【志鸿优化设计】（广东专用）2014届高考物理第一轮复习 第三章牛顿运动定律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 共 4 道小题 每题 4 分 共 16 分 1 某物体做直线运动的v t图象如图甲所示 据此判断图乙 F表示物体所受合力 x表示物体的位移 四个选项中正确的是 甲 乙 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 2012 江苏金陵中学模拟 一间新房即将建成时要封顶 考虑到下雨时落至屋顶 的雨滴能尽快地流离房顶 要设计好房顶的坡度 设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦 的运动 且屋顶的底边长是固定的 那么如图所示四种情况中符合要求的是 4 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 2 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 二 双项选择题 共 5 道小题 每题 6 分 共 30 分 5 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 时物体的速度 D 物体的质量 6 2012 广东东莞实验中学期中考试 一辆小车在水平地面上行驶 悬挂的摆球相 对小车静止并与竖直方向成 角 下列关于小车运动情况 说法正确的是 A 物体向左做匀加速运动 加速度大小为gtan B 物体向右做匀减速运动 加速 度大小为gtan C 物体向左做匀加速运动 加速度大小为gsin D 物体向右做匀减速运动 加速度大小为gsin 7 如图所示 在静止的平板车上放置一个质量为 10 kg 的物体A 它被拴在一个水平 拉伸的弹簧一端 弹簧另一端固定 且处于静止状态 此时弹簧的拉力为 5 N 若平板车 从静止开始向右做加速运动 且加速度逐渐增大 但a 1 m s2 则 A 物体A相对于车仍然静止 B 物体A受到的弹簧的拉力逐渐增大 C 物体A受到的摩擦力逐渐减小 D 物体A受到的摩擦力先减小后增大 8 静止在光滑水平面上的物体 在水平推力F作用下开始运动 推力随时间变化的规 律如图所示 关 于物体在 0 t1时间内的运动情况 正确的描述是 3 A 物体先做匀加速运动 后做匀减速运动 B 物体的速度一直增大 C 物体的速度先增大后减小 D 物体先做加速度增大的加速运动 后做加速度减小的加速运动 9 2012 广东潮州一中期中考试 如图所示 当小车向右加速运动时 物块M相对 于车厢静止于竖直车厢壁上 当车的加速度增大时 则 A M受静摩擦力增大 B 物块M对车厢壁的压力不变 C 物块M仍能相对于车厢壁静止 D M受静摩擦力不变 三 非选择题 共 3 道小题 每题 18 分 共 54 分 10 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 11 改编题 如图所示为上海市胶州路余姚路附近一教师公寓突发火灾图片 为尽快 了解火情 消防部门用直升机赶往现场勘查火情 假如直升机能对被困人员进行救援 武 警队员从悬停在空中离被困人员 95 m 高的直升机上沿绳滑落进行救人 某武警队员和他 携带的设备质量共为 70 kg 设武警队员用特制的手套轻握绳子时可获得 210 N 的摩擦阻 力 紧握绳子时可获得 910 N 的摩擦阻力 滑落过程中武警队员至少轻握绳子才能确保安 全 试求 1 武警队员轻握绳子降落时的加速度大小 2 若要使武警队员到达被困人员跟前时速度为零 则武警队员在空中下滑过程中 按怎样的方式运动所需时间最少 最少时间为多少 12 2012 江苏南通月考 一物块以一定的初速度沿斜面向上滑出 利用速度传感器 可以在计算机屏幕 上得到其速度大小随时间的变化关系图象如图所示 求 1 物块上滑和下滑的加速度大小a1 a2 2 物块向上滑行的最大距离s 3 斜面的倾角 及物块与斜面间的动摩擦因数 4 参考答案参考答案 1 B 2 D 3 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 L gsin cos 2L gsin 2 淌的时间最短 4 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v t图象如图 故 0 12 s 内的位移x 3 6 2 m 6 6 1 2 m 54 m 故 B 项正确 5 BD 6 BC 7 AD 解析 解析 由题意知 物体A与平板车的上表面间的最大静摩擦力fm 5 N 当物 体向右的加速度增大到 1 m s2时 F ma 10 N 可知此时平板车对物体A的摩擦力为 5 N 方向向右 且为静摩擦力 所以物体A相对于车仍然静止 受到的弹簧的拉力大小不 变 因加速度逐渐增大 合力逐渐增大 物体A受到的摩擦力方向先向左后向右 大小变 化是先减小后增大 8 BD 解析 解析 由牛顿运动定律可以分析出 由F合 ma得 F先增大后减小 则a先 增大后减小 说明物体做变加速运动 A C 选项错 在 0 t1时间内F的方向不变 F与 v同向 则物体始终做加速运动 9 CD 解析 解析 竖直方向平衡 mg f 水平方向 N ma 所以当车的加速度增大时 N增大 f不变 选项 C D 正确 10 答案 答案 0 25 16 25 m 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 11 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 f1 ma 5 解得a g 6 8 m s2 f1 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f2 mg ma 解得a g 3 2 m s2 f2 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 12 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