2019-2020年高中物理第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題課二牛頓第二定律的綜合應(yīng)用(I)練習(xí)新人教版.doc
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2019-2020年高中物理第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題課二牛頓第二定律的綜合應(yīng)用(I)練習(xí)新人教版1. (xx江西吉安市二中模擬)(多選)在一正方形小盒內(nèi)裝一質(zhì)量為m的小圓球,盒與球一起沿傾角為的光滑斜面下滑,如圖所示.若不計(jì)摩擦,下滑過(guò)程中小圓球?qū)Ψ胶星氨诘膲毫镕N,對(duì)方盒底面的壓力為FN,則下列敘述正確的是(AC)A.FN=mgcos B.FN=mgsin C.FN=0 D.FN=mgsin 解析:對(duì)小盒和球整體,由牛頓第二定律得(M+m)gsin =(M+m)a,則整體的加速度a=gsin .對(duì)小球則有mgsin -FN=ma,解得FN=0,垂直斜面方向上,有FN=mgcos ,選項(xiàng)A,C正確,B,D錯(cuò)誤.2. 如圖所示,50個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m的小物塊,在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上做加速度為a的加速運(yùn)動(dòng).已知斜面足夠長(zhǎng),傾角為30,各物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同,重力加速度為g,則第3個(gè)小物塊對(duì)第2個(gè)小物塊的作用力大小為(B)A.FB.FC.24mg+D.因?yàn)閯?dòng)摩擦因數(shù)未知,所以不能確定解析:先選取50個(gè)小物塊組成的整體為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得F-50mgsin 30-50mgcos 30=50ma;再選取1,2兩個(gè)小物塊組成的整體為研究對(duì)象,設(shè)第3個(gè)小物塊對(duì)第2個(gè)小物塊的作用力大小為F32,由牛頓第二定律可得F-F32-2mgsin 30-2mgcos 30=2ma,聯(lián)立解得F32=F,故選項(xiàng)B正確.3.(xx臨渭一模)如圖(甲)所示,在傾角為30的足夠長(zhǎng)的光滑斜面上,有一質(zhì)量為m的物體,受到沿斜面方向的力F作用,力F按圖(乙)所示規(guī)律變化(圖中縱坐標(biāo)是F與mg的比值,力沿斜面向上為正).則物體運(yùn)動(dòng)的速度v隨時(shí)間t變化的規(guī)律是圖中的(物體的初速度為零,重力加速度取10 m/s2)(C)解析:在01 s內(nèi),F=mg,則有mg-mgsin 30=ma1,即a1=g=5 m/s2,方向沿斜面向上,物體向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng);在12 s內(nèi),拉力為零,則有mgsin 30=ma2,即a2=g=5 m/s2,方向沿斜面向下,物體沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),2 s末速度為零.在23 s內(nèi),F=-mg,則有mg+mgsin 30=ma3,即a3=g=15 m/s2.方向沿斜面向下,物體沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),3 s末的速度大小v=a3t=15 m/s.選項(xiàng)C正確,A,B,D錯(cuò)誤.4.(xx哈爾濱檢測(cè))如圖所示,一質(zhì)量為m=1.0 kg的物體靜置于粗糙的水平地面上,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,t=0時(shí)刻對(duì)物體施加一大小恒為F=10 N的作用力,方向?yàn)樾毕蛴疑戏角遗c水平方向成53;t=2 s時(shí)將該力方向變?yōu)樗较蛴?t=4 s時(shí)又將該力變?yōu)樾毕蛴蚁路角遗c水平方向成37.下列vt圖像能反映物體在前6 s內(nèi)運(yùn)動(dòng)情況的是(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)(B)解析:在02 s內(nèi),物體所受力F在水平方向和豎直方向的分力分別為F1=Fcos 53=10 N0.6=6.0 N,F2=Fsin 53=10 N0.8=8.0 Nmg,由此可知水平面對(duì)物體有一支持力FN,則有FN+F2=mg,即FN=mg-F2=2.0 N,水平面對(duì)物體的最大靜摩擦力Ff=FN=0.52.0 N=1.0 NF1,即物體向右加速運(yùn)動(dòng).由牛頓第二定律得F1-Ff=ma1,則a1=5.0 m/s2,24 s內(nèi),物體的加速度為a2=5 m/s2.46 s內(nèi),物體的加速度為a3=0,物體做勻速直線運(yùn)動(dòng).結(jié)合v-t圖像的斜率等于加速度,可知選項(xiàng)B正確,故A,C,D錯(cuò)誤.5. (xx湘潭一模)(多選)如圖所示,用力F拉著三個(gè)物體在光滑的水平面上一起運(yùn)動(dòng),現(xiàn)在中間物體上加上一個(gè)小物體,在原拉力F不變的條件下四個(gè)物體仍一起運(yùn)動(dòng),那么連接物體的繩子張力和未放小物體前相比(AD)A.FTa增大 B.FTa減小C.FTb增大 D.FTb減小解析:原拉力F不變,放上小物體后,物體的總的質(zhì)量變大,由F=ma可知,整體的加速度a減小,對(duì)右邊的第一個(gè)物體,則有F-FTa=ma,因?yàn)閍減小,所以FTa變大;對(duì)左邊的物體,則有FTb=ma,因?yàn)閍減小,所以FTb變小.