高中物理牛顿第二定律综合题专题训练含答案

…………○…………外…………○…………装…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………高中物理牛顿第二定律综合题专题训练含答案

姓名：__________班级：__________考号：__________一、综合题（共4题）1、如图所示，PQ为一固定水平放置的光滑细长杆，质量均为m的两小球A、B穿于其上，两球被穿于杆上的轻弹簧相连.在A、B两球上还系有长度为2L的轻线，在轻线中间系有质量不计的光滑定滑轮E，C、D球质量分别为m和2m，用轻绳连接并跨过定滑轮。释放C、D后，当C、D球运动时轻弹簧长度也为L，已知劲度系数为K，（弹簧在弹性限度内，重力加速度为g）求（1）C、D球运动时，连接C、D的轻绳中张力T（2）求细杆对A球的弹力FA大小（3）求弹簧的原始长度？2、如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物体A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，当物块B刚要离开C时，（1）物块A的加速度大小；（2）从开始到此时物块A的位移大小。（已知重力加速度为g）

3、低空跳伞是一种极限运动，人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而增大，而且速度越大空气阻力增大得越快。一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v-t图象如图所示。已知2.0s末的速度为18m/s，10s末拉开绳索开启降落伞，在触地前人已经做匀速运动，16.2s时双脚已稳稳地站立在地面上。g取10m/s2，请根据此图象估算：（1）起跳后2s内运动员（包括其随身携带的全部装备）所受平均阻力的大小；（2）运动员从脚触地到最后速度减为零的过程中，若不计伞的质量及此过程中的空气阻力，则运动员所需承受地面的平均冲击力多大；（3）开伞前空气阻力对跳伞运动员（包括其随身携带的全部装备）所做的功。4、图甲所示，质量为m=1kg的物体置于倾角为=37°的固定斜面上，（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间时撤去拉力，物体运动的部分v-t图像如图乙所示，取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：（1）物体与斜面间的动摩擦因数和拉力F的大小；（2）t=6s时物体的速度。============参考答案============一、综合题1、(1)解：C、D球在竖直方向做匀变速运动，（2分）以C球为研究对象，T-mg=ma

(2分)轻绳拉力T=mg+ma=

mg（

1分）(2)对滑轮，设AE拉线力为T1，有2T1cos300=2T

（1分）得:T1=

（1分）对A球，在竖直方向FA=mg+T1sin600

（2分）得:FA=

（1分）(3)对A球:在水平方向有F弹=T1cos600

（1分）得F弹=

（1分）弹簧被压缩，所以弹簧原长L0=L+x=L+=L+

（2分）2、解：令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知

①

（3分）

令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知

②

（3分）

③

（3分）

由②③式可得：

④

（3分）由题意，

⑤

（3分）

由①②⑤式可得：

（3分）3、解：（1）由v－t图可知，起跳后前2s内运动员的运动近似是匀加速直线运动，其加速度为＝9.0m/s2

……………（2分）设运动员所受平均阻力为f，根据牛顿第二定律有

m总g–f＝m总a

……………（1分）解得

f＝m总（g–a）＝80N

……………（2分）（2）由v－t图可知，运动员脚触地时的速度v2＝5.0m/s，经时间t2＝0.2s速度减为零，设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F，根据牛顿第二定律可知：

……………（2分）解得

F＝2450N……………（1分）（3）由v－t图可知，10s末开伞时的速度v＝40m/s，开伞前10s内运动员下落的高度由图形面积可得约为296m

……………（2分）（说明：得出280m～320m均可得分。）设前10s内空气阻力对运动员所做功为W，根据动能定理有

……………（1分）解得

W＝－1.73×105J……………（1分）说明：此步得出-1.60×105J～-1.92