2019-2020年高考物理总复习 第3章 第2课时 牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业（含解析）.doc

2019-2020年高考物理总复习 第3章 第2课时 牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业（含解析）一、单项选择题1(xx信宜调研)质量相等的甲、乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t0时刻，两物体的速度图象如图1所示则下列判断正确的是()图1At0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力Bt0时刻之前，甲物体受到的空气阻力总是小于乙物体受到的空气阻力Ct0时刻甲乙两物体到达同一高度Dt0时刻之前甲下落的高度小于乙物体下落的高度【答案】D【解析】由牛顿第二定律可得物体下落的加速度ag从图象上的斜率可知甲的加速度不变，说明其受阻力不变，乙的加速度一直减小，说明其受阻力一直增大，比较两图象的斜率，乙的斜率先大于甲，后小于甲，中间某一时刻二者的斜率相等，说明甲物体所受阻力开始大于乙，后小于乙，中间某一时刻相等，因此A、B选项均错t0时刻二者速度相等，从图像上图线所围面积推断乙下落的位移大，因此C错D对2质量为0.3 kg的物体在水平面上运动，图2中两直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力时的速度时间图象，则下列说法正确的是()图2A物体所受摩擦力一定等于0.1 NB水平拉力一定等于0.1 NC物体不受水平拉力时的速度时间图象一定是aD物体不受水平拉力时的速度时间图象一定是b【答案】B【解析】由速度时间图象知，a、b图线表示物体做匀减速运动加速度大小设为aa、ab，则aa m/s2 m/s2，ab m/s2 m/s2.拉力的情形可能有两种：若拉力和摩擦力与速度方向相反，则fmaa，Ffmab，此时Ff0.3 N0.1 N，此情况，a表示没有受拉力时的情况，b表示受拉力时的情况；若拉力方向与速度方向相同，则fmab，fFmaa，此时f0.3 N0.2 N，F0.1 N，这时，a表示受拉力时的情况，b表示没有受拉力时的情况，故选B.3如图3所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短的过程中，物体的速度和加速度的变化情况是()图3A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【答案】D【解析】物体在水平方向上受向左的推力F、弹簧向右的弹力kx，起初合力方向向左、大小为F合Fkx，随着x的增大，合力越来越小，由牛顿第二定律可知，加速度越来越小，因加速度与速度同向，故速度越来越大；当弹簧的弹力kx增大到与F相等时，合力为零，加速度为零，速度最大；由于惯性，物体继续向左运动，弹簧向右的弹力大于F，合力方向向右、大小F合kxF，随着x的增大，合力越来越大，加速度越来越大，因加速度与速度反向，故速度越来越小故选D.4(xx揭阳一模)物体甲、乙原来静止于光滑水平面上，从t0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，速度随时间变化如图4所示；乙受到如图5所示的水平拉力作用则在04 s的时间内()A甲物体所受合力不断变化B甲物体的速度不断减小C2 s末乙物体改变运动方向D2 s末乙物体速度达到最大【答案】D【解析】本题考查图象问题及力和运动的关系，意在考查考生对于图象及力和运动的关系问题的分析理解能力由题图4可知，甲物体所受的合力恒定，速度先减小后反向增大，所以A、B错；由题图5可知，2 s末乙物体受力方向开始改变，速度刚好达到最大，运动方向并未改变，故C错、D对5(xx海南)一质点受多个力的作用，处于静止状态现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()Aa和v都始终增大Ba和v都先增大后减小Ca先增大后减小，v始终增大Da和v都先减小后增大【答案】C【解析】本题考查了牛顿第二定律的应用难度中等质点受多个力作用而处于平衡状态，则其中任意一个力与其他各个力的合力等大反向，现使其中一个力的大小逐渐减小到零的过程中，质点受到的合力不断增大且合力方向与这个力的方向相反，质点做加速度不断增大的变加速运动，当这个力减小为零时，质点的加速度达到最大值；当这个力又沿原方向逐渐恢复的过程，质点受到的合力不断减小，质点开始做加速度不断减小的变加速运动，当这个力恢复到原来大小时，质点受到的合外力为零，加速度减小到零，质点的速度达到最大值，C正确判断物体加速或减速的依据不是看物体加速度的变化，而是看物体速度与加速度的方向关系，若加速度与速度同向，则物体做加速运动，若加速度与物体速度方向反向，则物体做减速运动二、双项选择题6如图6所示，匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球若升降机突然停止上升，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中()图6A速度逐渐减小B速度先增大后减小C加速度逐渐增大D加速度逐渐减小【答案】AC【解析】匀速上升时，弹簧对小球的拉力等于重力，当升降机突然停止上升时，由于惯性小球将继续上升，弹簧对物体的拉力将逐渐减小(若弹簧压缩则其对小球施加向下的弹力且逐渐增大)，合力方向向下、大小逐渐增大，由牛顿第二定律可知，小球的加速度将逐渐增大，但因加速度与速度方向相反，故小球的速度逐渐减小A、C正确7如图7甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度时间图象如图7乙所示，下列判断正确的是()甲乙图7A在01 s内，外力F不断增大B在13 s内，外力F的大小恒定C在34 s内，外力F不断减小D在34 s内，外力F的大小恒定【答案】BC【解析】在01 s内，物块做匀加速直线运动，外力F恒定，故A错在13 s内，物块做匀速运动，外力F也恒定，B对在34 s内，物体做加速度增大的减速运动，所以外力F不断减小，C对、D错故正确选项为B、C8.如图8所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向保持角不变，则()图8A车厢的加速度为gtan B绳对物体1的拉力为C底板对物体2的支持力为(m2m1)gD物体2所受底板的摩擦力为m2gsin 【答案】AB【解析】如图，对m1受力分析可得：m1gtan m1a，agtan ，绳子拉力F.对m2受力分析可得：支持力FNm2g，摩擦力fm2am2gtan ，所以选A、B.三、非选择题9(xx广东调研)有一种大型游戏机叫“跳楼机”(如图所示)，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处，然后由静止释放可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零。然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面取g10 m/s2，求：(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？(2)座椅在匀减速阶段的时间是多少？(3)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？【答案】(1)20 m/s(2)1.6 s(3)2.25【解析】(1)设座椅在自由下落结束时刻的速度为v.由vgt1，得v20 m/s.(2)设座椅自由下落和匀减速运动的总高度为h，总时间为t.则h40 m4 m36 m由ht，得t3.6 s设座椅匀减速运动的时间为t2，则t2tt11.6 s.(3)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a，座椅对游客的作用力大小为F.由vat2，得a12.5 m/s2由牛顿第二定律得：Fmgma所以2.25.10如图9所示，一轻绳上端系在车的左上角的A点，另一轻绳一端系在车左端B点，B点在A点正下方，A、B距离为b，两轻绳另一端在C点相结并系一质量为m的小球，轻绳AC长度为b，轻绳BC长度为b.两轻绳能够承受的最大拉力均为2mg.问：图9(1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？(要求画出受力图)(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大？(要求画出受力图)【答案】见解析【解析】(1)轻绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示因为ABBCb，ACb故轻绳BC与AB垂直，cos 45由牛顿第二定律，得mgtan ma可得ag.(2)小车向左的加速度增大，轻绳AC、BC方向不变，所以轻绳AC拉力不变，为mg，当BC轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示由牛顿第二定律得FTmmgtan mam因这时FTm2mg，所以最大加速度为am3g.