高考物理江苏专版总复习课时作业： 十 牛顿第二定律 含解析

课时作业课时作业 十十牛顿第二定律牛顿第二定律(限时：45 分钟)(班级_姓名_)1. (多选)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则()A质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D质点单位时间内速率的变化量总是不变2两个质量均为 m 的小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图所示现突然迅速剪断轻绳 OA，让小球下落，在剪断轻绳的瞬间，设小球 A、B 的加速度分别用 a1和 a2表示，则()第 2 题图Aa1g，a2gBa10，a22gCa1g，a20Da12g，a203如图所示，光滑水平面上，A、B 两物体用轻弹簧连接在一起，A、B 的质量分别为m1、m2，在拉力 F 作用下，A、B 共同做匀加速直线运动，加速度大小为 a，某时刻突然撤去拉力 F，此瞬时 A 和 B 的加速度大小为 a1和 a2，则()第 3 题图Aa10，a20Ba1a，a2m2m1m2aCa1m1m1m2a，a2m2m1m2aDa1a，a2m1m2a4乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30的山坡以加速度 a 上行，如图所示在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为 m 的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)则()第 4 题图A小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C小物块受到的滑动摩擦力为12mgmaD小物块受到的静摩擦力为 ma5(多选)如图所示，质量为 M 的三角形木块 a 放在水平面上，把另一质量为 m 的木块 b放在 a 的斜面上，斜面倾角为，对 a 施一水平力 F，使 b 不沿斜面滑动，不计一切摩擦，则b 对 a 的压力大小为()第 5 题图A.mgcosB.MgcosC.FM（Mm）cosD.FM（Mm）sin6(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则()A甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功7在遥控直升机下面用轻绳悬挂质量为 m 的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况开始时遥控直升机悬停在 C 点正上方若遥控直升机从 C 点正上方运动到 D 点正上方经历的时间为 t，已知 C、D 之间距离为 L，直升机的质量为 M，直升机的运动视作水平方向的匀加速直线运动 在拍摄过程中悬挂摄像机的轻绳与竖直方向的夹角始终为， 重力加速度为 g，假设空气对摄像机的作用力始终水平，则()第 7 题图A轻绳的拉力 FTmgcosB遥控直升机加速度 agtanC遥控直升机所受的合外力为 F合2mLt2D这段时间内空气对摄像机作用力的大小为 Fm(gtan2Lt2)8将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比，下列描绘皮球在上升过程中加速度大小 a 与时间 t 关系图象，可能正确的是()9如图所示，A、B、C 三球的质量均为 m，轻质弹簧一端固定在斜面顶端，另一端与 A球相连，A、B 间用一个轻杆连接，B、C 间由一轻质细线连接倾角为的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细线均平行于斜面，系统处于静止状态，在细线被烧断后瞬间，下列说法正确的是()第 9 题图AB 球的受力情况未变，加速度为零BA、B 两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为12gsinCA、B 之间杆的拉力大小为 2mgsinDC 球的加速度沿斜面向下，大小为 2gsin10一皮带传送装置如图所示，皮带的速度 v 足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为 m 的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带上的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自然长度，则当弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中，滑块的速度和加速度的变化情况是()第 10 