（新課改省份專用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 課時跟蹤檢測（九）牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題（含解析）.doc

課時跟蹤檢測（九） 牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題A級基礎(chǔ)小題練熟練快1(2019淮北檢測)下列說法正確的是()A物體受到力的作用時，力克服了物體的慣性，使其產(chǎn)生了加速度B人走在松軟土地上下陷時具有向下的加速度，說明人對地面的壓力大于地面對人的支持力C物理公式既能確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系，又能確定物理量間的單位關(guān)系D對靜止在光滑水平面上的物體施加一個水平力，當(dāng)力剛作用的瞬間，加速度為零解析：選C慣性是物體的固有屬性，力能使物體產(chǎn)生加速度，但不能說力克服了物體的慣性，A錯誤。根據(jù)牛頓第三定律，兩個物體間的作用力與反作用力總是等大反向的，B錯誤。物理公式不僅能確定物理量之間的數(shù)量關(guān)系，也能確定單位關(guān)系，C正確。根據(jù)牛頓第二定律，合外力與加速度是瞬時對應(yīng)關(guān)系，D錯誤。2(多選)如圖甲所示，物體在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由靜止開始運動，在t1 s時刻撤去恒力F，物體運動的vt圖像如圖乙所示。重力加速度g取10 m/s2，下列說法正確的是()A物體在3 s內(nèi)的位移x3 mB恒力F與摩擦力f大小之比為Ff31C物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3D在撤去F前后兩個階段的平均速度大小之比為1221解析：選BC在速度時間圖像中圖線與時間軸所圍成的面積等于位移的大小，3 s內(nèi)物體的位移大小應(yīng)為9 m，A錯誤。撤去力F后，物體受摩擦力作用而減速運動，加速度大小為3 m/s2，而a2g，得0.3，C正確。勻變速直線運動的平均速度等于初、末速度和的一半，故撤去F前后兩個階段的平均速度相同，D錯誤。根據(jù)牛頓第二定律可得：Ffma1，fma2，又由題圖乙可知a16 m/s2，a23 m/s2，聯(lián)立解得Ff31，故B正確。3(多選)(2018青島二模)在光滑水平面上，a、b兩小球沿水平面相向運動。當(dāng)兩小球間距小于或等于L時，受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用，兩小球間距大于L時，相互間的排斥力為零，小球在相互作用區(qū)間運動時始終未接觸，兩小球運動時速度v隨時間t的變化關(guān)系圖像如圖所示，由圖可知()Aa球的質(zhì)量大于b球的質(zhì)量B在t1時刻兩小球間距最小C在0t2時間內(nèi)兩小球間距逐漸減小D在0t3時間內(nèi)b球所受的排斥力方向始終與運動方向相反解析：選AC由速度時間圖像可知b小球的速度時間圖線的斜率絕對值較大，所以b小球的加速度較大，兩小球之間的排斥力為相互作用力，大小相等，根據(jù)a知，加速度大的質(zhì)量小，所以b小球的質(zhì)量較小，故A正確；兩小球做相向運動，當(dāng)速度相等時兩小球間距最小，即t2時刻兩小球間距最小，之后距離開始逐漸增大，故B錯誤，C正確；b球在0t1時間內(nèi)做勻減速運動，排斥力與運動方向相反，故D錯誤。4如圖所示，圓1和圓2外切，它們的圓心在同一豎直線上，有三塊光滑的板，它們的一端搭在墻上，另一端搭在圓2上，三塊板都通過兩圓的切點，A在圓上，B在圓內(nèi)，C在圓外。從A、B、C三處同時由靜止釋放一個小球，它們都沿光滑板運動，則最先到達(dá)圓2上的球是()A從A處釋放的球B從B處釋放的球C從C處釋放的球D從A、B、C三處釋放的球同時到達(dá)解析：選B假設(shè)經(jīng)過切點的板兩端點分別在圓1、圓2上，板與豎直方向的夾角為，圓1的半徑為r，圓2的半徑為R，則圓內(nèi)軌道的長度s2(rR)cos ，下滑時小球的加速度agcos ，根據(jù)位移時間公式得sat2，則t ，即當(dāng)板的端點在圓上時，沿不同板下滑到底端所用的時間相同；由題意可知，A在圓上，B在圓內(nèi)，C在圓外，可知從B處釋放的球下滑的時間最短，故選B。5(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球被一根橡皮筋A(yù)C和一根繩BC系住，當(dāng)小球靜止時，橡皮筋處在水平方向上。