2021優(yōu)化方案高三物理復習課時作業(yè)-牛頓第二定律-兩類動力學問題2

1．(2021年高考全國卷)如圖3－2－12，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連．設在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，假設忽略小球與小車間的摩擦力，那么在此段時間內(nèi)小車可能是()圖3－2－12A．向右做加速運動B．向右做減速運動C．向左做加速運動D．向左做減速運動解析：選AD.彈簧壓縮，小球受向右的彈力，由牛頓第二定律知小球加速度必向右，因此，小球可能向右加速或向左減速，A、D正確，B、C錯誤．圖3－2－132.如圖3－2－13所示，車內(nèi)繩AB與繩BC拴住一小球，BC水平，車由原來的靜止狀態(tài)變?yōu)橄蛴壹铀僦本€運動，小球仍處于圖中所示的位置，那么()圖3－2－13A．AB繩、BC繩拉力都變大B．AB繩拉力變大，BC繩拉力變小C．AB繩拉力變大，BC繩拉力不變D．AB繩拉力不變，BC繩拉力變大解析：選D.如圖，車加速時，球的位置不變，那么AB繩拉力沿豎直方向的分力仍為FT1cosθ，且等于重力G，即FT1=

，故FT1不變．向右的加速度只能是由BC繩上增加的拉力提供，故FT2增加，所以D正確．3．(2021年廣東六校聯(lián)考)如圖3－2－14所示，質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一根不計質(zhì)量的彈簧，放在光滑的水平面上，A球緊靠豎直墻壁．今用水平力F將B球向左推壓彈簧，平衡后，突然將F撤去，在這一瞬間，表述正確的選項是()圖3－2－14A．B球的速度為零，加速度為零B．B球的速度不為零，加速度也不為零C．B球的速度不為零，加速度為零D．B球的速度為零，加速度不為零解析：選D.B球受水平向右的彈力作用，由牛頓第二定律，B球加速度不為零，由于慣性，B球的速度為零．圖3－2－154.(2021年高考寧夏理綜卷)如圖3－2－15所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦．現(xiàn)用水平力向右拉木板，當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為()圖3－2－15A．物塊先向左運動，再向右運動B．物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動C．木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動D．木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零解析：選BC.根據(jù)受力分析可知，當撤掉拉力后，木板向右做減速運動，物塊向右做加速運動，直到兩者速度相等后，一起做勻速運動．圖3－2－165.(2021年高考寧夏理綜卷)一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細繩與車頂相連．小球某時刻正處于圖3－2－16所示狀態(tài)．設斜面對小球的支持力為FN，細繩對小球的拉力為FT，關于此時刻小球的受力情況，以下說法正確的選項是()圖3－2－16A．假設小車向左運動，F(xiàn)N可能為零B．假設小車向左運動，F(xiàn)T可能為零C．假設小車向右運動，F(xiàn)N不可能為零D．假設小車向右運動，F(xiàn)T不可能為零解析：選AB.假設小車向左做減速運動時，F(xiàn)N可能為零所以A正確．假設小車向左做加速運動時，F(xiàn)T可能為零即B正確．假設小車向右做加速運動時FN可能為零，那么C錯誤．假設小車向右做減速運動時，F(xiàn)T也可能為零，那么D錯誤．圖3－2－176.(2021年漳州模擬)如圖3－2－17所示，物體A放在固定的斜面B上，在A上施加一個豎直向下的恒力F，以下說法中正確的選項是()圖3－2－17A．假設A原來是靜止的，那么施加力F后，A將加速下滑B．假設A原來是靜止的，那么施加力F后，A仍保持靜止C．假設A原來是加速下滑的，那么施加力F后，A的加速度不變D．假設A原來是勻速下滑的，那么施加力F后，A將加速下滑解析：選B.假設A原來靜止，那么滿足mgsinα≤μmgcosα＝Ffm，當加上F時，同樣滿足(F＋mg)sinα≤μ(mg＋F)cosα，故A錯B對．假設A原來加速下滑，那么mgsinα>μmgcosα，加上F后，同理有Fsinα>μFcosα，即物體所受合力變大，故A加速度變大，故C錯．假設A原來勻速下滑，那么mgsinα＝μmgcosα，加上力F后，F(xiàn)sinα＝μFcosα，A仍勻速下滑，故D錯．7．雨滴從空中由靜止落下，假設雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，如圖3－2－18所示的圖象能正確反映雨滴下落運動情況的是()圖3－2－18解析：選C.雨滴速度增大時，阻力也增大，由牛頓第二定律得a＝eq\f(mg－Ff,m)，故加速度逐漸減小，最終雨滴做勻速運動．圖3－2－198.如圖3－2－19所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時針勻速轉(zhuǎn)動．