2019届高考物理一轮复习课时跟踪检测(九)牛顿第二定律两类动力学问题(普通班)[含答案] 联系客服

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课时跟踪检测(九) 牛顿第二定律 两类动力学问题

[A级——基础小题练熟练快]

1.kg和s是国际单位制两个基本单位的符号,这两个基本单位对应的物理量是( ) A.质量和时间 C.重力和时间

B.质量和位移 D.重力和位移

解析:选A kg为质量的单位,s为时间的单位,A正确。 2.[多选]如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足够长的水平轻弹簧,则当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )

A.木块立即做减速运动 B.木块在一段时间内速度仍增大 C.当F等于弹簧弹力时,木块速度最大

D.弹簧压缩量最大时,木块速度为零但加速度不为零

解析:选BCD 刚开始时,弹簧对木块的作用力小于外力F,木块继续向右做加速度逐渐减小的加速运动,直到二力相等,而后,弹簧对木块的作用力大于外力F,木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动,直到速度为零,但此时木块的加速度不为零,故选项A错误,B、C、D正确。

★3.(2018·潍坊期中)一重物在竖直向上的拉力F作用下,开始竖直向上做直线运动,其速度随时间t变化的图像如图所示(图像在0~1 s、3~4 s阶段为直线,1~3 s阶段为曲线),下列判断正确的是( )

A.第2 s末拉力大小为0

B.第1 s内的拉力大于第4 s内的拉力 C.第2 s末速度反向 D.前4 s内位移为0

解析:选B 根据图像可知,第2 s末加速度为零,根据牛顿第二定律可知,合外力为零,所以拉力等于重力,故A错误;根据图像可知,第1 s内的加速度为正,方向向上,则拉力大于重力,第4 s内的加速度为负,方向向下,拉力小于重力,所以第1 s内的拉力大于第4 s内的拉力,故B正确;根据图像可知,0~4 s内,重物一直向上运动,2 s末速度没有反向,故C错误;速度图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据图像可知,前4 s内位移为正,不为零,故D错误。

★4.竖直向上抛出一物块,物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比,则物块从抛出到落回抛出点的过程中,加速度随时间变化的关系图像正确的是(设竖直向下为

1

正方向)( )

解析:选C 物块在上升过程中加速度大小为a=mg+kv,因此在上升过程中,速度不m断减小,加速度不断减小,速度减小得越来越慢,加速度减小得越来越慢,到最高点加速度大小等于g。在下降的过程中加速度a=

mg-kv,随着速度增大,加速度越来越小,速度增m大得越来越慢,加速度减小得越来越慢,加速度方向始终向下,因此C正确。

5.(2018·绵阳模拟)如图所示,在倾角为θ=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0 C.物块B的加速度为0

B.物块A的加速度为

3 D.物块B的加速度为

2

gg1

解析:选B 剪断细线前,弹簧的弹力:F弹=mgsin 30°=mg,细线剪断的瞬间,弹

21

簧的弹力不变,仍为F弹=mg;剪断细线瞬间,对A、B系统分析,加速度为:

2

a=3mgsin 30°-F弹gg=,即A和B的加速度均为。

3m33

[B级——中档题目练通抓牢]

6.(2018·达州一模)在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑),分别有如图所示的两套装置,斜面体B的上表面水平且光滑,长方体D的上表面与斜面平行且光滑,p是固定在B、D上的小柱,完全相同的两只弹簧一端固定在p上,另一端分别连在A和C上,在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中,下列说法正确的是( )

A.两弹簧都处于拉伸状态 B.两弹簧都处于压缩状态

C.弹簧L1处于压缩状态,弹簧L2处于原长

2

D.弹簧L1处于拉伸状态,弹簧L2处于压缩状态

解析:选C 由于斜面光滑,它们整体沿斜面下滑的加速度相同,为gsin α。对于题图甲,以A为研究对象,重力与支持力的合力沿竖直方向,而A沿水平方向的加速度:ax=acos α=gsin α·cos α,该加速度由水平方向弹簧的弹力提供,所以弹簧L1处于压缩状态;对于题图乙,以C为研究对象,重力与斜面支持力的合力大小:F合=mgsin α,即C不能受到弹簧的弹力,弹簧L2处于原长状态。故选项C正确,A、B、D错误。

