2011高考物理一轮复习成套课时练习 第二单元牛顿第二定律及其应用

第三章第三章 第二单元第二单元 牛顿第二定律及其应用牛顿第二定律及其应用 课时作业课时作业 命 题 设 计 难度 题号 目标 较易中等稍难 对牛顿第二定律的理解 1 2 3 4 单一目标 牛顿第二定律的应用6 98 10 综合 目标 牛顿运动定律的综合应用 57 11 12 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 7 分 共 70 分 在每小题给出的四个选项中 只有一 项是符合题目要求的 1 2009 全国卷 两物体甲和乙在同一直线上运动 它们在 0 0 4 s 时间 内的v t图象如图 1 所示 若仅在两物体之间存在相互作用 则物体 甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 A 和 0 30 s 1 3 B 3 和 0 30 s 图 1 C 和 0 28 s 1 3 D 3 和 0 28 s 解析 根据图线特点知甲做匀加速直线运动 乙做匀减速直线运动 根据a 得 3a甲 v t a乙 根据牛顿第二 第三定律有 得 3 F m甲 1 3 F m乙 m甲 m乙 再由图线乙有 所以t1 0 3 s B 正确 4 0 0 4 4 1 t1 答案 B 2 2010 宣城模拟 如图 2 所示 竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块 A B A B的质量均为 2 kg 它们处于静止状态 若突然将一个大小为 10 N 方向竖直向下的力施加在物块A上 则此瞬间 A对B的压力大小为 g 10 m s2 图 2 A 10 N B 20 N C 25 N D 30 N 解析 对AB整体分析 当它们处于静止状态时 弹簧的弹力等于整体AB的重力 当施 加力F的瞬间 弹力在瞬间不变 故A B所受合力为 10 N 则a F合 2m 2 5 m s2 后隔离A物块受力分析 得F mg FN ma 解得FN 25 N 所以A对B的压力 大小也等于 25 N 答案 C 3 2009 广东理基 搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车 当力沿斜面向上 大小为 F时 物体的加速度为a1 若保持力的方向不变 大小变为 2F时 物体的加速度为a2 则 A a1 a2 B a1 a2 2a1 C a2 2a1 D a2 2a1 解析 当力为F时有a1 当力为 2F时有a2 2a1 F Ff m 2F Ff m 2F 2Ff Ff m Ff m 可知a2 2a1 D 对 答案 D 4 雨滴在下降过程中 由于水汽的凝聚 雨滴质量将逐渐增大 同时由于速度逐渐增大 空气阻力也将越来越大 最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降 在此过程中 A 雨滴所受到的重力逐渐增大 重力产生的加速度也逐渐增大 B 由于雨滴质量逐渐增大 下落的加速度逐渐减小 C 由于空气阻力增大 雨滴下落的加速度逐渐增大 D 雨滴所受到的重力逐渐增大 但重力产生的加速度不变 解析 雨滴在下落过程中 质量逐渐增大 雨滴所受的重力逐渐增大 但重力产生的加 速度始终为g 故 A 错误 D 正确 由mg Ff ma得 a g 可见雨滴下落的加速 Ff m 度逐渐减小的原因不是m增大 而是Ff增大 故 B C 错误 答案 D 5 如图 3 所示 A B两物体叠放在一起 用手托住静靠在竖直墙上 突然释放 它们同时 沿墙面下滑 已知mA mB 则 A 物体A受到重力和摩擦力的作用 B 物体B受重力和A对它的压力 C 物体A处于完全失重状态 D 物体A B都受到墙面的摩擦力 图 3 解析 释放A B整体后 A B与墙壁之间没有弹力 故不受墙面摩擦力的作用 A B 整体仅受到重力作用 整体加速度为g 可见A完全失重 B对它的弹力为零 A B都 只受重力作用 只有选项 C 正确 答案 C 6 2009 山东高考 某物体做直线运动的v t图象如图 4 所示 据此判断图 5 F表示物 体所受合力 x表示物体的位移 所示四个选项中正确的是 解析 由v t图象知 0 2 s 匀加速 2 s 4 s 匀减速 4 s 6 s 反向匀加速 6 s 8 s 匀减速 且 2 s 6 s 内加速度恒定 由此可知 0 2 s 内 F恒定 2 s 6 s 内 F反向 大小恒定 6 s 8 s 内 F又反向且大小恒定 故 B 正确 答案 B 7 在 2009 年第 11 届全运会上 福建女选手郑幸娟以 背越式 成功地跳过了 