-b牛頓第二定律兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題【名師學(xué)案同步測(cè)試】(高三一輪)

1、限時(shí)·規(guī)范·特訓(xùn)限時(shí)：45分鐘滿分：100分一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分)1. 2015·江蘇南通模擬關(guān)于力學(xué)單位制，下列說(shuō)法正確的是()A. 千克、米/秒、牛頓是導(dǎo)出單位B. 千克、米、牛頓是基本單位C. 在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位是g，也可以是kgD. 只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是Fma解析：在國(guó)際單位制中，有基本單位，有導(dǎo)出單位，千克、米、秒是基本單位，牛頓是導(dǎo)出單位，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在國(guó)際單位制中，一個(gè)物理量只有一個(gè)單位，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；在其他單位制中，牛頓第二定律的比例系數(shù)不是1，故選項(xiàng)D正確。答案：D2. 中國(guó)首次太空授

2、課活動(dòng)于2013年6月20日上午舉行，如圖所示，航天員王亞平利用“天宮一號(hào)”中的“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”測(cè)量航天員聶海勝的質(zhì)量為74 kg。測(cè)量時(shí)，聶海勝與輕質(zhì)支架被王亞平水平拉離初始位置，且處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)王亞平松手后，聶海勝與輕質(zhì)支架受到一個(gè)大小為100 N的水平恒力作用而復(fù)位，用光柵測(cè)得復(fù)位時(shí)瞬間速度為1 m/s，則復(fù)位的時(shí)間為()A. 0.74 sB. 0.37 sC. 0.26 s D. 1.35 s解析：宇航員復(fù)位的過(guò)程中由于受到的是水平恒力的作用，所以是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得宇航員的加速度為a m/s2，再根據(jù)加速度的定義式a得到復(fù)位的時(shí)間，所以復(fù)位時(shí)間t s0.74 s，A正

3、確。答案：A3. 2014·山東萊州質(zhì)檢如圖所示，小車(chē)沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，小車(chē)內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車(chē)向右加速運(yùn)動(dòng)。若小車(chē)向右加速度增大，則車(chē)左壁受物塊的壓力F1和車(chē)右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是()A. F1不變，F(xiàn)2變大 B. F1變大，F(xiàn)2不變C. F1、F2都變大 D. F1變大，F(xiàn)2減小解析：若小車(chē)向右加速度增大，則車(chē)左壁受物塊的壓力F1增大，車(chē)右壁受彈簧的壓力F2的大小不變，選項(xiàng)B正確。答案：B4. 支架固定在放于水平地面上的小車(chē)上，細(xì)線上一端系著質(zhì)量為m的小球，另一端系在支架上，當(dāng)小車(chē)向左做直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角為，此時(shí)放在小車(chē)上質(zhì)量為

4、M的A物體跟小車(chē)相對(duì)靜止，如圖所示，則A受到的摩擦力大小和方向是()A. Mgsin，向左 B. Mgtan，向右C. Mgcos，向右 D. Mgtan，向左解析：由小球的偏向角可求agtan，則fAMaMgtan方向與加速度方向一致即向右，所以選項(xiàng)B正確。答案：B5. 2015·安慶模擬如圖所示，A、B為兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，由細(xì)線相連，再用輕質(zhì)彈簧懸掛起來(lái)，在A、B間細(xì)線燒斷后的瞬間，A、B的加速度分別是()A. A、B的加速度大小均為g，方向都豎直向下B. A的加速度為零，B的加速度大小為g、豎直向下C. A的加速度大于g、豎直向上，B的加速度大小為g、豎直向下D. A的加速度

5、大小為g、豎直向上，B的加速度大小為g、豎直向下解析：在細(xì)線燒斷前，A、B兩球的受力情況如圖甲所示，由平衡條件可得，對(duì)B球有F繩mg，對(duì)A球有F彈mgF繩，解得F彈2mg，在細(xì)線燒斷后的瞬間，F(xiàn)繩立即消失，彈簧彈力及各球重力不變，兩球的受力情況如圖乙所示，由牛頓第二定律可得，B球有豎直向下的重力加速度g，對(duì)A球有F彈mgmaA，解得aAg，方向豎直向上，D正確。答案：D6. 2014·哈爾濱三中期末物體甲、乙原來(lái)靜止于光滑水平面上。從t0時(shí)刻開(kāi)始，甲沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，速度隨時(shí)間變化如圖(甲)所示；乙受到如圖(乙)所示的水平拉力作用。則在04 s的時(shí)間內(nèi)()A. 甲物體所受合力不斷變

6、化B. 甲物體的速度不斷減小C. 2 s末乙物體改變運(yùn)動(dòng)方向D. 2 s末乙物體速度達(dá)到最大解析：對(duì)于題圖(甲)，vt圖線的斜率表示物體的加速度，對(duì)于甲物體而言，加速度恒定，合力恒定，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；甲物體的速度先減小為零，再逐漸增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；對(duì)于題圖(乙)，物體乙的合力先逐漸減小為零，再反向逐漸增大，因而物體乙先做加速運(yùn)動(dòng)，t2 s時(shí)速度達(dá)到最大，然后做減速運(yùn)動(dòng)，t4 s時(shí)速度減小為零，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。答案：D7. 2015·崇明模擬如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)。豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60°，

