高考物理一轮复习 课时跟踪检测（九）牛顿第二定律 两类动力学问题（重点班）-人教版高三全册物理试题.doc

课时跟踪检测（九） 牛顿第二定律 两类动力学问题A级保分题目巧做快做1kg和s是国际单位制两个基本单位的符号，这两个基本单位对应的物理量是()A质量和时间B质量和位移C重力和时间 D重力和位移解析：选Akg为质量的单位，s为时间的单位，A正确。2多选如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的水平轻弹簧，则当木块接触弹簧后，下列判断正确的是()A木块立即做减速运动B木块在一段时间内速度仍增大C当F等于弹簧弹力时，木块速度最大D弹簧压缩量最大时，木块速度为零但加速度不为零解析：选BCD刚开始时，弹簧对木块的作用力小于外力F，木块继续向右做加速度逐渐减小的加速运动，直到二力相等，而后，弹簧对木块的作用力大于外力F，木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动，直到速度为零，但此时木块的加速度不为零，故选项A错误，B、C、D正确。3.(2018·绵阳模拟)如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m。物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起但A、B之间无弹力，已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是()A物块A的加速度为0B物块A的加速度为C物块B的加速度为0 D物块B的加速度为解析：选B剪断细线前，弹簧的弹力：F弹mgsin 30°mg，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹mg；剪断细线瞬间，对A、B系统分析，加速度为：a，即A和B的加速度均为。4(2018·达州一模)在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑)，分别有如图所示的两套装置，斜面体B的上表面水平且光滑，长方体D的上表面与斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p上，另一端分别连在A和C上，在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是()A两弹簧都处于拉伸状态B两弹簧都处于压缩状态C弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长D弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态解析：选C由于斜面光滑，它们整体沿斜面下滑的加速度相同，为gsin 。对于题图甲，以A为研究对象，重力与支持力的合力沿竖直方向，而A沿水平方向的加速度：axacos gsin ·cos ，该加速度由水平方向弹簧的弹力提供，所以弹簧L1处于压缩状态；对于题图乙，以C为研究对象，重力与斜面支持力的合力大小：F合mgsin ，即C不能受到弹簧的弹力，弹簧L2处于原长状态。故选项C正确，A、B、D错误。5.(2018·台州期中)如图所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力，并使系统静止，若将外力突然撤去，则物块在第一次到达最高点前的v ­t图像(图中实线)可能是下图中的()解析：选A当将外力突然撤去后，弹簧的弹力大于重力，物体向上加速，随弹力减小，物体向上的加速度减小，但速度不断增大，当F弹G时加速度为零，物体速度达到最大，之后F弹G，物体开始向上做减速运动，如果物体未脱离弹簧，则加速度就一直增大，速度一直减小，直到为零；若物体能脱离弹簧，则物体先做加速度增大的减速运动，脱离弹簧后做加速度为g的匀减速运动，所以选项A正确，B、C、D均错误。6.如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且ABBC，物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为14，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数1、2之比为(物块P在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动)()A11B14C41 D81解析：选D由牛顿第二定律可知，物块P在AB段减速的加速度a11g，在BC段减速的加速度a22g，设物块P在AB段运动时间为t，则可得：vB2g·4t，v01gt2g·4t，由xAB·t，xBC·4t，xABxBC，解得：182，故D正确。7.多选(2016·江苏高考)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：选BD鱼缸相对于桌布向左运动，故应受到向右的摩擦力，选项A错误；由于鱼缸与桌布、桌面之间的动摩擦因数相等，鱼缸在桌布上运动和在桌面上运动时加速度的大小相等，根据vat，鱼缸在桌布上和在桌面上的滑动时间相等，选项B正确；若猫增大拉力，鱼缸与桌布之间的摩擦力仍然为滑动摩擦力，大小不变，选项C错误；若猫减小拉力，鱼缸可能随桌布一起运动而滑出桌面，选项D正确。8(2018·烟台模拟)如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为。若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为()Amg，竖直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan ，水平向右Dmg，斜向右上方解析：选D以A为研究对象，分析受力如图，根据牛顿第二定律得：mAgtan mAa，得：agtan ，方向水平向右。