1 95 m 的 高度 成为全国冠军 若不计空气阻力 则下列说法正确的是 A 下落过程中她处于超重状态 B 起跳以后上升过程中她处于超重状态 C 起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力 D 起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力 解析 无论是上升过程还是下落过程 运动员的加速度始终向下 所以她处于失重状态 A B 选项错误 地面对她的支持力与她对地面的压力为一对作用力与反作用力 大小应 相等 C 选项正确 D 选项错误 答案 C 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 6 所示 关于物体在 0 t1时间内的运动情况 正确的描述是 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 图 6 D 物体的加速度一直增大 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 D 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 答案 B 9 如图 7 所示 质量均为m的甲 乙两同学 分别静止于水平地面的台 秤P Q上 他们用手分别竖直牵拉一只弹簧测力计的两端 稳定后 弹簧测力计的示数为F 若弹簧测力计的质量不计 下列说法正确 的是 A 甲同学处于超重状态 乙同学处于失重状态 B 台秤P的读数等于mg F C 台秤Q的读数为mg 2F D 两台秤的读数之和为 2mg 图 7 解析 甲 乙两同学都处于平衡状态 没有向上或向下的加速度 不是超重状态 也不 是失重状态 A 不正确 由平衡条件知 台秤P的读数是mg F 台秤Q的读数是 mg F 两个台秤的读数之和是 2mg D 正确 答案 D 10 2009 上海高考 如图 8 所示为蹦极运动的示意图 弹性绳的一端固定在O点 另一端和运动员相连 运动员从O点自由下落 至B点弹性绳自然伸直 经过合 力为零的C点到达最低点D 然后弹起 整个过程中忽略空气阻力 分析这一过 程 下列表述正确的是 经过B点时 运动员的速率最大 经过C点时 运动员的速率最大 从C点到D点 运动员的加速度增大 图 8 从C点到D点 运动员的加速度不变 A B C D 解析 对运动员受力分析可知自O至B自由下落 做匀加速直线运动 自B至C为加速 度逐渐减小的变加速直线运动 自C至D为加速度逐渐增大的变减速直线运动 故 B 项 正确 答案 B 二 计算题 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 14 分 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动 4 s 内通过 8 m 的距离 此后关闭发动机 汽车又运动了 2 s 停止 已知汽车的质量m 2 103 kg 汽车运动过 程中所受阻力大小不变 求 1 关闭发动机时汽车的速度大小 2 汽车运动过程中所受到的阻力大小 3 汽车牵引力的大小 解析 1 汽车开始做匀加速直线运动x0 t1 v0 0 2 解得v0 4 m s 2x0 t1 2 汽车滑行减速过程加速度a2 2 m s2 0 v0 t2 由牛顿第二定律有 Ff ma2 解得Ff 4 103 N 3 开始加速过程中加速度为a1 x0 a1t2 1 2 由牛顿第二定律有 F Ff ma1 解得F Ff ma1 6 103 N 答案 1 4 m s 2 4 103 N 3 6 103 N 12 16 分 消防队员为缩短下楼的时间 往往抱着竖直的杆直接滑下 假设一名质量为 60 kg 训练有素的消防队员从七楼 即离地面 18 m 的高度 抱着竖直的杆以最短的时间滑 下 已知杆的质量为 200 kg 消防队员着地的速度不能大于 6 m s 手和腿对杆的最大 压力为 1800 N 手和腿与杆之间的动摩擦因数为 0 5 设当地的重力加速度 g 10 m s2 假 设杆是固定在地面上的 杆在水平方向不移动 试求 1 消防队员下滑过程中的最大速度 2 消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力 3 消防队员下滑的最短的时间 解析 1 消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm 有 2gh1 vm2消防队员受到的滑动摩擦力 Ff FN 0 5 1800 N 900 N 减速阶段的加速度大小