下列判斷中正確的是()A在AC被突然剪斷的瞬間，BC對小球的拉力不變B在AC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gsin C在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為D在BC被突然剪斷的瞬間，小球的加速度大小為gsin 解析：選BC設(shè)小球靜止時BC繩的拉力為F，AC橡皮筋的拉力為T，由平衡條件可得：Fcos mg，F(xiàn)sin T，解得：F，Tmgtan 。在AC被突然剪斷的瞬間，BC上的拉力F發(fā)生了突變，小球的加速度方向沿與BC垂直的方向且斜向下，大小為agsin ，B正確，A錯誤；在BC被突然剪斷的瞬間，橡皮筋A(yù)C的拉力不變，小球的合力大小與BC被剪斷前拉力的大小相等，方向沿BC方向斜向下，故加速度a，C正確，D錯誤。6(多選)(2019溫州四校聯(lián)考)質(zhì)量分別為M和m的兩物塊A、B大小相同，將它們用輕繩跨過光滑定滑輪連接。如圖甲所示，繩子平行于傾角為的斜面，A恰好能靜止在斜面上，不考慮兩物塊與斜面之間的摩擦，若互換兩物塊的位置，按圖乙放置，然后釋放A。已知斜面固定，重力加速度大小為g，則()A此時輕繩的拉力大小為mgB此時輕繩的拉力大小為MgC此時A運動的加速度大小為(1sin2)gD此時A運動的加速度大小為g解析：選AD第一次按題圖甲放置時A靜止，則由平衡條件可得Mgsin mg，第二次按題圖乙放置時，對A、B整體由牛頓第二定律得，Mgmgsin (mM)a，聯(lián)立得a(1sin )gg，對B，由牛頓第二定律得Tmgsin ma，解得Tmg，故A、D正確，B、C錯誤。B級保分題目練通抓牢7(2019天津調(diào)研)在兩個足夠長的固定的相同斜面體上(其斜面光滑)，分別有如圖甲、乙所示的兩套裝置，斜面體B的上表面水平且光滑，長方體D的上表面與斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的兩只彈簧一端固定在p上。另一端分別連在A和C上。在A與B、C與D分別保持相對靜止?fàn)顟B(tài)沿斜面自由下滑的過程中，下列說法正確的是()A兩彈簧都處于拉伸狀態(tài)B兩彈簧都處于壓縮狀態(tài)C彈簧L1處于壓縮狀態(tài)，彈簧L2處于原長D彈簧L1處于拉伸狀態(tài)，彈簧L2處于壓縮狀態(tài)解析：選C由于斜面光滑，它們整體沿斜面下滑的加速度相同，為gsin 。對于題圖甲，以A為研究對象，重力與支持力的合力沿豎直方向，而A沿水平方向的加速度：axacos gsin cos ，該加速度由水平方向彈簧的彈力提供，所以彈簧L1處于壓縮狀態(tài)；對于題圖乙，以C為研究對象，重力與斜面支持力的合力大?。篎合mgsin ，即C不能受到彈簧的彈力，彈簧L2處于原長狀態(tài)。故選項C正確，A、B、D錯誤。8(多選)如圖甲所示，靜止在水平面C上足夠長的木板B左端放著小物塊A。某時刻，A受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。A、B間最大靜摩擦力大于B、C之間的最大靜摩擦力，假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則在拉力逐漸增大的過程中，下列反映A、B運動過程中的加速度及A與B間摩擦力f1、B與C間摩擦力f2隨時間變化的圖線中，正確的是()解析：選ACD當(dāng)拉力小于B、C之間的最大靜摩擦力時，A、B保持靜止沒有加速度，所以B項錯誤；此時f1f2F，即兩個摩擦力都隨拉力增大而增大，在拉力增大到等于B、C之間的最大靜摩擦力至A、B間達(dá)到最大靜摩擦力這段時間，A、B一起向前加速，加速度a，A、B間的靜摩擦力f1mBaf2max，B、C之間變成了滑動摩擦力保持不變，所以D項正確；當(dāng)拉力再增大時，A、B之間也發(fā)生了相對滑動，A、B之間變成了滑動摩擦力，即不再變化，此時A的加速度a，綜上所述可知A、C項正確。9(2018鹽城模擬)兩物塊A、B并排放在水平地面上，且兩物塊接觸面為豎直面。現(xiàn)用一水平推力F作用在物塊A上，使A、B由靜止開始一起向右做勻加速運動，如圖甲所示。在A、B的速度達(dá)到6 m/s時，撤去推力F。已知A、B質(zhì)量分別為mA1 kg、mB3 kg，A與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.3，B與地面沒有摩擦，B物塊運動的vt圖像如圖乙所示。g取10 m/s2，求：(1)推力F的大小；(2)A物塊剛停止運動時，物塊A、B之間的距離。解析：(1)在水平推力F作用下，物塊A、B一起做勻加速運動，加速度為a，由B物塊的vt圖像得，a m/s23 m/s2對于A、B整體，由牛頓第二定律得FmAg(mAmB)a，代入數(shù)據(jù)解得F15 N。