【志鸿优化设计】（重庆专用）2014届高考物理第一轮复习 第三章牛顿运动定律第一节牛顿第二节牛顿第二定律 动力学两类基本问题练习

1 课时作业课时作业 8 8 牛顿第二定律牛顿第二定律 动力学两类基本问题动力学两类基本问题 一 单项选择题 1 2012 泸州二模 用一水平力F拉静止在水平面上的物体 在F从零开始逐渐增大 的过程中 加速度a随外力F变化的图象如图所示 取g 10 m s2 水平面各处粗糙程度 相同 则由此不可以计算出 A 物体与水平面间的静摩擦力 B 物体与水平面间的动摩擦因数 C 外力F为 12 N 时物体的加速度 D 物体的质量 2 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 3 如图所示 劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上 另一端与置于水平面上质 量为m的物体接触 未连接 弹簧水平且无形变 用水平力F缓慢推动物体 在弹性限度 内弹簧长度被压缩了x0 此时物体静止 撤去F后 物体开始向左运动 运动的最大距离 为 4x0 物体与水平面间的动摩擦因数为 重力加速度为g 则 A 撤去F后 物体先做匀加速运动 再做匀减速运动 B 撤去F后 物体刚运动时的加速度大小为 g kx0 m C 物体做匀减速运动的时间为 2 x0 g D 物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为 mgx0 4 2012 江苏南京模拟 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 现给环一个向右的初速度v0 同时对环施加一个竖直向 上的作用力F 并使F的大小随v的大小变化 两者的关系为F kv 其中k为常数 则环 运动过程中的v t图象不可能是 2 5 2012 莆田一中模拟 质量为 2 kg 的物体静止在足够大的水平地面上 物体与地 面间的动摩擦因数为 0 2 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等 从t 0 时刻开始 物体受到方向不变 大小呈周期性变化的水平拉力F的作用 F随时间t的变化规律如图 所示 重力加速度g取 10 m s2 则物体在t 0 至t 12 s 这段时间的位移大小为 A 18 m B 54 m C 72 m D 198 m 6 如图甲所示 物块静止在粗糙水平面上 某时刻 t 0 开始 物块受到水平拉力 F的作用 拉力F在 0 t0时间内随时间变化情况如图乙所示 则物块的速度 时间图象 可能是 二 非选择题 7 质量为 10 kg 的物体在F 200 N 的水平推力作用下 从粗糙斜面的底端由静止开 始沿斜面运动 斜面固定不动 与水平地面的夹角 37 力F作用 2 s 后撤去 物体 在斜面上继续上滑了 1 25 s 后 速度减为零 求 物体与斜面间的动摩擦因数 和物体 的总位移x 已知 sin 37 0 6 cos 37 0 8 g取 10 m s2 3 参考答案参考答案 1 A 解析 解析 由题意及牛顿第二定律可得 F mg ma 即 a g 由图象的物 F m 理意义可知 直线的斜率为 纵轴截距为 g 可求得物体的质量和动摩擦因数 由于 1 m 物体与地面间的静摩擦力为变力 故不能求得静摩擦力 由于物体做非匀变速直线运动 故不能求出F 12 N 时的速度 选项 B C D 可以 A 不可以 2 D 解析 解析 如图 车加速时 球的位置不变 则AB绳拉力沿竖直方向的分力仍为 FT1cos 且等于重力G 即FT1 故FT1不变 向右的加速度只能是由BC绳上增 G cos 加的拉力提供 故FT2增加 所以 D 正确 3 B 解析解析 撤去F后 由于弹力是变力 所以物体在开始的位移x0内不可能做匀变 速运动 选项 A 错误 撤去F瞬间 a g 选项 B 正确 弹簧恢复 F m kx0 mg m kx0 m 原长时 物体开始与弹簧脱离 物体做匀减速运动的距离为 3x0 加速度为 g 末速度 为零 3x0 gt2 解得t 选项 C 错误 当弹力与摩擦力相等时 物体速度最大 1 2 6x0 g kx mg x 物体开始向左运动到速度最大过程中克服摩擦力做功为 mg k W mg x0 选项 D 错误 mg k 4 C 解析 解析 若F mg 则合力为 0 环做匀速运动 A 正确 若F mg 则合力等于 F mg kv mg 环做减速运动 随着v减小 合力减小 加速度也减小 当速度 减小到一定值时 F mg 环匀速运动 D 正确 若F mg 则合力等于 mg F mg kv 环做减速运动 随着v减小 合力增大 加速度也增大 最终速度减小为 0 B 正确 6 C 解析 解析 设底边长为L 坡度夹角为 可以求出房顶到屋檐的距离为 L 2cos 可由牛顿第二定律得出下淌的加速度为gsin 由运动学公式可以得出 gsin L 2cos 1 2 t2 故t 因此当 2 90 即 45 时 雨滴下淌 L gsin cos 2L gsin 2 的时间最短 5 B 解析 解析 物体与地面间最大静摩擦力Ff mg 0 2 2 10 N 4 N 由题给Ft 图象知 0 3 s 内 F 4 N 说明物体在这段时间内保持静止不动 3 6 s 内 F 8 N 说明物体做匀加速运动 加速度a 2 m s2 6 s 末物体的速度v at 2 3 F Ff m m s 6 m s 在 6 9 s内物体以 6 m s 的速度做匀速运动 9 12 s 内又以 2 m s2的加速 度做匀加速运动 作vt图象如图 故 0 12 s 内的位移x 3 6 2 m 6 6 m 54 1 2 m 故 B 项正确 6 D 解析 解析 拉力较小时 拉力小于最大静摩擦力 物体静止 拉动后 由 F mg ma可知 随着拉力的增大 物体加速度增大 所以速度 时间图象切线斜率增 大 7 答案 答案 0 25 x 16 25 m 4 解析 解析 物体上滑的整个过程分为两部分 设施加外力F的过程中物体的加速度为a1 撤去力F的瞬间物体的速度为v 撤去力F后物体上滑的加速度大小为a2 由牛顿第二定 律得 a1 Fcos mgsin Fsin mgcos m a2 mgsin mgcos m 物体在外力F作用下上滑t1 2 s v a1t1 撤去外力F后上滑时间t2 1 25 s 0 v a2t2 由以上各式可求得 0 25 a1 5 m s2 a2 8 m s2 由x a1t a2t得x 16 25 m 1 22 1 1 22 2 10 答案 答案 1 6 8 m s2 2 先加速后减速 9 34 s 解析 解析 1 设武警队员轻握绳子降落时的加速度的大小为a 由牛顿第二定律可得 mg Ff1 ma 解得a g 6 8 m s2 Ff1 m 2 在位移一定的情况下 武警队员经过加速和减速两个过程所需的时间最短 即武警 队员先轻握绳子以最大加速度下滑 再紧握绳子以最大的摩擦阻力做减速运动 使到达被 困人员跟前时速度为 0 这样的下滑过程所需时间最少 设有最大的摩擦阻力时武警队员的加速度大小为a 则Ff2 mg ma 解得a g 3 2 m s2 Ff2 m 设运动过程中的最大速度为v 则有h v2 2a v2 2a 解得v 20 33 m s 所以t 9 34 s v a v a 11 答案 答案 1 8 m s2 2 m s2 2 1 m 3 30 0 346 解析 解析 1 物块上滑的加速度a1 m s2 8 m s2 0 4 0 5 负号表示a1的方向沿斜面向下 物块下滑的加速度a