优化探究高考物理一轮复习 3.2牛顿第二定律 两类动力学问题知能检测.doc

3.2牛顿第二定律 两类动力学问题随堂演练1在解一道文字计算题时(由字母表达结果的计算题)，一个同学解得位移s(t1t2)，用单位制的方法检查，这个结果()a可能是正确的b一定是错误的c如果用国际单位制，结果可能正确d用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确解析：公式的单位：ssm/s，而位移的单位为m，所以公式肯定是错误的答案：b2如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()向右做加速运动向右做减速运动向左做加速运动向左做减速运动abc d解析：小车与小球相对静止且弹簧处于压缩状态，说明小球所受的合力水平向右，则小球的加速度方向向右，即小车的加速度方向也向右由于小车的运动方向可能向左也可能向右，由此确定小车有两种运动形式，即向右加速或向左减速答案：b3如图所示，力f拉一物体在水平面上以加速度a运动用力ffcos 代替力f，沿水平方向拉物体，该物体的加速度为a，比较a与a的大小关系，正确的是()aa与a一定相等ba可能小于aca可能大于ada一定小于a解析：由牛顿第二定律可得： fcos (mgfsin )ma，将f换为水平方向的fcos 后：fcos mgma，由此可见：若0，则aa，若0，则aa，故b正确，a、c、d错误答案：b4(2014年阜阳模拟)如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力f作用下，从a点由静止开始运动，到达b点时立即撤去拉力f.此后，物体到达c点时速度为零每隔0.2 s通过速度传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据试求：t/s0.00.20.4.2.22.4.v/(ms1)0.01.02.0.3.32.1.(1)斜面的倾角；(2)恒力f的大小；(3)t1.6 s时物体的瞬时速度解析：(1)经分析可知，当t2.2 s时，物体已通过b点因此减速过程加速度大小a2 m/s26 m/s2，mgsin ma2，解得37.(2)a1 m/s25 m/s2fmgsin ma1，解得f11 n.(3)设第一阶段运动的时间为t1，在b点时有5t12.16(2.4t1)，t11.5 s可见，t1.6 s的时刻处在第二运动阶段，由逆向思维可得v2.1 m/s6(2.41.6) m/s6.9 m/s.答案：(1)37(2)11 n(3)6.9 m/s限时检测 (时间：45分钟，满分：100分)命题报告教师用书独具知识点题号牛顿第二定律的应用1、3、4、5、9牛顿第二定律的瞬时性2两类动力学问题8、11传送带问题7、10牛顿第二定律与图象的综合问题6、12一、选择题(本题共10小题，每小题7分，共70分，每小题只有一个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内)1“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()agb2gc3g d4g解析：从图象可知，当人最后不动时，绳上的拉力为f0，即mgf0，最大拉力为f0，因此最大加速度为f0mgma,3mgmgma，a2g，b项正确答案：b2(2014年马鞍山模拟)如图所示，a、b球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()a两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin bb球的受力情况未变，瞬时加速度为零ca球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为gsin d弹簧有收缩的趋势，b球的瞬时加速度向上，a球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零解析：细线烧断前，对b球有kxmgsin ，细线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，b球受力平衡，ab0，a球所受合力为mgsin kx2mgsin ，解得aa2gsin ，故a、c、d错误，b正确答案：b3质量为m的三角形木楔a置于倾角为的固定斜面上，它与斜面间的动摩擦因数为，一水平力f作用在木楔a的竖直平面上在力f的推动下，木楔a沿斜面以恒定的加速度a向上滑动，如图所示，则f的大小为()a.b.c.d.解析：将木楔所受各力沿斜面方向和垂直斜面方向正交分解，可得出方程组，即：垂直斜面方向上有fnmgcos fsin ，而fffn，沿斜面方向有fcos ffmgsin ma，联立以上各式得f，故答案为c.答案：c4(2014年滁州模拟)如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为，现给环一个水平向右的恒力f，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力f1kv，其中k为常数，则圆环运动过程中()a最大加速度为b最大加速度为c最大速度为d最大速度为解析：力f刚开始作用时，圆环速度很小，f1也很小，此时fn方向向上，f1fnmg.