《高考物理一轮总复习第2课时牛顿第二定律两类动力学问题(基础课时限时规范训练(含解析新人教.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理一轮总复习第2课时牛顿第二定律两类动力学问题(基础课时限时规范训练(含解析新人教.docx（7页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、牛顿第二定律、两类动力学问题基础巩固题组（20分钟，50分）1. （2019 绵阳模拟）如图所示，在倾角为0 = 30°的光滑斜面上，物块A、B质量分别为 m和2m物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A B紧挨在一起，但 A B之间无弹力，已知重力加速度为g,某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是（）A. 物块A的加速度为0B. 物块A的加速度为|C. 物块B的加速度为0D. 物块B的加速度为|解析：选B.剪断细线前，弹簧的弹力:1 一F弹=min 30°= qmg细线剪断的瞬间，弹簧1的弹力不变，仍为F弹= qmg剪断细线瞬间,对A、B系统分析
2、，加速度为:3mg>in 303mgg=3，即卩A和B的加速度均为3,方向沿斜面向下.332. 质量为1 t的汽车在平直公路上以 10 m/s的速度匀速行驶，阻力大小不变，从某时 刻开始，汽车牵引力减少 2 000 N，那么从该时刻起经过 6 s，汽车行驶的路程是（）A. 50 mB. 42 mC. 25 mD. 24 m解析：选C.汽车匀速行驶时，F= Ff，设汽车牵引力减小后加速度大小为a,牵引力减少 F= 2 000 N时，Ff（F F） = ma解得 a= 2 m/s 2，与速度方向相反，汽车Vo 10一做匀减速直线运动，设经时间t汽车停止运动，则t = = s = 5 s，故汽
3、车行驶的路程 xa 2V0=V1 =10T x 5 m=25 m故选项C正确.5O-33. 一个质量为 m= 1 kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数 卩=0.2.从t = 0时刻起物块同时受到两个水平力 R与F2的作用，若力 R、F2随时间的变化如图所示，设物块受到的 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，则物块在此后的运动过程中（）A. 物块从t = 0时刻开始运动B. 物块运动后先做加速运动再做减速运动，最后匀速运动C. 物块加速度的最大值是3 m/sD. 物块在t = 4 s时速度最大解析：选C.物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ffm =卩mg=
4、0.2 x 1X 10 N= 2 N,物块在第1 s内，满足Fi= H+ Ffm物块处于静止状态，选项A错误；第1 s物块静止，第1 s末到第7 s末，根据牛顿第二定律有 F1 - F2- Ffm= ma F2先减小后增大，故加速度先增大再 减小，方向沿 R方向，物块一直加速，故选项 B D均错误，在t = 4 s时加速度最大为 amF1 Ffmmm/s2 = 3 m/s 2,选项C正确.4. （2019 清远市田家炳实验中学一模）（多选）一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确
5、的是（）A. 定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s 2B. 定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C. 可能做匀减速直线运动，加速度大小是 2.5 m/s 2D.可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2 2 2.5 m/s w a< 12.5 m/s .若物体原来做解析：选BC.根据平衡条件得知，其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向 相反，则撤去大小分别为 15 N和10 N的两个力后，物体的合力大小范围为5 N< F合w 25 N,根据牛顿第二定律 a = £得物体的加速度范围为:匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在
6、同一直线上，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能为 5 m/s2,故A错误由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受 的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确.若物体原来做匀速直线运动， 撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，故C正确由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动， 故D错误.5如图所示，光滑细杆 BC DC和AC构成矩形ABC啲两邻边和对角 线，AC： BC： DC= 5 : 4 : 3, AC杆竖直，各杆上分别套有一质点小球 a、b、 d, a、b、d三小球的质量比为1 : 2 : 3,现让三小球同
7、时从各杆的顶点由 静止释放，不计空气阻力，则 a、b、d三小球在各杆上滑行的时间之比为A. 1 ： 1 ： 1C. 5 : 8 : 9B. 5 : 4 ：3D. 1 : 2 : 3解析：选A.因ABCD为矩形，故 A B、C、D四点必在以AC边为直径的同一个圆周上， 由等时圆模型可知，由 A、B D三点释放的小球 a、b、d必定同时到达圆的最低点 C点，故A正确.6如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控 飞行器，目前得到越来越广泛的应用一架质量m= 2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F= 36 N，运动过程中所受空气阻力大小2 恒为 f = 4 N. g 取 10
8、m/s .(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞.求在t = 5 s时离地面的高度h;(2)当无人机悬停在距离地面高度H= 100 m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落地面时的速度v.解析：(1)设无人机上升时加速度为a,由牛顿第二定律，有F mgr f = ma解得 a= 6 m/s '1 2由 h = qat2，解得 h= 75 m.(2)设无人机坠落过程中加速度为a1，由牛顿第二定律，有mg f = ma2解得 a1 = 8 m/s2由 v = 2a1 H 解得 v= 40 m/s.答案：(1)75 m (2)40 m/s能力提升题组(2