题图A速度增大，加速度增大B速度增大，加速度减小C速度先增大后减小，加速度先增大后减小D速度先增大后减小，加速度先减小后增大11如图所示，粗糙的地面上放着一个质量 M1.5 kg 的斜面，斜面部分光滑，底面与地面的动摩擦因数0.2，倾角37，在固定在斜面的挡板上用轻质弹簧连接一质量 m0.5 kg 的小球，弹簧劲度系数 k200 N/m，现给斜面施加一水平向右的恒力 F 的作用，使整体向右以 a1 m/s2的加速度匀加速运动(已知 sin 370.6、cos 3708，g10 m/s2)(1)求 F 的大小；(2)求出弹簧的形变量及斜面对小球的支持力大小第 11 题图课时作业(十)牛顿第二定律1BC【解析】质点一开始做匀速直线运动，处于平衡状态，施加恒力后，则该质点所受的合外力为该恒力若该恒力方向与质点原运动方向不共线，则质点做曲线运动，质点速度方向与恒力方向不同，故 A 错；若 F 的方向某一时刻与质点运动方向垂直，之后质点作曲线运动，力与速度方向不再垂直，例如平抛运动，故 B 正确；由牛顿第二定律可知，质点加速度方向总是与其所受合外力方向相同，C 正确；根据加速度的定义，相等时间内速度变化量相同，而速率变化量不一定相同，故 D 错2A【解析】由于绳子张力可以突变，故剪断 OA 后小球 A、B 只受重力，其加速度 a1a2g.故选项 A 正确3D【解析】撤去拉力 F 的瞬间，物体 A 的受力不变，所以 a1a，对物体 A 受力分析得：F弹m1a；撤去拉力 F 的瞬间，物体 B 受到的合力大小为 F弹m2a2，所以 a2m1am2，故选项 D 正确4A【解析】小物块相对斜面静止，因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力缆车以加速度 a 上行，小物块的加速度也为 a，以物块为研究对象，则有 Ffmgsin30ma，Ff12mgma，方向平行斜面向上，故 A 正确，BCD 均错误5AD【解析】以 b 木块为研究对象，b 与 a 不发生相对滑动时，b 的加速度水平向左，分析受力如图，根据牛顿第二定律得：a 对 b 的支持力为：Nmgcos，由牛顿第三定律得：b 对 a 的压力大小为：NNmgcos.故 A 正确，B 错误以 ab 整体为研究对象，由牛顿第二定律得加速度为：aFMm，对 b 研究得有：NmasinFM(Mm)sin，故 C 错误，D 正确第 5 题图6BD【解析】小球的质量 m43r3，由题意知 m甲m乙，甲乙，则 r甲r乙空气阻力 fkr， 对小球由牛顿第二定律得， mgfma， 则 amgfmgkr34r3g4k3r2，可得 a甲a乙，由 h12at2知，t甲v乙，故选项 B 正确；因 f甲f乙，由球克服阻力做功 Wff h 知，甲球克服阻力做功较大，选项 D 正确7D【解析】对摄像机受力分析，轻绳拉力 FT在竖直方向的分力和重力 mg 平衡，由 FTcosmg，解得 FTmgcos，A 错误；由 L12at2，解得 a2Lt2，B 错误；遥控直升机所受的合外力为 F合Ma2MLt2，C 错误；设空气对摄像机的作用力为 F，则有 FTsinFma，解得 Fm(gtan2Lt2)，D 正确8C【解析】加速度 agkvm，随着 v 的减小，a 减小，但最后不等于 0. 加速度越小，速度减小得越慢，所以选 C.9B【解析】细线烧断前，ABC 作为一个整体，沿斜面方向受力分析得弹簧弹力F3mgsin，对 C 受力分析，沿斜面方向细线拉力 FTmgsin，细线烧断瞬间，弹簧形变量不会变化，弹力不变，对 C 受力分析，没有细线拉力，mgsinma1，加速度 a1gsin，选项 D 错误；A、B 之间由轻杆连接，相对静止，对 AB 整体受力分析可得 F2mgsin2ma2，合力沿斜面向上，得 a212gsin，选项 A 错误，B 正确；对 B 受力分析，斜面方向受轻杆的弹力和重力沿斜面向下的分力， 轻杆弹力 FTmgsinma212mgsin， 得轻杆弹力 FT32mgsin，选项 C 错误10D【解析】滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力 Ff和弹簧向右的拉力 F拉kx，合力 F合FfF拉ma，当弹簧从自然长度到第一次达最长这一过程中，x 逐渐增大，拉力F拉逐渐增大，因为皮带的速度 v 足够大，所以合力 F合先减小后反向增大，从而加速度 a先减小后反向增大；滑动摩擦力与弹簧弹力相等之前，加速度与速度同向，滑动摩擦力与弹簧拉力相等之后，加速度便与速度方向相反，故滑块的速度先增大，后减小11(1)6 N(2)0.017 m3.7 N【解析】(1)整体以 a 匀加速向右运动，对整体应用牛顿第二定律：F(Mm)g(Mm)a 得 F6 N(2)设弹簧的形变量为 x，斜面对小球的支持力为 FN，对小球受力分析：在水平方向：kxcosFNsinma在竖直方向：kxsinFNcosmg解得：x0.017 mFN3.7 N.