随着速度v增大，f1增大，fn逐渐减小，根据牛顿第二定律得ffnma，a逐渐增大，当f1kvmg时，fn为0，amax，a对，b错；随着v增大，f1继续增大，此时fn变为向下，f1mgfn，fn随着f1增大而增大根据牛顿第二定律有ffnma，a开始逐渐减小，当fnf时，a减小为0，此时速度v达到最大值并保持恒定，kvmaxmg，vmax，c、d错答案：a5(2013年高考全国新课标卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物块的加速度大小，f表示水平拉力的大小能正确描述f与a之间关系的图象是()解析：由fffma可知，当fff时，a与f成线性关系，c选项正确答案：c6如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定一小球从高处自由下落，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点能正确反映上述过程中小球的加速度的大小随下降位移x变化关系的图象可能是图中的(取竖直向下为正方向)()解析：小球接触弹簧前ag，与弹簧接触后，设小球距弹簧上端的初距离为x0，则由牛顿第二定律有mgk(xx0)ma，ag，所以ax图象为一直线，mgk(xx0)时，a0，mgk(xx0)时，av1，则()at2时刻，小物块离a处的距离达到最大bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大c0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左dt2t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：由vt图象可知，小物块先向左减速到零，然后再向右加速到v1，以后与传送带一起做匀速运动由于v2v1，所以相对地面来说，向左减速运动的位移大于向右加速运动的位移，t1时刻，小物块离a点的距离最大，a错t2时刻二者相对位移最大，b正确.0t2时间内，加速度不变，摩擦力不变，c错t2t3时间内小物块不受摩擦力的作用，d错答案：b8(2013年高考浙江理综改编)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g取10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是()a所受浮力大小为4 600 nb加速上升过程中所受空气阻力保持不变c从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sd以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 n解析：由牛顿第二定律，设所受浮力为f，则fmgma，fm(ga)460(100.5) n4 830 n，a错误；加速上升过程中速度增大，受空气阻力增大，b错误；气球开始时的加速度为0.5 m/s2，此后加速度将变化，无法确定10 s时气球的速度，c错误；匀速上升时fmgf0，空气阻力ffmg(4 83046010) n230 n，d正确答案：d9如图甲所示，静止在水平地面上的物块a，受到水平拉力f的作用，f与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力ffm大小与滑动摩擦力大小相等，则下列说法中正确的是()at0时刻和t2时刻速度相同bt3时刻加速度最小ct3时刻物块的速度最大dt2时刻物块的速度最大解析：在t0时间内物块保持静止，t2时刻速度最大，即a选项错误；t1时刻物块加速度最大，在t3时刻物块做减速运动，加速度不为零，所以b、c错；在t2时刻物块的加速度为零，速度最大，所以d正确答案：d10(2014年安庆模拟)如图所示，水平传送带a、b两端相距x3.5 m，物块与传送带间的动摩擦因数0.1，物体滑上传送带a端的瞬时速度va4 m/s，到达b端的瞬时速度设为vb.下列说法中不正确的是()a若传送带不动，vb3 m/sb若传送带逆时针匀速转动，vb一定等于3 m/sc若传送带顺时针匀速转动，vb一定等于3 m/sd若传送带顺时针匀速转动，vb有可能等于3 m/s解析：当传送带不动时，物体从a到b做匀减速运动，ag1 m/s2，物体到达b点的速度vb3 m/s.当传送带逆时针匀速转动时，物体滑上传送带后所受摩擦力不变，物体以相同的加速度一直减速至b，vb3 m/s.当传送带顺时针匀速转动时，传送带的速度不同，物体滑上传送带后的运动情况不同如果传送带速度大于4 m/s，则物体可能一直加速，也可能先加速后匀速；当传送带速度等于4 m/s时，物体匀速；当传送带速度小于4 m/s时，物体可能一直减速，也可能先减速后匀速答案：c二、非选择题(本题共2小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(15分)(2012年高考浙江理综)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“a鱼”和“b鱼”，如图所示在高出水面h处分别静止释放“a鱼”和“b鱼”，“a鱼”竖直下潜ha后速度减为零，“b鱼”竖直下潜hb后速度减为零“鱼”在水中运动时，除受重力外还受浮力和水的阻力，已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的10/9倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移远大于“鱼”的长度假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计求：(1)“a鱼”入水瞬间的速度va1；(2)“a鱼”在水中运动时所受阻力fa；(3)“a鱼”与“b鱼”在水中运动时所受阻力之比fafb.解析：(1)a从h处自由下落，机械能守恒：mghmv，解得：va1(2)小鱼a入水后做匀减速运动，2gh2aaha得减速加速度：aag，f浮amg由牛顿第二定律：f浮afamgmaa解得：famg()(3)同理可得fbmg()，得：fafb答案：(1)(2)mg()(3)12(15分)如图甲所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角37，一滑块以初速度v016 m/s从底端a点滑上斜面，滑到b点后又返回到a点滑块运动的图象如图乙所示，求：(已知：sin 370.6，cos 370.8，重力加速度g10 m/s2)(1)ab之间的距离；(2)滑块再次回到a点时的速度(3)滑块在整个运动过程中所用的时间解析：(1)由vt图象知ab之间的距离为：xab