浙江新高考選考物理一輪復(fù)習(xí)達標檢測鞏固提能3第三章2第2節(jié)牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題

[隨堂檢測]1．(2019·4月浙江選考)下列物理量屬于基本量且單位屬于國際單位制中基本單位的是()A．功/焦耳 B．質(zhì)量/千克C．電荷量/庫侖 D．力/牛頓解析：選B.質(zhì)量是基本物理量，其國際單位制基本單位是千克，故B正確；功、電荷量和力都是導(dǎo)出物理量，焦耳、庫侖和牛頓均是導(dǎo)出單位．2．(多選)關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是()A．物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大B．物體的速度為零，則加速度為零，所受的合外力也為零C．物體的速度為零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物體的速度很大，但加速度可能為零，所受的合外力也可能為零解析：選CD.物體的速度大小與加速度大小及所受合外力大小無關(guān)，故C、D正確，A、B錯誤．3.趣味運動會上運動員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑，設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，球拍平面和水平面之間夾角為θ，球拍與球保持相對靜止，它們間摩擦力及空氣阻力不計，則()A．運動員的加速度為gtanθB．球拍對球的作用力為mgC．運動員對球拍的作用力為(M＋m)gcosθD．若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上運動解析：選A.網(wǎng)球受力如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得FNsinθ＝ma，又FNcosθ＝mg，解得a＝gtanθ，F(xiàn)N＝eq\f(mg,cosθ)，故A正確，B錯誤；以球拍和球整體為研究對象，受力如圖乙所示，根據(jù)平衡，運動員對球拍的作用力為F＝eq\f(（M＋m）g,cosθ)，故C錯誤；當(dāng)a>gtanθ時，網(wǎng)球才向上運動，由于gsinθ<gtanθ，故球不一定沿球拍向上運動，故D錯誤．4．(2020·嘉興檢測)如圖所示，某次滑雪訓(xùn)練，運動員站在水平雪道上第一次利用滑雪杖對雪面的作用獲得水平推力F＝84N，而從靜止向前滑行，其作用時間為t1s，撤除水平推力F后經(jīng)過t2s，他第二次利用滑雪杖對雪面的作用獲得同樣的水平推力，作用距離與第一次相同．已知該運動員連同裝備的總質(zhì)量為m＝60kg，在整個運動過程中受到的滑動摩擦力大小恒為Ff＝12N，求：(1)第一次利用滑雪杖對雪面作用獲得的速度大小及這段時間內(nèi)的位移；(2)該運動員(可視為質(zhì)點)第二次撤除水平推力后滑行的最大距離．解析：(1)運動員利用滑雪杖獲得的加速度為a1＝eq\f(F－Ff,m)＝eq\f(84－12,60)m/s2m/s2第一次利用滑雪杖對雪面作用獲得的速度大小v1＝a1t1×m/sm/s位移x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)m.(2)運動員停止使用滑雪杖后，加速度大小為a2＝eq\f(Ff,m)經(jīng)時間t2速度變?yōu)関′1＝v1－a2t2第二次利用滑雪杖獲得的速度大小v2，則veq\o\al(2,2)－v′eq\o\al(2,1)＝2a1x1第二次撤除水平推力后滑行的最大距離x2＝eq\f(veq\o\al(2,2),2a2)解得：x2m.答案：(1)m/sm(2)m[課后達標]一、選擇題1．(2018·4月浙江選考)用國際單位制的基本單位表示能量的單位，以下正確的是()A．kg·m2/s2 B．kg·m/s2C．N/m D．N·m答案：A2．下列關(guān)于單位制的說法中，不正確的是()A．基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制B．在國際單位制中，長度、質(zhì)量、時間三個物理量被選作力學(xué)的基本物理量C．在國際單位制中，力學(xué)的三個基本單位分別是m、kg、sD．力的單位牛頓是國際單位制中的一個基本單位答案：D3．質(zhì)量為1t的汽車在平直公路上以10m/s的速度勻速行駛，阻力大小不變．從某時刻開始，汽車牽引力減少2000N，那么從該時刻起經(jīng)過6s，汽車行駛的路程是()A．50m B．42mC．25m D．24m答案：C4．(2020·浙江十校聯(lián)考)如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2，重力加速度大小為g.則有()A．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝0，a2＝gC．a(chǎn)1＝0，a2＝eq\f(m＋M,M)g D．a(chǎn)1＝g，a2＝eq\f(m＋M,M)g答案：C5．