再对B研究得：小车对B的摩擦力为：fmamgtan ，方向水平向右，小车对B的支持力大小为Nmg，方向竖直向上，则小车对物块B产生的作用力的大小为：Fmg，方向斜向右上方，故D正确。B级拔高题目稳做准做9.多选(2018·西安一模)用同种材料制成的倾角为30°的斜面和水平面，斜面长2.4 m且固定，如图甲所示。一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v02 m/s时，经过0.8 s后小物块停在斜面上，多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t­v0图像，如图乙所示。已知重力加速度大小为g10 m/s2，则下列说法中正确的是()A小物块在斜面上运动时的加速度大小为2.5 m/s2B小物块在斜面上运动时的加速度大小为0.4 m/s2C小物块与该种材料之间的动摩擦因数为D由图乙可推断，若小物块的初速度继续增大，小物块的运动时间也随速度均匀增大解析：选AC由题图乙可知小物块在斜面上运动时的加速度大小为a2.5 m/s2，A正确，B错误；对小物块应用牛顿第二定律得mamgcos mgsin ，代入数据得，C正确；若小物块的速度足够大，则小物块将运动到水平面上，题图乙中的直线对小物块不再适用，D错误。10.(2018·济南模拟)如图所示，斜面体ABC放在粗糙的水平地面上。滑块在斜面底端以初速度v09.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角37°，滑块与斜面间的动摩擦因数0.45。整个过程斜面体保持静止不动，已知滑块的质量m1 kg，sin 37°0.6，cos 37°0.8，g取10 m/s2。试求：(1)滑块回到出发点时的速度大小。(2)定量画出斜面与水平地面之间的摩擦力Ff随时间t变化的图像。解析：(1)滑块沿斜面上滑过程，由牛顿第二定律：mgsin mgcos ma1，解得a19.6 m/s2设滑块上滑位移大小为L，则由v022a1L，解得L4.8 m滑块沿斜面下滑过程，由牛顿第二定律：mgsin mgcos ma2，解得a22.4 m/s2根据v22a2L，解得v4.8 m/s。(2)滑块沿斜面上滑过程用时t11 s对斜面与滑块构成的系统受力分析可得Ff1ma1cos 7.68 N滑块沿斜面下滑过程用时t22 s对斜面与滑块构成的系统受力分析可得Ff2ma2cos 1.92 NFf随时间变化如图所示。答案：(1)4.8 m/s(2)见解析图11.(2018·德阳一诊)如图甲所示，质量为m1 kg的物体置于倾角为37°的固定且足够长的斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，t10.5 s时撤去拉力，物体速度与时间(v ­t)的部分图像如图乙所示。(g10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)问：(1)拉力F的大小为多少？(2)物体沿斜面向上滑行的最大距离s为多少？解析：(1)设物体在力F作用时的加速度为a1，撤去力F后物体的加速度为a2，根据图像可知：a1 m/s216 m/s2a2 m/s28 m/s2力F作用时，对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知Fmgsin mgcos ma1，撤去力F后对物体进行受力分析，由牛顿第二定律可知(mgsin mgcos )ma2，解得：F24 N。(2)设撤去力F后物体运动到最高点所用时间为t2，此时物体速度为零，有t2 s1 s向上滑行的最大距离：s·(t1t2)×1.5 m6 m。答案：(1)24 N(2)6 m12.(2017·全国卷)如图，两个滑块A和B的质量分别为mA1 kg和mB5 kg，放在静止于水平地面上的木板的两端，两者与木板间的动摩擦因数均为10.5；木板的质量为m4 kg，与地面间的动摩擦因数为20.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动，初速度大小均为v03 m/s。A、B相遇时，A与木板恰好相对静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g10 m/s2。求：(1)B与木板相对静止时，木板的速度；(2)A、B开始运动时，两者之间的距离。解析：(1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1。在滑块B与木板达到共同速度前有f11mAgf21mBgf32(mmAmB)g由牛顿第二定律得f1mAaAf2mBaBf2f1f3ma1设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1。由运动学公式有v1v0aBt1v1a1t1联立式，代入已知数据得v11 m/s。(2)在t1时间间隔内，B相对于地面移动的距离为sBv0t1aBt12设在B与木板达到共同速度v1后，木板的加速度大小为a2。对于B与木板组成的体系，由牛顿第二定律有f1f3(mBm)a2由式知，aAaB；再由式知，B与木板达到共同速度时，A的速度大小也为v1，但运动方向与木板相反。由题意知，A和B相遇时，A与木板的速度相同，设其大小为v2。设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2，则由运动学公式，对木板有v2v1a2t2对A有v2v1aAt2在t2时间间隔内，B(以及木板)相对地面移动的距离为s1v1t2a2t22在(t1t2)时间间隔内，A相对地面移动的距离为sAv0(t1t2)aA2A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同。因此A和B开始运动时，两者之间的距离为s0sAs1sB联立以上各式，并代入数据得s01.9 m。(也可用如图所示的速度时间图线求解)答案：(1)1 m/s(2)1.9 m