高考物理一轮总复习 第三章 第2课时 牛顿第二定律、两类动力学问题（基础课时）限时规范训练（含解析）新人教版-新人教版高三全册物理试题.doc

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1、牛顿第二定律、两类动力学问题基础巩固题组(20分钟，50分)1(2019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 30mg，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，方向沿斜面向下2质量为1 t的汽车

2、在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶，阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减少2 000 N，那么从该时刻起经过6 s，汽车行驶的路程是()A50 m B42 mC25 m D24 m解析：选C.汽车匀速行驶时，FFf，设汽车牵引力减小后加速度大小为a，牵引力减少F2 000 N时，Ff(FF)ma，解得a2 m/s2，与速度方向相反，汽车做匀减速直线运动，设经时间t汽车停止运动，则t s5 s，故汽车行驶的路程xt5 m25 m，故选项C正确3一个质量为m1 kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数0.2.从t0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用，若力F1、F2随

3、时间的变化如图所示，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，则物块在此后的运动过程中()A物块从t0时刻开始运动B物块运动后先做加速运动再做减速运动，最后匀速运动C物块加速度的最大值是3 m/s2D物块在t4 s时速度最大解析：选C.物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ffmmg0.2110 N2 N，物块在第1 s内，满足F1F2Ffm物块处于静止状态，选项A错误；第1 s物块静止，第1 s末到第7 s末，根据牛顿第二定律有F1F2Ffmma，F2先减小后增大，故加速度先增大再减小，方向沿F1方向，物块一直加速，故选项B、D均错误，在t4 s时加速度最大为am m

4、/s23 m/s2，选项C正确4(2019清远市田家炳实验中学一模)(多选)一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是()A一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2B一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C可能做匀减速直线运动，加速度大小是2.5 m/s2D可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2解析：选BC.根据平衡条件得知，其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后，物体的合力大小范围为5

5、NF合25 N，根据牛顿第二定律a得：物体的加速度范围为：2.5 m/s2a12.5 m/s2.若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能为5 m/s2，故A错误由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，故C正确由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D错误5如图所示，光滑细杆BC、DC和AC构成矩形ABCD的两邻边和对角线，ACBCDC5

6、43，AC杆竖直，各杆上分别套有一质点小球a、b、d，a、b、d三小球的质量比为123，现让三小球同时从各杆的顶点由静止释放，不计空气阻力，则a、b、d三小球在各杆上滑行的时间之比为()A111 B543C589 D123解析：选A.因ABCD为矩形，故A、B、C、D四点必在以AC边为直径的同一个圆周上，由等时圆模型可知，由A、B、D三点释放的小球a、b、d必定同时到达圆的最低点C点，故A正确6如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用一架质量m2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f4 Ng取10

7、m/s2.(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞求在t5 s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H100 m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落求无人机坠落地面时的速度v. 解析：(1)设无人机上升时加速度为a，由牛顿第二定律，有Fmgfma解得a6 m/s2由hat2，解得h75 m.(2)设无人机坠落过程中加速度为a1，由牛顿第二定律，有mgfma1解得a18 m/s2由v22a1H，解得v40 m/s.答案：(1)75 m(2)40 m/s能力提升题组(25分钟，50分)1如图所示，B是水平地面上AC的中点，可视为质点的小物块以某一初速度从A点滑动

8、到C点停止小物块经过B点时的速度等于它在A点时速度的一半则小物块与AB段间的动摩擦因数1和BC段间的动摩擦因数2的比值为()A1 B2C3 D4解析：选C.物块从A到B根据牛顿第二定律，有1mgma1，得a11g.从B到C根据牛顿第二定律，有2mgma2，得a22g.设小物块在A点时速度大小为v，则在B点时速度大小为，由于ABBCl，由运动学公式知，从A到B：2v221gl，从B到C：0222gl，联立解得132，故选项C正确，A、B、D错误2(2018高考全国卷)如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，

9、以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()解析：选A.设物块P静止时弹簧的压缩量为L，由胡克定律和平衡条件得mgkL.当物块P位移为x时，弹簧弹力为k(Lx)，根据牛顿第二定律有Fk(Lx)mgma，即FkxmamgkLkxma，可见，F与x是一次函数关系，A正确3如图所示，几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度，从P点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰好在相同的时间内到达各自的最高点，则各小球最高点的位置()A在同一水平线上 B在同一竖直线上C在同一抛物线上 D在同一圆周上解析：选D.设某一直轨道与水平面成角，末速度为零的匀减速

10、直线运动可逆向看成初速度为零的匀加速直线运动，则小球在直轨道上运动的加速度agsin ，由位移公式得lat2gsin t2，即gt2，不同的倾角对应不同的位移l，但相同，即各小球最高点的位置在直径为gt2的圆周上，选项D正确4质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌子边缘之间的摩擦都忽略不计，则重物下落过程中，工件的加速度为()A. BC. D解析：选C.相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，设绳子上的拉力为F，根据牛顿第二定律2，解得F，工件

11、加速度a，所以C正确5(多选)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是()A所受浮力大小为4 830 NB加速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析：选AD.刚开始上升时，空气阻力为零，F浮mgma，解得F浮m(ga)4 830 N，A正确；加速上升过程，若保持加速度不变，

12、则热气球上升到180 m时，速度v6 m/s5 m/s，所以热气球做加速度减小的加速直线运动，上升10 s后的速度vat5 m/s，C错误；再由F浮F阻mgma可知空气阻力F阻增大，B错误；匀速上升时，F浮F阻mg，所以F阻F浮mg230 N，D正确6(2019南宁模拟)如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为l11.6102 m的水平跑道和长度为l220 m的倾斜跑道两部分组成水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h4.0 m一架质量为m2.0104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F1.2105 N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍假设航母处于静止状态

13、，飞机质量视为不变并可看成质点，取g10 m/s2.(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平跑道对飞机施加助推力，求助推力F推的大小解析：(1)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，运动时间为t1，有F合FFfma1vv2a1l1v1a1t1注意到v00，Ff0.1mg，代入已知数据可得a15.0 m/s2，v140 m/s，t18.0 s飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2，沿斜面方向有F合FFfmgsin ma2mgsin mgvv2a2l2代入已知数据可得a23.0 m/s2，v2 m/s41.5 m/s(2)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，有F合F推FFfma1v12v2a1l1飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用没有变化，加速度大小仍有a23.0 m/s2v22v122a2l2根据题意，v2100 m/s，代入数据解得F推5.175105 N.答案：(1)8.0 s41.5 m/s(2)5.175105 N