在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ<tanθ，那么圖3－2－20中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關系的是()圖3－2－19圖3－2－20解析：選D.小木塊被釋放后的開始階段做勻加速直線運動，所受摩擦力沿斜面向下，加速度為a1.當小木塊的速度與傳送帶速度相同后，小木塊開始以a2的加速度做勻加速直線運動，此時小木塊所受摩擦力沿斜面向上，所以a1>a2，在v－t圖象中，圖線的斜率表示加速度，應選項D對．圖3－2－219.如圖3－2－21所示，A、B兩物體中間用一輕質(zhì)彈簧相連，靜止在外框C的底板上，整個裝置用一根細繩吊在天花板上，處于靜止狀態(tài)．A、B、C質(zhì)量都為M，現(xiàn)在將細繩剪斷，剪斷后瞬間A、B、C的加速度分別為()圖3－2－21A．gggB．0ggC．03g/23g/2D．003g圖3－2－2210.(2021年高考安徽理綜卷)在2021年北京殘奧會開幕式上，運發(fā)動手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬，表達了殘疾運發(fā)動堅韌不拔的意志和自強不息的精神．為了探求上升過程中運發(fā)動與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化．一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運發(fā)動拉住，如圖3－2－22所示．設運發(fā)動的質(zhì)量為65kg，吊椅的質(zhì)量為15kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g＝10m/s2.當運發(fā)動與吊椅一起正以加速度a＝1m/s2上升時，試求：圖3－2－22(1)運發(fā)動豎直向下拉繩的力；(2)運發(fā)動對吊椅的壓力．解析：法一：(1)設運發(fā)動和吊椅的質(zhì)量分別為M和m，繩拉運發(fā)動的力為F.以運發(fā)動和吊椅整體為研究對象，受到重力的大小為(M＋m)g，向上的拉力為2F，根據(jù)牛頓第二定律2F－(M＋m)g＝(M＋m)a代入數(shù)據(jù)解得F＝440N根據(jù)牛頓第三定律，運發(fā)動拉繩的力大小為440N，方向豎直向下．(2)以運發(fā)動為研究對象，運發(fā)動受到三個力的作用，重力大小Mg，繩的拉力F，吊椅對運發(fā)動的支持力FN.根據(jù)牛頓第二定律：F＋FN－Mg＝Ma代入數(shù)據(jù)解得FN＝275N根據(jù)牛頓第三定律，運發(fā)動對吊椅的壓力大小為275N，方向豎直向下．法二：設運發(fā)動和吊椅的質(zhì)量分別為M和m，運發(fā)動豎直向下的拉力大小為F，對吊椅的壓力大小為FN.根據(jù)牛頓第三定律，繩對運發(fā)動的拉力大小為F，吊椅對運發(fā)動的支持力大小為FN.分別以運發(fā)動和吊椅為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律：F＋FN－Mg＝Ma①F－FN－mg＝ma②由①②解得F＝440N，F(xiàn)N＝275N.答案：(1)440N(2)275N圖3－2－2311．(2021年徐州質(zhì)檢)在消防演習中，消防隊員從一根豎直的長直輕繩上由靜止滑下，經(jīng)一段時間落地．為了獲得演習中的一些數(shù)據(jù)，以提高訓練質(zhì)量，研究人員在輕繩上端安裝了一個力傳感器，并將其與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相連接，用來記錄消防圖3－2－23隊員下滑過程中輕繩受到的拉力與消防隊員重力的比值隨時間變化的情況．某隊員在一次演習中的數(shù)據(jù)如圖3－2－23所示，求該消防隊員在下滑過程中的最大速度和落地速度各是多少？(g取10m/s2)解析：該消防隊員先在t1＝1s時間內(nèi)以a1勻加速下滑．然后在t2＝1.5s時間內(nèi)以a2勻減速下滑．第1s內(nèi)由牛頓第二定律得：mg－F1＝ma1所以a1＝g－eq\f(F1,m)＝4m/s2最大速度為vm＝a1t1代入數(shù)據(jù)解得：vm＝4m/s后1.5s內(nèi)由牛頓第二定律得：F2－mg＝ma2所以a2＝eq\f(F2,m)－g＝2m/s2消防隊員落地時的速度vt＝vm－a2t2代入數(shù)據(jù)解得：vt＝1m/s.答案：4m/s1m/s圖3－2－2412．如圖3－2－24所示，傳送帶兩輪A、B的距離L＝11m，皮帶以恒定速度v＝2m/s運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為m的物塊無初速度地放在A端，假設物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.8，傳送帶的傾角為α＝37°，那么物塊m從A端運到B端所需的時間是多少？(g取10m/s2，cos37°＝0.8)圖3－2－24解析：將物體放在傳送帶上的最初一段時間內(nèi)物體沿傳送帶向上做勻加速運動由牛頓第二定律得μmgcos37°－mgsin37°＝ma那么a＝μgcos37°－gsin37°＝0.