2019-2020年高中物理 4.3牛顿第二定律强化训练 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 4.3牛顿第二定律强化训练 新人教版必修11(xx连云港模拟)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查如图3所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带AB始终保持v1 m/s的恒定速率运行旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数0.1，AB间的距离为2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v1 m/s的恒定速度平行于传送带运动去B处取行李，则 ()图3A乘客与行李同时到达BB乘客提前0.5 s到达BC行李提前0.5 s到达BD若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B2(xx江门模拟)如图4所示，两个质量分别为m12 kg、m23 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接两个大小分别为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则 ()图4A弹簧测力计的示数是10 NB弹簧测力计的示数是50 NC在突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的示数不变D在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度不变3(xx苏州联考)如图6所示，bc为固定在小车上的水平横杆，物块M串在杆上，靠摩擦力保持相对杆静止，M又通过轻细线悬吊着一个小铁球m，此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动，而M、m均相对小车静止，细线与竖直方向的夹角为.小车的加速度逐渐增大，M始终和小车保持相对静止，当加速度增加到2a时()图6A横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍B横杆对M的弹力不变C细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍D细线的拉力增加到原来的2倍4(12分)如图8所示，在倾角为的光滑斜面上端系有一劲度系数 为k的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为m的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变若挡板A以加速度a(agsin)沿斜面向下匀加速运动，问： 图8(1)小球向下运动多少距离时速度最大？(2)从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少？5(16分)(xx双流模拟)如图10所示，质量为M的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一个质量为m、可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板从物块冲上木板到物块和木板达到共同速度的过程中，物块和木板的vt图象分别如图中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a(0,10)、b(0,0)、c(4,4)、d(12,0)根据vt图象，求： (1)物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小为a2，达相同速度后一起匀减速直线运动的加速度大小为a3；(2)物块质量m与长木板质量M之比；(3)物块相对长木板滑行的距离s.6如图1所示，被水平拉伸的轻弹簧右端拴在小车壁上，左端拴 一质量为10 kg的物块M.小车静止不动，弹簧对物块的弹力大小为5 N时，物块处于静止状态当小车以加速度a1 m/s2沿水平地面向右加速运动时 () 图1A物块M相对小车仍静止B物块M受到的摩擦力大小不变C物体M受到的摩擦力将减小D物块M受到的弹簧的拉力将增大7(xx双流模拟)如图5所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是 ()图5A. F，方向向左 B. F，方向向右C. F，方向向左 D. F，方向向右8如图8所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B两个物 体，A、B间的最大静摩擦力为mg，现用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为 () 图8Amg B2mg C3mg D4mg9(xx南通调研)如图9所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须 ()A匀速向下奔跑 图9B以加速度agsin向下加速奔跑C以加速度a(1)gsin向下加速奔跑D以加速度a(1)gsin向上加速奔跑10一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上他看 到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40 N，如图10所示，该重物的质量为5 kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10 m/s2) 图1011(xx安徽高考)在xx年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀 登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的 