3、第2講牛頓第二定律兩類動力學問題.docx

1、 課下限時集訓(時間： 40 分鐘滿分： 100 分 )一、選擇題 (本題共 10 小題，每小題6 分，共 60 分 )1 (2012 蘇高考江 )將一只皮球豎直向上拋出，皮球運動時受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比， 下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a 與時間 t 關(guān)系圖象， 可能正確的是()圖 1解析： 選 C加速度 ag kv，隨著 v 的減小， a 減小，但最后不等于0。加速度越小，m速度減小得越慢，所以選C。2 (2012 佛山質(zhì)檢 )“兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩側(cè)的是彈性極好的橡皮繩。質(zhì)量為 m 的小明如圖2 所示靜止懸掛時，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時小明左側(cè)橡皮繩

2、在腰間斷裂，則小明此時()圖 2A 速度為零B加速度ag，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下C加速度ag，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上D加速度a g，方向豎直向下解析： 選 AB橡皮繩斷裂時速度不能發(fā)生突變，A 正確；兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，可知兩橡皮繩夾角為120 ，小明左側(cè)橡皮繩在腰間斷裂時，彈性極好的橡皮繩的彈力不能發(fā)生突變，對小明進行受力分析可知B 正確， C、 D 錯誤。3如圖3 所示，質(zhì)量為m 的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為30的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態(tài)。當木板 AB 突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為()圖 323A 0B.3 g3CgD. 3 g解析：選 B平

3、衡時，小球受到三個力：重力mg、斜面支持力F1 和彈簧拉力 F 2，如圖所示。突然撤離木板時， F1 突然消失而其他力不變， 因此 F 2 與重力 mg 的合力 Fmgcos 3023F233 mg，產(chǎn)生的加速度 a m 3g。故正確答案為B 。4A、B 兩物體以相同的初速度在一水平面上滑動，兩個物體與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，且 mA 3mB ，則它們能滑動的最大距離xA 和 xB 的關(guān)系為 ()A xA xBB xA 3xB1D xA 9xBCxA xB322解析：選 A由 mgma 知 a g，再由 x v 得 x v ，x 與 、v 有關(guān)，與 m 無關(guān)，2a2gA 正確。5 (2012

4、 哈爾濱高三檢測) 在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)，剎車線是汽車剎車后， 停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的滑動痕跡。在某次交通事故中，2汽車剎車前的速度為()A 7 m/sB 14 m/sC10 m/sD 20 m/s解析：選B設(shè)汽車剎車后滑動的加速度大小為a，由牛頓第二定律得mg ma，解得a g。由v20 2ax，得汽車剎車前的速度為v02ax2gx2 0.7 10 14 m/s 14m/s，因此 B 正確。6(2012 山調(diào)研樂)如圖4 所示，bc是固定在小車上的水平橫桿，物塊M 中心穿過橫桿，M 通過細線懸吊著小物體m，小車在水平地面上運動的過程中，M 始終未相對

5、桿bc 移動，M、m與小車保持相對靜止，懸線與豎直方向夾角為，則M 受到橫桿的摩擦力為()圖 4A 大小為 (m M)gtan ，方向水平向右B大小為Mg tan ，方向水平向右C大小為 (m M)gtan ，方向水平向左D大小為Mg tan ，方向水平向左解析：選 A對 m 受力分析， 應(yīng)用牛頓第二定律得mgtan ma，a gtan ，方向向右。取 M 和 m 整體分析： F f (M m)a (M m)gtan ，A 正確。7 (2013 東六校聯(lián)考廣 )質(zhì)量為 0.3 kg 的物體在水平面上運動，圖5 中兩直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力時的速度 時間圖象，則下列說法正確的是(

6、)圖 5A 物體所受摩擦力一定等于0.1 NB水平拉力一定等于0.1 NC物體不受水平拉力時的速度時間圖象一定是aD物體不受水平拉力時的速度 時間圖象一定是b解析： 選 B 由速度 時間圖象知， a、b 圖線表示物體做勻減速運動。加速度大小設(shè)為 aa、ab，則 aa 5 3 m/s2 1 m/s2，ab 5 1 m/s2 2m/s2。拉力的情形可能有兩種：若63631拉力和摩擦力與速度方向相反，則F f maa， F Ff mab，此時 F F f 0.3 3 N 0.1 N ，此情況， a 表示沒有受拉力時的情況，b 表示受拉力時的情況；若拉力方向與速度方向相同，則 Ff mab，F(xiàn)f F

7、maa，此時 F f 0.3 23 N 0.2 N ， F 0.1 N ，這時， a 表示受拉力時的情況，b 表示沒有受拉力時的情況，故選B 。8 (2011上海高考)受水平外力F 作用的物體，在粗糙水平面上做直線運動，其v t圖線如圖6 所示，則()圖 6A 在 0 t1 秒內(nèi)，外力F 大小不斷增大B在 t1 時刻，外力F 為零C在 t1 t2 秒內(nèi)，外力F 大小可能不斷減小D在 t1 t2 秒內(nèi)，外力F 大小可能先減小后增大解析： 選 CDv t 圖象的斜率表示加速度，在0t1 秒內(nèi)，物體做加速度減小的加速運動，由牛頓第二定律得：F F f ma，所以外力F 大小不斷減小， 選項 A 錯誤

