2025版高考物理一輪總復(fù)習(xí)專題3牛頓運(yùn)動定律第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題課后提能演練

第2講牛頓其次定律、兩類動力學(xué)問題學(xué)問鞏固練1．昆蟲沫蟬跳動的高度可達(dá)0.7m，而其身體長度僅有幾毫米，跳動實力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人們從前所認(rèn)為的昆蟲界的“跳高冠軍”——跳蚤．已知沫蟬起跳時，平均加速度可達(dá)3.8km/s2，則沫蟬起跳時對地面的平均壓力大小與其受到的重力大小的比約為()A．3.8∶1 B．38∶1C．380∶1 D．3800∶1【答案】C【解析】沫蟬起跳時，由牛頓其次定律得FN－mg＝ma，解得地面對沫蟬的支持力大小FN＝381mg，由牛頓第三定律可知，它對地面的壓力大小FN′＝FN＝381mg，則FN′∶G＝381∶1，C正確．2．(2024年濟(jì)南模擬)(多選)如圖所示，A球和天花板之間用輕彈簧相連，A球和B球之間用輕細(xì)線相連，整個系統(tǒng)保持靜止．已知輕彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B兩球的質(zhì)量分別為m和2m，重力加速度為g.現(xiàn)剪斷輕細(xì)線，彈簧的改變始終在彈性限度內(nèi)，下列說法正確的是()A．剪斷瞬間，A球的加速度為0B．剪斷瞬間，A球的加速度為2gC．剪斷后，當(dāng)A球上升到最高點時，彈簧的形變量為eq\f(mg,k)D．剪斷后，當(dāng)A球上升到最高點時，彈簧的形變量為eq\f(2mg,k)【答案】BC3．一質(zhì)量為m的乘客站在傾角為θ的自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯一起以大小為a0的加速度加速上行，如圖所示．重力加速度大小為g.該過程中，乘客對踏板的壓力大小為()A．mg B．ma0sinθC．mg＋ma0sinθ D．mg－ma0sinθ【答案】C4．一質(zhì)量為m的物塊在傾角為θ的足夠長固定斜面上勻減速下滑．現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖所示，則物塊減速為零的時間將()A．變長 B．變短C．不變 D．不能確定【答案】B5．中國載人深潛器“蛟龍”號7000m級海試中下潛深度達(dá)7062m，再創(chuàng)中國載人深潛紀(jì)錄．設(shè)潛水器在下潛或上升的過程中只受重力、海水浮力和海水阻力作用，已知海水浮力大小為F，設(shè)海水阻力與潛水器的速率成正比．當(dāng)潛水器的總質(zhì)量為m時恰好勻速下降，若使?jié)撍饕酝瑯铀俾蕜蛩偕细。瑒t須要拋棄物體的質(zhì)量為(重力加速度為g)()A．eq\f(2F,g)－m B．2eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(m－\f(F,g)))C．m－eq\f(F,g) D．2m－eq\f(F,g)【答案】B6．(多選)如圖，小球在水平輕繩和輕彈簧拉力作用下靜止，彈簧與豎直方向夾角為θ.設(shè)重力加速度為g，下列正確的是()A．剪斷彈簧OA瞬間，小球的加速度大小為g，方向豎直向下B．剪斷彈簧OA瞬間，小球的加速度大小為eq\f(g,cosθ)，方向與豎直方向成θ角斜向右下C．剪斷OB繩瞬間，小球的加速度大小為gsinθ，方向與OA垂直斜向左下D．剪斷OB繩瞬間，小球的加速度大小為gtanθ，方向水平向左【答案】AD【解析】剪斷彈簧OA瞬間，繩的拉力變?yōu)榱?，小球只受重力，由牛頓其次定律得a＝g，方向豎直向下，故A正確，B錯誤；以球為探討對象，由平衡條件得FOB－FOAsinθ＝0，F(xiàn)OAcosθ－mg＝0，聯(lián)立解得FOB＝mgtanθ.剪斷輕繩OB瞬間，彈簧的彈力沒有改變，小球所受的合外力是重力與彈力的合力，與原來細(xì)繩的拉力大小相等，方向相反，由牛頓其次定律得a＝eq\f(mgtanθ,m)＝gtanθ，方向水平向左，故C錯誤，D正確．綜合提升練7．一輛貨車運(yùn)載著圓柱形光滑的空油桶．在車廂底，一層油桶平整排列，相互緊貼并被牢堅固定．上一層只有一只桶C，自由地擺放在A、B之間，和汽車一起保持靜止，如圖所示，當(dāng)C與車共同向左加速時()A．A對C的支持力變大B．B對C的支持力不變C．當(dāng)向左的加速度達(dá)到eq\f(\r(3),2)g時，C將脫離AD．當(dāng)向左的加速度達(dá)到eq\f(\r(3),3)g時，C將脫離A【答案】D【解析】對C進(jìn)行受力分析，如圖所示．設(shè)B對C的支持力與豎直方向的夾角為θ，依據(jù)幾何關(guān)系可得sinθ＝eq\f(R,2R)＝eq\f(1,2)，所以θ＝30°；同理可得，A對C的支持力與豎直方向的夾角也為30°.原來C處于靜止?fàn)顟B(tài)，依據(jù)平衡條件可得NBsin30°＝NAsin30°；令C的加速度為a，依據(jù)正交分解以及牛頓其次定律有NB′sin30°－NA′sin30°＝ma，可見A對C的支持力減小、B對C的支持力增大，故A、B錯誤；當(dāng)A對C的支持力為零時，依據(jù)牛頓其次定律可得mgtan30°＝ma，解得a＝eq\f(\r(3),3)g，故C錯誤，D正確．8．為探討運(yùn)動物體所受的空氣阻力，某探討小組的同學(xué)找來一個傾角可調(diào)、斜面比較長且表面平整的斜面體和一個滑塊，并在滑塊上固定一個高度可升降的風(fēng)帆，如圖甲所示．他們讓帶有風(fēng)帆的滑塊從靜止起先沿斜面下滑，下滑過程帆面與滑塊運(yùn)動方向垂直．假設(shè)滑塊和風(fēng)帆總質(zhì)量為m.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，帆受到的空氣阻力與帆的運(yùn)動速率成正比，即Ff＝kv.(1)寫出滑塊下滑過程中加速度的表達(dá)式；(2)求出滑塊下滑的最大速度，并指出有哪些措施可以減小最大速度；(3)若m＝2kg，斜面傾角θ＝30°，g取10m/s2，滑塊從靜止下滑的速度圖像如圖乙所示，圖中的斜線為t＝0時v－t圖線的切線，由此求出μ、k的值．(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),甲),乙)解：(1)由牛頓其次定律，有mgsinθ－μmgcosθ－kv＝ma，解得a＝gsinθ－μgcosθ－eq\f(kv,m).(2)當(dāng)a＝0時速度最大vm＝eq\f(mgsinθ－μcosθ,k)，減小最大速度的方法：適當(dāng)減小斜面傾角θ(保證滑塊能由靜止下滑)；風(fēng)