备战2020年高考物理一轮复习第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题练习 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/3 3:29:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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.(2019·淮北检测)下列说法正确的是( )

A.物体受到力的作用时,力克服了物体的惯性,使其产生了加速度

B.人走在松软土地上下陷时具有向下的加速度,说明人对地面的压力大于地面对人的支持力 C.物理公式既能确定物理量之间的数量关系,又能确定物理量间的单位关系 D.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用的瞬间,加速度为零

解析:选C 惯性是物体的固有属性,力能使物体产生加速度,但不能说力克服了物体的惯性,A错误。根据牛顿第三定律,两个物体间的作用力与反作用力总是等大反向的,B错误。物理公式不仅能确定物理量之间的数量关系,也能确定单位关系,C正确。根据牛顿第二定律,合外力与加速度是瞬时对应关系,D错误。 2.(多选)如图甲所示,物体在水平恒力F作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动,在t=1 s时刻撤去恒力F,物体运动的v-t图像如图乙所示。重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是( )

A.物体在3 s内的位移x=3 m

B.恒力F与摩擦力f大小之比为F∶f=3∶1 C.物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.3

D.在撤去F前后两个阶段的平均速度大小之比为v1∶v2=2∶1

解析:选BC 在速度—时间图像中图线与时间轴所围成的面积等于位移的大小,3 s内物体的位移大小应为9 m,A错误。撤去力F后,物体受摩擦力作用而减速运动,加速度大小为3 m/s2,而a2=μg,得μ=0.3,C正确。匀变速直线运动的平均速度等于初、末速度和的一半,故撤去F前后两个阶段的平均速度相同,D错误。根据牛顿第二定律可得:F-f=ma1,f=ma2,又由题图乙可知a1=6 m/s2,a2=3 m/s2,联立解得F∶f=3∶1,故B正确。

3.(多选)(2018·青岛二模)在光滑水平面上,a、b两小球沿水平面相向运动。当两小球间距小于或等于L时,受到大小相等、方向相反的相互排斥恒力作用,两小球间距大于L时,相互间的排斥力为零,小球在相互作用区间运动时始终未接触,两小球运动时速度v随时间t的变化关系图像如图所示,由图可知( ) A.a球的质量大于b球的质量 B.在t1时刻两小球间距最小

C.在0~t2时间内两小球间距逐渐减小

D.在0~t3时间内b球所受的排斥力方向始终与运动方向相反

1

解析:选AC 由速度—时间图像可知b小球的速度—时间图线的斜率绝对值较大,所以b小球的加速度较大,F

两小球之间的排斥力为相互作用力,大小相等,根据a=m知,加速度大的质量小,所以b小球的质量较小,故A正确;两小球做相向运动,当速度相等时两小球间距最小,即t2时刻两小球间距最小,之后距离开始逐渐增大,故B错误,C正确;b球在0~t1时间内做匀减速运动,排斥力与运动方向相反,故D错误。 4.如图所示,圆1和圆2外切,它们的圆心在同一竖直线上,有三块光滑的板,它们的一端搭在墙上,另一端搭在圆2上,三块板都通过两圆的切点,A在圆上,B在圆内,C在圆外。从A、B、C三处同时由静止释放一个小球,它们都沿光滑板运动,则最先到达圆2上的球是( )

A.从A处释放的球 B.从B处释放的球 C.从C处释放的球

D.从A、B、C三处释放的球同时到达

解析:选B 假设经过切点的板两端点分别在圆1、圆2上,板与竖直方向的夹角为α,圆1的半径为r,圆2的半径为R,则圆内轨道的长度s=2(r+R)cos α,下滑时小球的加速度a=gcos α,根据位移时间公式得s1

=at2,则t= 2

2sa=

4?r+R?cos α

gcos α

4?r+R?

g,即当板的端点在圆上时,沿不同板下滑到底端所用的

时间相同;由题意可知,A在圆上,B在圆内,C在圆外,可知从B处释放的球下滑的时间最短,故选B。 5.(多选)如图所示,质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根绳BC系住,当小球静止时,橡皮筋处在水平方向上。下列判断中正确的是( )

A.在AC被突然剪断的瞬间,BC对小球的拉力不变 B.在AC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsin θ C.在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为

g cos θ

D.在BC被突然剪断的瞬间,小球的加速度大小为gsin θ

解析:选BC 设小球静止时BC绳的拉力为F,AC橡皮筋的拉力为T,由平衡条件可得:Fcos θ=mg,Fsin mg

θ=T,解得:F=,T=mgtan θ。在AC被突然剪断的瞬间,BC上的拉力F发生了突变,小球的加速度

cos θ方向沿与BC垂直的方向且斜向下,大小为a=

mgsin θ

=gsin θ,B正确,A错误;在BC被突然剪断的瞬间,m

橡皮筋AC的拉力不变,小球的合力大小与BC被剪断前拉力的大小相等,方向沿BC方向斜向下,故加速度Fga=m=,C正确,D错误。

cos θ

6.(多选)(2019·温州四校联考)质量分别为M和m的两物块A、B大小相同,将它们用轻绳跨过光滑定滑轮连接。如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,A恰好能静止在斜面上,不考虑两物块与斜面之间的摩擦,若互换两物块的位置,按图乙放置,然后释放A。已知斜面固定,重力加速度大小为g,则( )

2

A.此时轻绳的拉力大小为mg B.此时轻绳的拉力大小为Mg

C.此时A运动的加速度大小为(1-sin2α)g D.此时A运动的加速度大小为

M-m

g M

解析:选AD 第一次按题图甲放置时A静止,则由平衡条件可得Mgsin α=mg,第二次按题图乙放置时,对A、B整体由牛顿第二定律得,Mg-mgsin α=(m+M)a,联立得a=(1-sin α)g=定律得T-mgsin α=ma,解得T=mg,故A、D正确,B、C错误。

[B级——保分题目练通抓牢]

7.(2019·天津调研)在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑),分别有如图甲、乙所示的两套装置,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( )

M-m

g,对B,由牛顿第二M

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 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。 8.(多选)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

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