(2020·浙江猜題卷)有種臺階式自動扶梯，無人乘行時運轉(zhuǎn)很慢，有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)．一顧客乘扶梯上樓，正好經(jīng)歷了這兩個過程，用G、N、f表示乘客受到的重力、支持力和摩擦力，則能正確反映該乘客在這兩個過程中的受力示意圖的是()解析：選D.人和扶梯勻速運動時，人受到重力和支持力的作用，且二力平衡，不受摩擦力．人隨臺階式自動扶梯加速運動時，加速度沿運動方向斜向上，臺階水平，摩擦力與接觸面平行，故摩擦力是水平的．D正確．6.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球與彈簧Ⅰ和水平細繩Ⅱ相連，Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q兩點．小球靜止時，Ⅰ中拉力的大小為F1，Ⅱ中拉力的大小為F2，當(dāng)僅剪斷Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬間，球的加速度a應(yīng)是()A．若剪斷Ⅰ，則a＝g，方向豎直向下B．若剪斷Ⅱ，則a＝eq\f(F2,m)，方向水平向左C．若剪斷Ⅰ，則a＝eq\f(F1,m)，方向沿Ⅰ的延長線方向D．若剪斷Ⅱ，則a＝g，方向豎直向上解析：Ⅰ、Ⅱ時小球受力情況如圖所示．在剪斷Ⅰ的瞬間，由于小球的速度為0，繩Ⅱ上的力突變?yōu)?，則小球只受重力作用，加速度為g，選項A正確、C錯誤；若剪斷Ⅱ，由于彈簧的彈力不能突變，F(xiàn)1與重力的合力大小仍等于F2，所以此時加速度為a＝eq\f(F2,m)，方向水平向左，選項B正確、D錯誤．7．(2020·湖州質(zhì)檢)如圖甲所示，一物體沿傾角為θ＝37°的固定粗糙斜面由靜止開始運動，同時受到水平向右的風(fēng)力作用，水平風(fēng)力的大小與風(fēng)速成正比．物體在斜面上運動的加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖乙所示，則(sin37°，cos37°＝，g＝10m/s2)()A．當(dāng)風(fēng)速為3m/s時，物體沿斜面向下運動B．當(dāng)風(fēng)速為5m/s時，物體與斜面間無摩擦力作用C．當(dāng)風(fēng)速為5m/s時，物體開始沿斜面向上運動D．解析：選A.由題圖乙得物體做加速度逐漸減小的加速運動，物體的加速度方向不變，當(dāng)風(fēng)的初速度為零時，加速度為a0＝4m/s2，沿斜面方向有a＝gsinθ－μgcosθ，解得μ，D錯誤；物體沿斜面方向開始加速下滑，隨著速度的增大，水平風(fēng)力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，則加速度逐漸減小，但加速度的方向不變，物體仍然加速運動，直到速度為5m/s時，物體的加速度減為零，此后物體將做勻速運動，A正確，B、C錯誤．8.(2020·東陽中學(xué)期中)如圖所示，在水平面上有三個質(zhì)量分別為m1、m2、m3的木塊，木塊1和2、2和3間分別用一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接起來，木塊1、2與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ，木塊3和水平面之間無摩擦力．現(xiàn)用一水平恒力向右拉木塊3，當(dāng)三木塊一起勻速運動時，1和3兩木塊間的距離為(木塊大小不計)()A．L＋eq\f(μm2g,k) B．L＋eq\f(μ（m1＋m2）g,k)C．2L＋eq\f(μ（2m1＋m2）g,k) D．2L＋eq\f(2μ（m1＋m2）g,k)解析：選C.對木塊1受力分析，受重力、支持力、拉力和摩擦力，根據(jù)共點力平衡條件，有：kx1－μm1g＝0對木塊1和木塊2整體受力分析，受總重力、總支持力、右側(cè)彈簧的拉力和總摩擦力，有：kx2－μ(m1＋m2)g＝0木塊1與木塊3之間的總長度為x＝2L＋x1＋x2，由以上各式解得x＝2L＋eq\f(μ（2m1＋m2）g,k)，故C正確．9.一條足夠長的淺色水平傳送帶自左向右勻速運行．現(xiàn)將一個木炭包無初速度地放在傳送帶的最左端，木炭包將會在傳送帶上留下一段黑色的徑跡．下列說法中正確的是()A．黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)B．木炭包的質(zhì)量越大，徑跡的長度越短C．傳送帶運動的速度越大，徑跡的長度越短D．木炭包與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大，徑跡的長度越短解析：選D.放上木炭包后木炭包在摩擦力的作用下向右加速，而傳送帶仍勻速，雖然兩者都向右運動，但在木炭包的速度達到與傳送帶速度相等之前木炭包相對于傳送帶向左運動，故黑色徑跡出現(xiàn)在木炭包的右側(cè)，A錯誤．由于木炭包在摩擦力作用下加速運動時加速度a＝μg與其質(zhì)量無關(guān)，故徑跡長度與其質(zhì)量也無關(guān)，B錯誤．