【导与练】（浙江专用）高考物理大一轮总复习 第三章 第2课时 牛顿第二定律及两类基本问题知能达标训练(1).doc

第2课时牛顿第二定律及两类基本问题单位制 【测控导航】知识点题号1.牛顿第二定律瞬时性的理解6、82.牛顿第二定律的应用1、2、4、93.动力学两类基本问题3、5、7、10、11、12一、单项选择题1.(2013吉林质检)一箱苹果沿着倾角为的光滑斜面加速下滑,在箱子正中央夹有一个质量为m的苹果,它受到周围苹果对它作用力的方向是(c)a.沿斜面向上b.沿斜面向下c.垂直斜面向上d.竖直向上解析:根据牛顿第二定律,苹果箱沿着倾角为的光滑斜面下滑的加速度为a=gsin ,所以苹果运动的合力f=ma=mgsin ,方向平行斜面向下.对正中央的苹果受力分析知,除受到周围苹果对它的作用力f外还受竖直向下的重力作用,作出力的图示,如图所示,可确定f=mgcos ,方向垂直斜面向上.2.(2013上虞中学月考)如图所示,木盒中固定一质量为m的砝码,木盒和砝码在桌面上一起以一定的初速度滑行一段距离后停止.今拿走砝码,而持续加一个竖直向下的恒力f(f=mg),其他条件不变,则木盒滑行的距离(b)a.不变b.变小 c.变大d.变大变小均可能解析:设木盒的质量为m,初速度为v0,木盒与桌面的动摩擦因数为,则木盒中固定一质量为m的砝码时,根据牛顿第二定律有,-(m+m)g=(m+m)a,系统运动的加速度a=-g,运动的距离为x=0-v02-2g=v022g;木盒中持续加一个竖直向下的恒力f(f=mg)时,同理可得,-(m+m)g=ma1,即a1-g,x1=0-v022a1v022g,因此选项b正确.物体加速度的变化取决于物体受到的合外力的变化,而不是某个力(如弹簧弹力)的变化.分析物体运动速度是增大还是减小,要看加速度方向与速度的方向.3.(2012云南省部分名校统考)如图所示绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为1和2 时,紧急刹车时的刹车痕迹(即刹车距离x)与刹车前车速 v 的关系曲线,则1和2的大小关系为(c)a.12d.条件不足,不能比较解析:据牛顿第二定律:f=fn=mg得:a=g,又v2=2ax,得:=v22gx,由题图可知,当以相同的速度刹车时,x2x1,故有12,选项c正确.4.(2013宁波联考)为了节省能量,不少商场都安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.有一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是(c)a.顾客始终受到三个力的作用b.顾客对扶梯的压力始终大于其重力c.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下d.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下解析:人加速运动时,受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用,扶梯对人的作用力指向右上方,人对扶梯的作用力指向左下方;当人匀速运动时,人只受重力和竖直向上的支持力作用,且这是一对平衡力,根据牛顿第三定律知,此时顾客对扶梯的压力大小等于其重力,方向竖直向下,所以选项c正确.5.如图所示,某小球所受的合外力与时间的关系,各段的合外力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动,由此可判定(c)a.小球向前运动,再返回停止b.小球向前运动再返回不会停止c.小球始终向前运动d.小球向前运动一段时间后停止解析:本题可以通过作vt图得出结果.如图所示,各段的合外力大小相同,则加速度大小相同,作用时间相同,所以在vt图中小球的位移始终为正值,即小球始终向前运动.选项c正确.多利用vt图象分析和计算动力学两类问题是良好的习惯.特别是在一些半定量计算或定性分析时更体现快捷、直观的优点.6.(2013洛阳市统考)三个相同的轻弹簧a、b、c连接成如图所示的形式,其中a、b两弹簧间的夹角为120,且a、b对结点处质量为m的小球的拉力均为f(f0).在p点剪断弹簧c的瞬间,小球的加速度可能是(d)a.大小为g,方向竖直向下b.大小为f/m,方向竖直向上c.大小为(f-mg)/m,方向竖直向下d.大小为(mg-f)/m,方向竖直向下解析:在p点剪断弹簧c的瞬间,小球所受合外力为2fcos 60-mg=f-mg,方向竖直向上或mg-2fcos 60=mg-f,方向竖直向下,由牛顿第二定律,其加速度为(f-mg)/m,方向竖直向上或(mg-f)/m,方向竖直向下,选项d正确.7.(2013淮南模拟)如图(甲)所示,质量为m=2 kg的木板静止在水平面上,可视为质点的物块从木板的左侧沿表面水平冲上木板.物块和木板的速度时间图象如图(乙)所示,g=10 m/s2,结合图象,下列说法错误的是(d)a.可求解物块在t=2 s的位移b.可求解物块与木板间的动摩擦因数c.不可求解物块的质量d.可求解木板的长度解析:由图(乙)可求02 s内vt图象所包围的面积即位移,选项a正确;由图(乙)可知:am=2 m/s2=g=0.2,选项b正确;结合牛顿第二定律知:am=mg-地(m+m)gm=2 m/s2由于地未知,故m无法求解,选项c正确;由图象(乙)可求解物块与木板间的相对位移,但无法求解木板的长度,选项d错误.