7、C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時(shí)刻a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開(kāi)始沿光滑傾斜直軌道AM、BM運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)。則()A. a球最先到達(dá)M點(diǎn)B. b球最先到達(dá)M點(diǎn)C. c球最先到達(dá)M點(diǎn)D. b球和c球同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)解析：如圖所示，令圓環(huán)半徑為R，則c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)用時(shí)滿足Rgt，所以tc；對(duì)于a球令A(yù)M與水平面成角，則a下滑時(shí)的加速度為agsin，球下滑到M用時(shí)滿足AM2Rsingsint，即ta2；同理b球從B點(diǎn)下滑到M點(diǎn)用時(shí)也滿足tb2(r為過(guò)B、M且與水平面相切于M點(diǎn)的豎直圓的半徑，r>R)。綜上所述可得tb>ta>tc。答案：C8. (多選

8、)如圖所示，總質(zhì)量為460 kg的熱氣球，從地面剛開(kāi)始豎直上升時(shí)的加速度為0.5 m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180 m時(shí)，以5 m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)。若離開(kāi)地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過(guò)程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g10 m/s2。關(guān)于熱氣球，下列說(shuō)法正確的是()A. 所受浮力大小為4830 NB. 加速上升過(guò)程中所受空氣阻力保持不變C. 從地面開(kāi)始上升10 s后的速度大小為5 m/sD. 以5 m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230 N解析：熱氣球剛開(kāi)始上升時(shí)，速度為零，不受空氣阻力，只受重力、浮力，由牛頓第二定律知Fmgma，得Fm(ga)4830 N，選項(xiàng)A正確；加速上升過(guò)

9、程中，速度增大，所受空氣阻力也增大，則選項(xiàng)B錯(cuò)誤；熱氣球以5 m/s的速度勻速上升時(shí)，由平衡條件知所受的空氣阻力FfFmg230 N，則選項(xiàng)D正確；熱氣球從地面開(kāi)始上升10 s內(nèi)做變加速運(yùn)動(dòng)，故10 s時(shí)其速度大小要小于5 m/s，則選項(xiàng)C錯(cuò)誤。答案：AD9. 2015·鄭州模擬(多選)乘坐“空中纜車(chē)”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車(chē)沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示。在纜車(chē)中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車(chē)保持豎直狀態(tài)運(yùn)行)。則()A. 小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B. 小物塊受到的摩擦力

10、方向平行斜面向下C. 小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為mgmaD. 小物塊受到的靜摩擦力為mgma解析：小物塊相對(duì)于斜面靜止，因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力。纜車(chē)以加速度a上行，小物塊的加速度也為a，以小物塊為研究對(duì)象，則有Ffmgsin30°ma，F(xiàn)fmgma，方向平行斜面向上。答案：AD10. (多選)2013年冬天哈爾濱連降大雪，路面結(jié)冰嚴(yán)重，行駛汽車(chē)難以及時(shí)停車(chē)，經(jīng)常出現(xiàn)事故。因此某些路段通過(guò)在道路上灑一些爐灰來(lái)增加輪胎與地面的摩擦。如圖所示，一輛運(yùn)送爐灰的自卸卡車(chē)裝滿爐灰，灰粒之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1，爐灰與車(chē)廂底板的動(dòng)摩擦因數(shù)為2，卸灰時(shí)車(chē)廂的傾角用表示(已知2>1)(假

11、設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)。下列說(shuō)法正確的是()A. 要順利地卸干凈全部爐灰，應(yīng)滿足tan>2B. 要順利地卸干凈全部爐灰，應(yīng)滿足sin>2C.只卸去部分爐灰，車(chē)上還留有一部分爐灰，應(yīng)滿足1<tan<2D.只卸去部分爐灰，車(chē)上還留有一部分爐灰，應(yīng)滿足tan<1<2解析：要使?fàn)t灰全部卸下，應(yīng)有：mgsin>2mgcos，所以2<tan。要使?fàn)t灰留下一部分，則應(yīng)：mgsin<2mgcos，得出2>tan，且爐灰之間有：mgsin>1mgcos，得出1<tan，故選項(xiàng)A、C正確。答案：AC二、非選擇題(本題共2小題，共40分

12、)11. (14分)質(zhì)量m2 kg的滑塊受到一個(gè)沿斜面方向的恒力F作用，從斜面底端開(kāi)始，以初速度v03.6 m/s沿著傾角為37°且足夠長(zhǎng)的斜面向上運(yùn)動(dòng)，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。滑塊向上滑動(dòng)過(guò)程的速度時(shí)間(vt)圖象如圖所示。(取g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)求：(1)滑塊上滑過(guò)程的加速度大小和方向；(2)該恒力F的大小和方向。解析：(1)設(shè)沿斜面向上為正方向，滑塊上滑過(guò)程中加速度a m/s215 m/s2負(fù)號(hào)表示方向沿斜面向下。(2)設(shè)F沿斜面向上，則FmgsinmgcosmaFmgsinmgcosma代入數(shù)據(jù)解得F10 N

13、，負(fù)號(hào)表示方向沿斜面向下。答案：(1)15 m/s2，方向沿斜面向下(2)10 N，方向沿斜面向下12. (26分)2015·合肥模擬如圖所示，傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接?，F(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上A點(diǎn)由靜止釋放，最終停在水平面上的C點(diǎn)。已知A點(diǎn)距水平面的高度h0.8 m，B點(diǎn)與C點(diǎn)的距離L2.0 m。(滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)沒(méi)有能量損失，g10 m/s2)，求：(1)滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度；(2)滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(3)滑塊從A點(diǎn)釋放后，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1.0 s時(shí)速度的大小。解析：(1)滑塊先在斜面上做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，故滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度最大為vm，設(shè)滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mgsin30°ma