9、5分钟，50分)1.如图所示，B是水平地面上 AC的中点，可视为质点的二小物块以某一初速度从 A点滑动到C点停止.小物块经过 B1点时的速度等于它在 A点时速度的一半.则小物块与 AB段间的动摩擦因数 卩1和BC段间的 动摩擦因数 卩2的比值为()A. 1B. 2C. 3D. 4解析：选C.物块从A到B根据牛顿第二定律，有卩1mgF ma,得a1=卩g.从B到C根据牛顿第二定律，有 卩2mgr ma,得a2=卩2g.设小物块在 A点时速度大小为 v,则在B点时Vi勺 2速度大小为2,由于AB= BC= l ,由运动学公式知， 从A到B： 2 2 v2= 2卩1gl ,从B到C: i勺0 2 2
10、= 2卩2gl，联立解得 卩1= 3卩2,故选项C正确，A B D错误.2. （2018 高考全国卷I ）如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原L,由胡克定律和平衡条件得 mg= kL.当物 块P位移为x时，弹簧弹力为k（L x），根据牛顿第二定律有 F+ k（L x） mg= ma即F=解析：选A.设物块P静止时弹簧的压缩量为kx+ m升m kL= kx+ ma可见，F与x是一次函数关系， A正确.3如图所示，几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度，从P点以
11、大小不同的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰好在相同的时间内到达各自的最高点，则各小球最高点的位置（）A.在同一水平线上B.在同一竖直线上C.在同一抛物线上D. 在同一圆周上长前，下列表示 F和x之间关系的图象可能正确的是（）解析：选D.设某一直轨道与水平面成0角，末速度为零的匀减速直线运动可逆向看成mcsin 0初速度为零的匀加速直线运动，则小球在直轨道上运动的加速度a=m = gsin0 ,1212l12由位移公式得I = qat = qgsin 0 t ,即0 =齐七，不同的倾角0对应不同的位移I ,l12但相同，即各小球最高点的位置在直径为gt2的圆周上，选项 D正确.sin 024.
12、质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮 带轮的皮带槽，一端系一质量为 m的重物，另一端固定在桌面上. 图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌子边缘之间的摩擦都忽 略不计，则重物下落过程中，工件的加速度为（）A.mM2mg俯2mmgM mC 2mg俯4m解析：选C.相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，设绳子上的拉力为F,根据牛顿第二定律 mgF = 2 2F，解得F=2F 2mg工件加速度a=-m=所以C正确.5. （多选）如图所示，总质量为 460 kg的热气球，从地面刚开始竖 直上升时的加速度为 0.5 m/s 2,当热气球上升到1
13、80 m时，以5 m/s的速度向上匀速运动，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程 中热气球总质量不变，重力加速度g= 10 m/s 2.关于热气球，下列说法正确的是（）A. 所受浮力大小为 4 830 NB. 加速上升过程中所受空气阻力保持不变C. 从地面开始上升 10 s后的速度大小为 5 m/sD. 以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析：选AD.刚开始上升时，空气阻力为零，F浮一mg= ma解得F浮=n（g+ a） = 4 830 N, A正确；加速上升过程，若保持加速度不变，则热气球上升到180 m时，速度v = 2ah= 6 5 m/s > 5 m/s，
14、所以热气球做加速度减小的加速直线运动， 上升10 s后的速度v 'v at = 5 m/s,C错误；再由F浮一F阻一mg= ma可知空气阻力 F阻增大，B错误；匀速上升时，F浮=F阻+ mg 所以F阻=F浮一mg= 230 N , D正确.6. （2019 南宁模拟）如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为丨1= 1.6 x 102 m的水平跑道和长度为12= 20 m的倾斜跑道两部分组成.水平跑道与倾斜跑道末端的高度差 h= 4.0 m 一架质量为 m= 2.0 x 104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F= 1.2 x 10 5 N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的
15、平均阻力大小为飞机重力的0.1倍.假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取g= 10 m/s 2.（1）求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；（2）为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平跑道对飞机施加助推力，求助推力F推的大小.解析：（1）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a、末速度大小为 w,运动时间为t1,有F 合=F Ff = ma2 2V1 vo= 2al 1V1 = at 1注意到Vo= 0, Ff = 0.1 mg代入已知数据可得2a1= 5.0 m/s , V1= 40 m/s
16、, 11 = 8.0 s飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为V2，沿斜面方向有F 合'=F Ff mcsina = mahmcsin a = m隔2 2V2 V1= 2a2| 2代入已知数据可得a2= 3.0 m/s 2,V2=1 720 m/s = 41.5 m/s(2)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a1 '、末速度大小为 V1有F 合"=F 推+ F Ff = ma'V1' 2 v0 = 2a1' 11飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用没有变化,加速度大小仍有比=3.0 m/s 2V2' 2 V1' 2= 2a2 l 2根据题意，V2'= 100 m/s，代入数据解得5F推=5.175 X 10 N.5答案：(1)8.0 s 41.5 m/s (2)5.175 X 10 N