(2)設(shè)物塊A做勻減速運動的時間為t，撤去推力F后，A、B兩物塊分離，A在摩擦力作用下做勻減速運動，B做勻速運動，對A，由mAgmAaA，解得aAg3 m/s2t s2 s物塊A通過的位移xAt6 m物塊B通過的位移xBv0t62 m12 m物塊A剛停止時A、B間的距離xxBxA6 m。答案：(1)15 N(2)6 m10.如圖所示為一架四旋翼無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前得到越來越廣泛的應(yīng)用。若一架質(zhì)量m2 kg的無人機，其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力為F36 N，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f4 N，g取10 m/s2。(1)無人機在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛，求在t5 s時離地面的高度h；(2)當(dāng)無人機懸停在距離地面高度H100 m處，由于動力設(shè)備故障，無人機突然失去升力而墜落。求無人機墜落到地面時的速度大小v；(3)在第(2)問條件下，若無人機墜落過程中，由于遙控設(shè)備的干預(yù)，動力設(shè)備重新啟動提供向上最大升力。為保證安全著地，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t1。解析：(1)設(shè)無人機上升時加速度為a，由牛頓第二定律，有：Fmgfma，解得a6 m/s2由：hat2，解得：h75 m。(2)設(shè)無人機墜落過程中加速度為a1，由牛頓第二定律，有：mgfma1，解得a18 m/s2由：v22a1H，解得：v40 m/s。(3)設(shè)飛行器恢復(fù)升力后向下減速時加速度為a2，由牛頓第二定律，有Fmgfma2，解得a210 m/s2設(shè)飛行器恢復(fù)升力時速度大小為vm，則有：H又由vma1t1，解得：t1 s。答案：(1)75 m(2)40 m/s(3) sC級難度題目適情選做11(2019銀川模擬)如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動，小球A用細(xì)線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端。B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為。若某時刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向角，則此刻小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小和方向為()Amg，豎直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan ，水平向右Dmg，斜向右上方解析：選D以小球A為研究對象，分析受力如圖，根據(jù)牛頓第二定律得：mAgtan mAa，得：agtan ，方向水平向右。再對物塊B研究得：小車對B的摩擦力為：fmamgtan ，方向水平向右，小車對B的支持力大小為Nmg，方向豎直向上，則小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小為：Fmg，方向斜向右上方，故D正確。12.如圖所示，斜面體ABC放在粗糙的水平地面上?；瑝K在斜面底端以初速度v09.6 m/s沿斜面上滑。斜面傾角37，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.45。整個過程斜面體保持靜止不動，已知滑塊的質(zhì)量m1 kg，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2。試求：(1)滑塊回到出發(fā)點時的速度大小。(2)定量畫出斜面體與水平地面之間的摩擦力Ff隨時間t變化的圖像。解析：(1)滑塊沿斜面上滑過程，由牛頓第二定律：mgsin mgcos ma1，解得a19.6 m/s2設(shè)滑塊上滑位移大小為L，則由v022a1L，解得L4.8 m滑塊沿斜面下滑過程，由牛頓第二定律：mgsin mgcos ma2，解得a22.4 m/s2根據(jù)v22a2L，解得v4.8 m/s。(2)滑塊沿斜面上滑過程用時t11 s對斜面體與滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)受力分析可得Ff1ma1cos 7.68 N滑塊沿斜面下滑過程用時t22 s對斜面體與滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)受力分析可得Ff2ma2cos 1.92 NFf隨時間變化如圖所示。答案：(1)4.8 m/s(2)見解析圖