徑跡長度等于木炭包相對傳送帶通過的位移大小，即二者對地的位移差：Δx＝vt－eq\f(0＋v,2)t＝eq\f(1,2)vt＝eq\f(v2,2μg)，可見傳送帶速度越小、動摩擦因數(shù)越大，相對位移越小，黑色徑跡越短，C錯誤，D正確．10.(2020·湖州質(zhì)檢)如圖所示，質(zhì)量為m1的足夠長的木板靜止在光滑水平面上，其上放一質(zhì)量為m2的木塊．t＝0時刻起，給木塊施加一水平恒力F.分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小，圖中可能符合運動情況的是()解析：選A.t＝0時刻起，給木塊施加一水平恒力F，兩者可能一起加速運動，選項A正確，B錯誤；可能木塊的加速度大于木板的加速度，選項C、D錯誤．二、非選擇題11.(2020·寧波選考適應(yīng)考試)小物塊以一定的初速度v0沿斜面(足夠長)向上運動，由實驗測得物塊沿斜面運動的最大位移x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖所示．取g＝10m/s2，空氣阻力不計．可能用到的函數(shù)值：sin30°＝，sin37°＝0.6.(1)求物塊的初速度v0；(2)求物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ；(3)計算說明圖線中P點對應(yīng)的斜面傾角為多大？在此傾角條件下，小物塊能滑回斜面底端嗎？說明理由(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等)．解析：(1)當(dāng)θ＝90°時，物塊做豎直上拋運動，末速度為0由題圖得上升最大位移為xmm由veq\o\al(2,0)＝2gxm，得v0＝8m/s.(2)當(dāng)θ＝0°時，物塊相當(dāng)于在水平面上做勻減速直線運動，末速度為0由題圖得水平最大位移為xm由運動學(xué)公式有：veq\o\al(2,0)＝2ax由牛頓第二定律得：μmg＝ma，得μ＝0.5.(3)設(shè)題圖中P點對應(yīng)的斜面傾角值為θ，物塊在斜面上做勻減速運動，末速度為0由題圖得物塊沿斜面運動的最大位移為x′m由運動學(xué)公式有：veq\o\al(2,0)＝2a′x′由牛頓第二定律有：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma′得10sinθ＋5cosθ＝10，得θ＝37°.因為mgsinθ＝6m＞μmgcosθ＝4m，所以能滑回斜面底端．答案：(1)8m/s(2)(3)37°能滑回底端，理由見解析12.(2020·杭州質(zhì)檢)如圖所示，傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接．現(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點)從斜面上的A點由靜止釋放，最終停在水平面上的C點．已知A點距水平面的高度hm，B點距C點的距離Lm．(滑塊經(jīng)過B點時沒有能量損失，取g＝10m/s2)求：(1)滑塊在運動過程中的最大速度；(2)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ；(3)滑塊從A點釋放后，經(jīng)過時間ts時速度的大?。馕觯?1)滑塊先在斜面上做勻加速運動，然后在水平面上做勻減速運動，故滑塊運動到B點時速度最大，設(shè)為vmax，設(shè)滑塊在斜面上運動的加速度大小為a1，則mgsin30°＝ma1veq\o\al(2,max)＝2a1eq\f(h,sin30°)解得：vmax＝4m/s.(2)設(shè)滑塊在水平面上運動的加速度大小為a2則μmg＝ma2veq\o\al(2,max)＝2a2L解得：μ＝0.4.(3)設(shè)滑塊在斜面上運動的時間為t1，vmax＝a1t1，得t1s，由于t>t1，故滑塊已經(jīng)經(jīng)過B點，做勻減速運動的時間為t－t1s，設(shè)ts時速度大小為v，則v＝vmax－a2(t－t1)解得：vm/s.答案：(1)4m/s(2)(3)m/s13.(2018·4月浙江選考)可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲．如圖所示，有一企鵝在傾角為37°的傾斜冰面上，先以加速度a＝m/s2從冰面底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，t＝8s時，突然臥倒以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點，完成一次游戲(企鵝在滑動過程中姿勢保持不變)．若企鵝肚皮與冰面間的動摩擦因數(shù)μ，已知sin37°＝，cos37°＝0.8.求：(1)企鵝向上“奔跑”的位移大小；(2)企鵝在冰面滑動的加速度大??；(3)企鵝退滑到出發(fā)點時的速度大?。?計算結(jié)果可用根式表示)解析：(1)在企鵝向上奔跑過程中：x＝eq\f(1,2)at2，解得：x＝16m.(2)在企鵝臥倒以后將進行兩個過程的運動，第一個過程是從臥倒到最高點，第二個過程是從最高點滑到最低點，兩次過程由牛頓第二定律分別有：mgs