7.(2018·台州期中)如图所示,一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面,现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力,并使系统静止,若将外力突然撤去,则物块在第一次到达最高点前的v -t图像(图中实线)可能是下图中的( )

解析:选A 当将外力突然撤去后,弹簧的弹力大于重力,物体向上加速,随弹力减小,物体向上的加速度减小,但速度不断增大,当F弹=G时加速度为零,物体速度达到最大,之后F弹<G,物体开始向上做减速运动,如果物体未脱离弹簧,则加速度就一直增大,速度一直减小,直到为零;若物体能脱离弹簧,则物体先做加速度增大的减速运动,脱离弹簧后做加速度为g的匀减速运动,所以选项A正确,B、C、D均错误。

★8.[多选](2018·哈尔滨模拟)如图甲所示,静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A。某时刻,A受到水平向右的拉力F作用,F随时间t的变化规律如图乙所示。

A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

则在拉力逐渐增大的过程中,下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中正确的是( )

解析:选ACD 当拉力小于B、C之间的最大静摩擦力时,A、B保持静止没有加速度,所以B项错误;此时f1=f2=F,即两个摩擦力都随拉力增大而增大,在拉力增大到等于B、

C之间的最大静摩擦力至A、B间达到最大静摩擦力这段时间,A、B一起向前加速,加速度F-f2maxmBF+mAf2maxa=,A、B间的静摩擦力f1=mBa+f2max=,B、C之间变成了滑动摩擦力保

mA+mBmA+mB持不变,所以D项正确;当拉力再增大时,A、B之间也发生了相对滑动,A、B之间变成了

3

滑动摩擦力,即不再变化,此时A的加速度a′=

F-f1max

,综上所述A、C项正确。 mA★9.(2018·马鞍山一模)两物块A、B并排放在水平地面上,且两物块接触面为竖直面,现用一水平推力F作用在物块A上,使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动,如图甲所示,在A、B的速度达到6 m/s时,撤去推力F。已知A、B质量分别为mA=1 kg、mB=3 kg,

A与水平面间的动摩擦因数为μ=0.3,B与地面没有摩擦,B物块运动的v -t图像如图乙

所示。取g=10 m/s,求:

2

(1)推力F的大小;

(2)A物块刚停止运动时,物块A、B之间的距离。

解析:(1)在水平推力F作用下,物块A、B一起做匀加速运动,加速度为a,由B物块的v-t图像得,

a=Δv622

= m/s=3 m/s Δt2

对于A、B整体,由牛顿第二定律得

F-μmAg=(mA+mB)a,代入数据解得F=15 N。

(2)设物块A做匀减速运动的时间为t,撤去推力F后,A、B两物块分离,A在摩擦力作用下做匀减速运动,B做匀速运动,对A,由-μmAg=mAaA,解得aA=-μg=-3 m/s

2

t=

0-v00-6

= s=2 s aA-3

物块A通过的位移xA=t=6 m

2

物块B通过的位移xB=v0t=6×2 m=12 m 物块A刚停止时A、B间的距离Δx=xB-xA=6 m。 答案:(1)15 N (2)6 m

10.(2018·济南模拟)如图所示,斜面体ABC放在粗糙的水平地面上。滑块在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角θ=37°,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.45。整个过程斜面体保持静止不动,已知滑块的质量m=1 kg,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s。试求:

(1)滑块回到出发点时的速度大小。

(2)定量画出斜面与水平地面之间的摩擦力Ff随时间t变化的图像。 解析:(1)滑块沿斜面上滑过程,由牛顿第二定律:

2

v0

mgsin θ+μmgcos θ=ma1,解得a1=9.6 m/s2

4