届高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第讲牛顿第二定律两类动力学问题作业新人教版.doc

第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业单独成册方便使用根底题组一、单项选择题1在国际单位制(简称SI)中，力学和电学的根本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)导出单位V(伏特)用上述根本单位可表示为()Am2·kg·s4·A1Bm2·kg·s3·A1Cm2·kg·s2·A1 Dm2·kg·s1·A1解析：根据PUI、PFv、Fma可导出U，即Vm2·kg·s3·A1，B项正确答案：B2由牛顿第二定律可知()A物体运动的方向发生改变，可断定物体所受合外力的方向也发生改变B只要物体受到力的作用，物体就有加速度C当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比D物体的质量对加速度的产生起对抗作用，所以质量是一种阻力解析：物体运动的方向发生改变，其合外力方向可能不变，如平抛运动，A错；假设物体所受到的力的合力为零，那么物体没有加速度，B错；根据牛顿第二定律的独立性可知，C对；质量是物体的属性，不是力，D错答案：C3.如下图，两根长度分别为L1和L2的光滑杆AB和BC在B点垂直焊接，当按图示方式固定在竖直平面内时，将一滑环从B点由静止释放，分别沿BA和BC滑到杆的底端经历的时间相同，那么这段时间为()A. B.C. D.解析：设BA和BC倾角分别为和，根据牛顿第二定律得：滑环沿BA下滑的加速度为a1gsin 沿BC下滑的加速度为a2gsin 设下滑时间为t，由题有：L1a1t2L2a2t2由几何知识有：sin cos 联立以上各式解得t，应选C.答案：C4乘坐“空中缆车饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择假设某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如下图在缆车中放一个与山坡外表平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)，那么()A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C小物块受到的滑动摩擦力为mgmaD小物块受到的静摩擦力为ma解析：小物块相对斜面静止，因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力缆车以加速度a上行，小物块的加速度也为a，以物块为研究对象，那么有fmgsin 30°ma，fmgma，f为静摩擦，方向平行斜面向上，故A正确，B、C、D均错误答案：A5(2022·湖南衡阳联考)质量不等的两木块A、B，用跨过一轻质定滑轮的轻绳相连，在图示情况下，木块A、B一起做匀速运动假设木块A、B的位置互相交换，那么木块A运动的加速度为(木块A、B与桌面间的动摩擦因数均为，且<1，重力加速度为g，空气阻力、滑轮摩擦均不计)()A(1)g B(12)gC.g D与木块A、B的质量有关解析：A、B匀速运动过程，有mAgmBgA、B互相交换后，有mBgmAg(mAmB)a解得a(1)g应选A.答案：A二、多项选择题6.如图是汽车运送圆柱形工件的示意图图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件外表光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零sin 15°0.26，cos 15°0.97，tan 15°0.27，g取10 m/s2，那么汽车向左匀加速启动的加速度可能为()A4 m/s2 B3 m/s2C2 m/s2 D1 m/s2解析：设圆柱形工件的质量为m，对圆柱形工件受力分析如下图，根据题意，有FQmgNcos 15°，F合Nsin 15°ma，联立解得a·tan 15°×0.272.7m/s22.7 m/s2.应选项A、B正确答案：AB7.(2022·四川绵阳高三月考)如下图，质量分别为mA、mB的A、B两物块用轻绳连接放在倾角为的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，A、B与斜面的动摩擦因数均为.为了增加轻绳上的张力，可行的方法是()A减小A物块的质量 B增大B物块的质量C增大倾角 D增大动摩擦因数解析：对整体：F(mAmB)gsin (mAmB)gcos (mAmB)a得agsin gcos 对B：TmBgsin mBgcos mBa那么轻线上的张力TmBgsin mBgcos mBa那么要增加T，可减小A物块的质量，或增大B物块的质量，选项A、B正确答案：AB8.