精神为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化 如下：一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图11所示设运动员的质量为65 kg， 图11吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a1 m/s2上升时，试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力12如图12所示，一质量为M5 kg的斜面体放在水平地面上，斜面体与地面的动摩擦因数为10.5，斜面高度为h0.45 m，斜面体与小物块的动摩擦因数为20.8，小物块的质量为m1 kg，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点现在从静止开始在M上作用一水平恒力F，并且同时释放m，取g10 m/s2，设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点问： 图12(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？(2)此过程中水平恒力至少为多少？解析：(1)以m为研究对象，竖直方向有：mgFf0水平方向有：FNma又Ff2FN得：a12.5 m/s2.(2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象，由牛顿第二定律得：F1(Mm)g(Mm)a水平恒力至少为：F105 N.答案：(1)12.5 m/s2(2)105 N解析：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动加速度为ag1 m/s2，历时t11 s达到共同速度，位移s1t10.5 m，此后匀速运动t21.5 s到达B，共用2.5 s乘客到达B，历时t2 s，故B正确若传送带速度足够大，行李一直加速运动，最短运动时间tmin 2 s，D项正确答案：BD解析：设弹簧的弹力为F，加速度为a.对系统：F1F2(m1m2)a，对m1：F1Fm1a，联立两式解得：a2 m/s2，F26 N，故A、B两项都错误；在突然撤去F2的瞬间，由于弹簧测力计两端都有物体，而物体的位移不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F2的瞬间没变化，弹簧上的弹力不变，故C项正确；若突然撤去F1，物体m1的合外力方向向左，而没撤去F1时合外力方向向右，所以m1的加速度发生变化，故D项错误答案：C解析：取M、m为一整体，由牛顿第二定律可知，横杆对M的摩擦力Ff(Mm)a，横杆对M的支持力FN(Mm)g，当加速度增加到2a时，Ff增加到原来的2倍，而FN不变，故A、B均正确；对m受力分析，设细绳的拉力为FT，则有：FTcosmg，FTsinma，tan，FT，可见当a变为2a时，tan值加倍，但并不增加到原来的2倍，FT也不增加到原来的2倍，故C、D均错误答案：AB解析：(1)球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力为零即kxmmgsin，解得xm.(2)设球与挡板分离时位移为s，经历的时间为t，从开始运动到分离的过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F.据牛顿第二定律有mgsinFF1ma，Fkx.随着x的增大，F增大，F1减小，保持a不变，当m与挡板分离时，x增大到等于s，F1减小到零，则有：mgsinksma，又sat2联立解得mgsinkat2ma，t .答案：(1)(2) 解析：(1)由vt图象可求出物块冲上木板做匀减速直线运动的加速度大小a1 m/s21.5 m/s2，木板开始做匀加速直线运动的加速度大小a2 m/s21 m/s2，达到同速后一起匀减速运动的加速度大小a3 m/s20.5 m/s2.(2)对m冲上木板减速阶段：1mgma1对M向前加速阶段：1mg2(mM)Ma2物块和木板达到共同速度后向前减速阶段：2(mM)g(Mm)a3以上三式联立可得：.(3)由vt图可以看出，物块相对于长木板滑行的距离s对应图中abc的面积，故s104 m20 m答案：(1)1.5 m/s21 m/s20.5 m/s2(2)32(3)20 m解析：由初始条件知最大静摩擦力Ffmax5 N，当小车向右加速运动时，取向右为正方向，假设物块仍相对小车静止，由牛顿第二定律得5Ff101，Ff5 N，因Ff5 N，则A、B正确答案：AB解析：设车对人的摩擦力Ff方向水平向右，对小车和人组成的系统应用牛顿第二定律有：2F(Mm)a，对人应用牛顿第二定律得FFfma，可解得：Ff F当Mm时，人受到向右的静摩擦力，大小为 F，当Mm时，人受到向左的静摩擦力，大小为 F，故A、B错误，C、D正确答案：CD解析：当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大，此时，对于A物体所受的合外力为mg由牛顿第二定律知aAg对于A、B整体，加速度aaAg由牛顿第二定律得F3ma3mg.C项正确答案：C解析：以车为研究对象，在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立 坐标系，如图所示因为车静止不动，即两个方向上合力都为零， x方向：FfMgsin0，所以摩擦力(人对车)沿斜面向上，大小等于Mgsin，故人受车的作用力沿斜面向下以人为研究对象受力分析如图所示则有FfmgsinmaFfFf所以a(1)gsin，故C正确答案：C解析：以重物为研究对象，重物受向下的重力mg，向上的弹簧拉力F，重物随升降机一起以加速度a向上运动，由于重物的重力mg大于弹簧测力计的示数，因此可知升降机的加速度方向应向下，即升降机减速上升，由牛顿第二定律有mgFma所以a m/s22 m/s2，再以人为研究对象，人受到重力Mg，底板的支持力FN，由牛顿第二定律有MgFNMa得FNMgMa50(102)N400 N，由牛顿第三定律知，人对升降机底板的压力大小为400 N，方向竖直向下答案：400 N