選項(xiàng)A,D正確.6.(xx北京朝陽(yáng)檢測(cè))如圖(甲)所示,用一水平外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為的光滑斜面上的物體,逐漸增大F,物體做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度a隨外力F變化的圖像如圖(乙)所示,若重力加速度g取10 m/s2.根據(jù)圖(乙)中所提供的信息可以計(jì)算出(B)A.物體的重力2 NB.斜面的傾角37C.加速度為6 m/s2時(shí)物體的速度D.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力為12 N解析: 物體受推力、重力、支持力,如圖所示,則x方向有:Fcos -Gsin =ma則y方向有:FN-Fsin -Gcos =0從圖像中取兩個(gè)點(diǎn)(20 N,2 m/s2),(30 N,6 m/s2)代入解得m=2 kg,=37所以物體的重力G=20 N,斜面的傾角為=37.選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確.當(dāng)a=0時(shí),可解得F=15 N,即最小拉力為15 N.由于物體做變加速運(yùn)動(dòng),無(wú)法求出加速度為6 m/s2時(shí)物體的速度大小.故C,D錯(cuò)誤.7. (多選)如圖所示,A物體的質(zhì)量為確定值m0,B物體的質(zhì)量m可以是任意值,忽略阻力以及其他部分的質(zhì)量,則下列說(shuō)法正確的是(BD)A.無(wú)論B物體的質(zhì)量為多少,天花板受到的拉力總是等于A,B兩物體的總重力B.B物體的質(zhì)量大于m0時(shí),天花板受到的拉力小于A,B兩物體的總重力C.當(dāng)B物體的質(zhì)量小于m0時(shí),繩中拉力大于m0gD.天花板受到的最大拉力不會(huì)超過(guò)4m0g解析:設(shè)細(xì)繩拉力為FT.當(dāng)B物體的質(zhì)量大于A物體的質(zhì)量時(shí),A向上加速,B向下加速,對(duì)A物體有FT-m0g=m0a,對(duì)B物體有mg-FT=ma聯(lián)立解得FT=g故天花板受到的拉力為F=2FT=g,不等于AB兩物體的總重力,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;當(dāng)B物體的質(zhì)量小于m0時(shí),A物體向下加速運(yùn)動(dòng),則FTm0g,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由于天花板受到的拉力F=g,不論m的質(zhì)量如何變化,則F4m0g,選項(xiàng)D正確.8.(xx廣東湛江調(diào)研)某技術(shù)人員為了測(cè)斜面的傾角及某種材料跟斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),他將一塊這種材料制成的物體以4 m/s的初速度沿斜面向上推出,同時(shí)用傳感器測(cè)出相關(guān)數(shù)據(jù),繪出物體的速度圖像如圖所示.取向上方向?yàn)檎?求斜面的傾角及物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)(g=10 m/s2).解析:物體先沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a1,再沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a2.選沿斜面向下為正方向,由速度圖像可求a1=m/s2=8 m/s2a2=m/s2=2 m/s2,沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力沿斜面向下,則有mgsin +mgcos =ma1沿斜面向下做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),摩擦力沿斜面向上,則有mgsin -mgcos =ma2代入數(shù)據(jù)解得=30=.答案:309. (xx六安月考)如圖所示,A,B是質(zhì)量分別為2 kg和1 kg的物體,用一細(xì)繩相連,在豎直向上拉力F=60 N的作用下向上加速運(yùn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2,求(1)物體運(yùn)動(dòng)的加速度;(2)A,B間細(xì)繩的拉力大小;(3)某時(shí)刻,突然撤去力F,由于慣性,A,B一起向上豎直上拋,則上升過(guò)程中A,B間細(xì)線的拉力又是多大.解析:(1)對(duì)A,B整體,由牛頓第二定律得F-(mA+mB)g=(mA+mB)a代入數(shù)據(jù)解得a=10 m/s2,方向豎直向上.(2)設(shè)A,B間繩的拉力為FT.對(duì)A物體有FT-mAg=mAa代入數(shù)據(jù)解得FT=40 N.(3)突然撤去力F,由于慣性,A,B一起豎直向上運(yùn)動(dòng),對(duì)A,B整體有(mA+mB)g=(mA+mB)a代入數(shù)據(jù)解得a=10 m/s2,方向豎直向下對(duì)A物體,有FT-mAg=mAa代入數(shù)據(jù)解得FT=0.答案:(1)10 m/s2,方向豎直向上(2)40 N(3)0- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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