(2022·湖北黄石高三质检)如下图，轻弹簧两端拴接质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两小球静止，两细线与水平方向的夹角30°，弹簧水平，重力加速度为g，那么以下说法中正确的选项是()A细线拉力的大小为mgB弹簧弹力的大小为mgC剪断左侧细线的瞬间，小球a的加速度为2gD剪断左侧细线的瞬间，小球b的加速度为零解析：对小球a分析，由共点力平衡条件得，弹簧的弹力Fmg，细线的拉力为2mg，故A、B错误；剪断左侧细线的瞬间，弹簧的弹力不变，小球a所受的合力F合2mg，根据牛顿第二定律得，a2g，小球b受力不变，合力仍然为零，所以加速度为零，故C、D正确答案：CD能力题组一、选择题9如下图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，那么在突然撤去挡板的瞬间有()A两图中两球加速度均为gsin B两图中A球的加速度均为零C图乙中轻杆的作用力一定不为零D图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍解析：撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsin ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为零，加速度为零，B球所受合力为2mgsin ，加速度为2gsin ；图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为mgsin ，加速度均为gsin ，可知只有D正确答案：D10(2022·贵州六盘水模拟)在很多旅游景点都建有山坡滑道，如图甲是某景点的山坡滑道图片，为了研究滑行者在滑道斜坡AE局部的滑行情况，技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有ADDE10 m，滑道AE可视为光滑，A30°.滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，g取10 m/s2，那么()A滑道AE的长度为10 mB滑行者在滑道AE上滑行的加速度a5 m/s2C滑行者在滑道AE上滑行的时间为2 sD滑行者滑到E点时的速度为10 m/s解析：由图中几何关系可知，AE2ADcos 30°2×10× m10 m，A错误；由几何知识知滑道AE与水平面的夹角为60°，由mgsin 60°ma可得滑行者在滑道AE上滑行的加速度agsin 60°5 m/s2，B错误；由AEat2，解得t2 s，C正确；由v22a·AE，解得v10 m/s，D错误答案：C11.(多项选择)如下图，一倾角37°的足够长斜面固定在水平地面上当t0时，滑块以初速度v010 m/s沿斜面向上运动滑块与斜面间的动摩擦因数0.5，g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8，以下说法正确的选项是()A滑块一直做匀变速直线运动Bt1 s时，滑块速度减为零，然后在斜面上向下运动Ct2 s时，滑块恰好又回到出发点Dt3 s时，滑块的速度大小为4 m/s解析：设滑块上滑时的加速度大小为a1，由牛顿第二定律可得mgsin mgcos ma1，解得a110 m/s2，上滑时间t11 s，上滑的距离x1v0t15 m，因tan ，mgsin mgcos ，滑块上滑到速度为零后，向下运动，选项B正确；设滑块下滑时的加速度大小为a2，由牛顿第二定律可得mgsin mgcos ma2，解得a22 m/s2，经1 s，滑块下滑的距离x2a2t1 m5 m，滑块未回到出发点，选项C错误；因上滑和下滑过程中的加速度不同，故滑块全程不是匀变速直线运动，选项A错误；t3 s时，滑块沿斜面向下运动的位移x3a2t×2×22 m4 m5 m，滑块未回到出发点，此时的速度va2·(3 s1 s)4 m/s，选项D正确答案：BD二、非选择题12(2022·浙江金华十校调研)在游乐场中，有一种大型游戏装置叫“跳楼机，参加游戏的游客被平安带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放为研究方便，可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面(g取10 m/s2)求：(1)座椅在自由下落结束时刻的速度为多大？(2)座椅在匀减速运动阶段的时间为多少？(3)在匀减速运动阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？解析：(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v，下落时间t11.2 s，由vgt1得v12 m/s.(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h，总时间为t，h(404)m36 m，由ht得t6 s，设座椅匀减速运动的时间为t2，那么t2tt14.8 s.(3)设座椅在匀减速阶段的加速度大小为a，座椅对游客的作用力大小为F，根据vat2可得a2.5 m/s2，由牛顿第二定律Fmgma可得1.25.答案：(1)12 m/s(2)4.8 s(3)1.2513.如下图，一物体以v02 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t1 s斜面长度L1.5 m，斜面的倾角30°，重力加速度取g10 m/s2.求：(1)物体滑到斜面底端时的速度大小；(2)物体沿斜面下滑的加速度大小和方向；(3)物体与斜面间的动摩擦因数解析：(1)设物体滑到斜面底端时速度为vt，那么有Lt，代入数据解得vt1 m/s.(2)因vtv0，物体做匀减速运动，加速度方向沿斜面向上，加速度的大小为a1 m/s2.(3)物体沿斜面下滑时，受力分析如下图由牛顿第二定律得fmgsin ma又Nmgcos fN联立解得，代入数据解得.答案：(1)1 m/s(2)1 m/s2方向沿斜面向上(3)