二、不定项选择题8.如图所示,被水平拉伸的轻弹簧右端拴在小车壁上,左端拴一质量为10 kg的物块m.小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为5 n时,物块处于静止状态.当小车以加速度a=1 m/s2沿水平地面向右加速运动时(ab)a.物块m相对小车仍静止b.物块m受到的摩擦力大小不变c.物块m受到的摩擦力将减小d.物块m受到弹簧的拉力将增大解析:由初始条件知最大静摩擦力fmax5 n,当小车向右加速运动时.假设物块仍相对小车静止,由牛顿第二定律得5 n+ff=101 n,ff=5 n,因ff=-5 n,因此选项a、b正确,选项c错误.因物块m受摩擦力大小不变,故弹簧的拉力大小不变,选项d错误.9.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图象如图所示,则(cd)a.在0t1秒内,外力f大小不断增大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:在0t1秒内,物体做加速运动,f-ff=ma从图象斜率看,这段时间内的加速度减小,所以在0t1秒内,f不断减小,选项a错误;从图象斜率看,在t1时刻,加速度为零,故f=ff,b错误;在t1t2秒内,物体做减速运动,若开始时f的方向与加速度a一致,则ff-f=ma,从图象斜率上可知加速度逐渐增大,因此f不断减小,选项c正确;当f减小到零,反向之后,ff+f=ma,当f增大时,加速度a逐渐增大,选项d正确.10.(2013萧山区期中考)如图所示,穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止,现对小球沿杆方向施加恒力f0,垂直于杆方向施加竖直向上的力f,且f的大小始终与小球的速度成正比,即f=kv(图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为,且小球运动过程中未从杆上脱落,f0mg.下列说法中正确的是(bcd)a.小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止b.小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动c.小球的最大加速度为f0m d.小球的最大速度为f0+mgk解析:对小球受力分析,刚开始运动阶段,竖直方向:f+fn=mg,水平方向:f0-fn=ma,所以小球的加速度a=f0-(mg-kv)m,由此可以看出:当速度v增大,加速度增大;当速度v增大到符合kv=mg时,摩擦力为零,加速度达到最大,am=f0m;当速度v增大到符合kvmg后,同理可得加速度a=f0+(mg-kv)m,当速度v增大,加速度减小,当a减小到0,即f0=(f-mg)时做匀速运动,此时运动速度最大,vm=f0+mgk,所以选项a错误,b、c、d正确.三、非选择题11.(2013浙江调测卷)小明同学乘坐杭温线“和谐号”动车组,发现车厢内有速率显示屏.当动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行期间,他记录了不同时刻的速率,部分数据列于表格中.已知动车组的总质量m=2.0105kg,假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0.1倍,取g=10 m/s2.在小明同学记录动车组速率这段时间内,求:t/sv/(ms-1)030100403005040050500605507060080(1)动车组的加速度值;(2)动车组牵引力的最大值;(3)动车组位移的大小.解析:(1)设动车组两次匀加速的加速度分别为a1、a2,则由a=vt 代入数据后得:a1=0.1m/s2,a2=0.2m/s2.(2)对动车组,根据牛顿第二定律有f-ff=ma,其中ff=0.1mg由此可知,加速度大时,牵引力也大,代入数据得最大牵引力为f=ff+ma2=2.0105 n+2.01050.2 n=2.4105 n.(3)根据记录的数据,作出动车组的vt图,如图所示.由图可知第一次加速运动的结束时刻是200 s,第二次加速运动的开始时刻是450 s.第一个匀加速阶段内的位移为:x1=v1+v22t1 匀速运动阶段内的位移为:x2=v2t2第二个匀加速阶段内的位移为:x3=v2+v32t3所以总位移为:x=x1+x2+x3=30 250 m.答案:(1)0.1 m/s20.2 m/s2(2)2.4105n(3)30 250 m12.在研究摩擦力的实验中,将木块放在水平长木板上.如图(a)所示,用力沿水平方向拉木块,拉力从零开始逐渐增大.分别用力传感器采集拉力和木块所受到的摩擦力,并用计算机绘制出摩擦力ff随拉力f的变化图象,如图(b)所示.已知木块质量为8.0 kg,重力加速度g=10 m/s2,sin 37=0.60,cos 37=0.80.(1)求木块与长木板间的动摩擦因数;(2)如图(c),木块受到恒力f=50 n作用,方向与水平方向成=37角斜向右上方,求木块从静止开始沿水平面做匀变速直线运动的加速度大小;(3)在(2)中拉力f作