8、；在 t1 時刻，加速度為零，外力F 大小等于摩擦力Ff 的大小，選項B 錯誤；在t1 t2 秒內(nèi)，物體做加速度增大的減速運動，由牛頓第二定律得F f F ma，所以外力F 可能不斷減小，選項C正確；若物體靜止前，外力F 已減至零，則此后，外力F 必再反向增大，選項D 正確。9某同學為了探究物體與斜面間的動摩擦因數(shù)進行了如下實驗，取一質(zhì)量為m 的物體使其在沿斜面方向的推力作用下向上運動，如圖 7 甲所示， 通過力傳感器得到推力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知2斜面的傾角30，取重力加速度g 10 m/s ，則由此可得()圖 7A 物體的質(zhì)

9、量為3 kg3B物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為9C撤去推力F 后，物體將做勻減速運動，最后可以靜止在斜面上D撤去推力 F 后，物體下滑時的加速度大小為10m/s23v解析： 選 ABD 在0 2s 由速度圖象可得 at 0.5 m/s2，由速度圖象可知， 2 s 后勻速，合外力為零，推力等于阻力，故0 2 s 內(nèi)的合外力 F 合 21.5 N 20 N 1.5 N，由牛頓第二定律可得： m F合 1.5kg 3 kg ，故選項 A 正確；由勻速時 F 推 mgsin mgcos ，a0.5代入數(shù)據(jù)可得 93，所以選項B 正確；撤去推力F 后，物體先做勻減速運動到速度為零，之后所受合外力為F 合 m

10、gsin mgcos 10 N0，所以物體將下滑，下滑時的加速度F合 102A、B、D。為 a3m/s ，故選項 C 錯， D 對。所以正確選項為m10如圖 8 所示，傾角為 的傳送帶沿逆時針方向以加速度a 加速轉(zhuǎn)動時，小物體 A與傳送帶相對靜止，重力加速度為g。則 ()圖8A 只有 agsin ， A 才受沿傳送帶向上的靜摩擦力作用B只有 agsin ， A 才受沿傳送帶向上的靜摩擦力作用C只有 a gsin ， A 才受沿傳送帶向上的靜摩擦力作用D無論 a 為多大， A 都受沿傳送帶向上的靜摩擦力作用解析： 選 BA 與傳送帶相對靜止，傾角為的傳送帶沿逆時針方向以加速度a 加速轉(zhuǎn)動時， A

11、 有沿斜面向下的加速度a，對 A 受力分析可知只有agsin ， A 才受沿傳送帶向上的靜摩擦力作用，B 正確。二、非選擇題(本題共 2 小題，共40 分)11(20 分 )(2012 浙江高考 )為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系，小明同學用石蠟做成兩條質(zhì)量均為 m、形狀不同的“ A 魚”和“ B 魚”， 如圖 9 所示。 在高出水面 H 處分別靜止釋放“ A 魚”和“ B 魚”， “ A 魚”豎直下潛 hA 后速度減小為零， “B 魚”豎直下潛 hB后速度減小為零。“魚”在水中運動時，除受重力外，還受到浮力和水的阻力。已知“魚”在水中所受浮力是其重力的109倍，重力加速度為g，“魚”運動

12、的位移值遠大于“魚”的長度。假設(shè)“魚”運動時所受水的阻力恒定，空氣阻力不計。求：圖9(1)“ A 魚”入水瞬間的速度vA 1；(2)“ A 魚”在水中運動時所受阻力fA ；(3)“ A 魚”和“B 魚”在水中運動時所受阻力之比fA fB。解析：(1)“A魚 ” 在入水前做自由落體運動，有v2A10 2gH得： vA12gH(2)“ A 魚 ”在水中運動時受重力、浮力和阻力的作用，做勻減速運動，設(shè)加速度為aA，有F 合 F 浮 fA mgF 合 maA0 vA12 2aAAh由題意： F 浮109 mg綜合上述各式，得H1fAmg(hA9)(3)考慮到 “B 魚 ” 的受力、運動情況與“ A 魚

13、” 相似，有Bmg( H 1fhB9)綜合、兩式，得fA hB 9HhAfBhA 9H hBH1答案： (1)2gH(2) mg( )hA9hB(3)hA9H hA9H hB12(20 分 )(2012 廉州中學理綜測試) 一小轎車從高為10 m、傾角為 37的斜坡頂端由靜止開始向下行駛， 當小轎車到達底端時進入一水平面，在距斜坡底端115 m 的地方有一池塘，發(fā)動機在斜坡上產(chǎn)生的牽引力為2 103N，在水平地面上調(diào)節(jié)油門后，發(fā)動機產(chǎn)生的牽引力為1.4 104 N ，小轎車的質(zhì)量為2 t，小轎車與斜坡及水平地面間的動摩擦因數(shù)均為0.5(g取 10 m/s2， sin 37 0.6，cos 37 0.8)。求：圖 10(1)小轎車行駛至斜坡底端時的速度大小；(2) 為使小轎車在水平地面上行駛而不掉入池塘，在水平地面上加速的時間不能超過多少？ (轎車在行駛過程中不采用剎車裝置 )解析： (1)小轎車在斜坡上行駛時，由牛頓第二定律得F1 mgsin 37 mgcos 37 ma1代入數(shù)據(jù)得 a1 3 m/s2由 v12 2a1