示数变为8n,形变减小x,弹簧测力计乙形变要增加x,故弹簧测力计乙的示数为12n,物块受到的合外力f=4n,故加速度的大小是a=fm=41m/s2=4m/s2,选项b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v=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c。物块在传送带上运动的加速度为a1=g=2m/s2,物块加速到与传送带速度相等的时间t=va1=1s,这段时间内走过的距离x1=12a1t2=1m2 m,故物块在传送带上先加速后匀速运动,且到达传送带右端的速度大小为2m/s,a、b错误;物块沿斜面上滑时的加速度为a2=gsin37=6m/s2,沿斜面上滑的距离x2=v22a2=13m,则上升的高度h=x2sin37=0.2m,c正确;物块返回传送带时,初速度大小为2m/s,加速度为a1=2m/s2,速度减为零时向左走过的距离为x3=v22a1=1m2 m,即物块返回传送带时可到达传送带中点,d错误。6.【解析】选b。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、d错误。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。(1)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。(2)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=5m/s2,方向向右。物体减速到零所需的时间t=v0a=105s=2 s,a、b错误;减速到零后,f4.5s后,a所受合外力反向,即a、b的加速度方向相反。故选项a、b、c错误,d正确。11.【解析】在a、b段,根据牛顿运动定律得:f=ma1 (2分)设b点速度大小为v,根据运动学公式可得:v2=2a1x1 (3分)在b、c段,根据牛顿运动定律得:f-mgsin=ma2 (3分)从b到c,根据运动学公式可得:vm2-v2=2a2x2 (3分)据题意:l=x1+x2 (1分)联立以上各式解得:x1=l-2fl-mvm22mgsin (2分)答案：l-2fl-mvm22mgsin12.【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=2.5m/s2 (3分)由牛顿第二定律得mgsin-ff=ma (3分)