1、高考资源网（ ）与您相伴。欢迎广大教师踊跃来稿！。 课时提能演练（八）牛顿第二定律两类动力学问题(45分钟100分)一、选择题(本大题共10小题,每小题7分,共70分。每小题只有一个选项正确)1.(2013海南高考)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()A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大【解题指南】解答本题时应注意理解以下两点:(1)知道共点力的平衡条件。(2)能根据牛顿第二定律分析加速度。【
2、解析】选C。质点受多个力的作用,处于静止状态,则多个力的合力为零,其中任意一个力与剩余所有力的合力大小相等、方向相反,使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来的大小,则所有力的合力先变大后变小,但合力的方向不变,根据牛顿第二定律,a先增大后减小,v始终增大,故选C。2.如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为10N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数为8N,这时小车运动的加速度大小是()A.2 m/s2B.4 m/s2C.6 m/s2D.8 m/s2【解析】选B。
3、小车做匀速直线运动时,物块随小车也做匀速直线运动,两弹簧测力计示数均为10N,形变相同,弹簧测力计甲的示数变为8N,形变减小x,弹簧测力计乙形变要增加x,故弹簧测力计乙的示数为12N,物块受到的合外力F=4N,故加速度的大小是a=m/s2=4m/s2,选项B正确。3.汽车正在走进千家万户,在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患。行车过程中,如果车距较近,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)
4、()A.450 NB.400 NC.350 ND.300 N【解析】选C。汽车的速度v0=90km/h=25m/s,设汽车匀减速的加速度大小为a,则a=5m/s2,对乘客应用牛顿第二定律得:F=ma=705N=350N,所以C正确。4. (2014南平模拟)一物体重为50N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现加上如图所示的水平力F1和F2,若F2=15N时物体做匀加速直线运动,则F1的值可能是(g=10m/s2)()A.3 NB.10 NC.15 ND.20 N【解析】选A。若物体向左做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知:F2-F1-G=ma0,解得F10,解得F125N,B、C、D错误。
5、5.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弹簧,则当木块接触弹簧后()A.木块立即做减速运动B.当木块的加速度为零时,其速度也为零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,木块加速度为零【解析】选C。木块在光滑水平面上做匀加速运动,与弹簧接触后,FF弹,随弹簧形变量的增大,向左的弹力F弹逐渐增大,木块做加速度减小的加速运动;当弹力和F相等时木块的加速度为零,木块速度最大,之后木块做减速运动,弹簧压缩量最大时,木块加速度向左不为零,故选项C正确。6.如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动。将质量为m的物体Q轻轻放在水平传送带的左端A处,经过t秒后,Q的
6、速度也变为v,再经t秒物体Q到达传送带的右端B处,则()A.前t秒内物体做匀加速运动,后t秒内物体做匀减速运动B.后t秒内Q与传送带之间无摩擦力C.前t秒内Q的位移与后t秒内Q的位移大小之比为11D.Q由传送带左端运动到右端的平均速度为v【解析】选B。前t秒内物体Q相对传送带向左滑动,物体Q受向右的滑动摩擦力,由牛顿第二定律f=ma可知,物体Q做匀加速运动,后t秒内物体Q相对传送带静止,做匀速运动,不受摩擦力作用,选项A错误,B正确;前t秒内Q的位移s1=t,后t秒内Q的位移s2=vt,故=,选项C错误;Q由传送带左端运动到右端的平均速度=v,选项D错误。【变式备选】如图所示,传送皮带不动时,
7、物块从皮带顶端A由静止开始下滑到皮带底端B所用的时间为t,则()A.当皮带逆时针转动时,物块由A滑到B的时间一定大于tB.当皮带逆时针转动时,物块由A滑到B的时间一定小于tC.当皮带顺时针转动时,物块由A滑到B的时间可能等于tD.当皮带顺时针转动时,物块由A滑到B的时间一定小于t【解析】选D。当皮带逆时针转动时,A下滑过程中受力不变,加速度不变,所以下滑时间不变,选项A、B均错误;当皮带顺时针转动时,A开始下滑过程受到的摩擦力沿斜面向下,下滑加速度变大,所以下滑时间一定小于t,选项C错误,D正确。7.如图所示,车内绳AB与绳BC拴住一小球,BC水平,车由原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球
8、仍处于图中所示的位置,则()A.AB绳、BC绳拉力都变大B.AB绳拉力变大,BC绳拉力变小C.AB绳拉力变大,BC绳拉力不变D.AB绳拉力不变,BC绳拉力变大【解析】选D。车加速时,小球受力如图所示,由牛顿第二定律得,水平方向T2-T1sin=ma,竖直方向T1cos-G=0,解以上两式得T1=,T2=T1sin+ma,故T1不变,T2变大,选项D正确。【总结提升】应用牛顿第二定律解题的两种方法1.合成法:若物体只受两个力作用而产生加速度时,可利用平行四边形定则求出两个力的合力方向就是加速度的方向,特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。2.正交分解法:当物体受到三个以上的力作用
9、时,常用正交分解法解题。(1)分解力:一般将受到的力沿加速度方向和垂直加速度的方向进行分解。(2)分解加速度:当物体受到的力互相垂直时,沿这两个互相垂直的方向分解加速度,再应用牛顿第二定律列方程求解,有时更简单。8.如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力,在此恒力作用下(取g=10m/s2)()A.物体经10s速度减为零B.物体经5s速度减为零C.物体速度减为零后将保持静止D.物体速度减为零后将向右运动【解析】选C。物体受到向右的滑动摩擦力,f=N=mg=3N,根据牛顿第二定律得,a
10、=m/s2=5m/s2,方向向右。物体减速到零所需的时间t=s=2 s,故A、B错误;减速到零后,FC.在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁D.在A离开墙壁后,A、B两球均向右做匀速运动【解析】选C。撤去力F前,B球受四个力作用,竖直方向的重力和支持力平衡,水平方向推力F和弹簧的弹力平衡,即弹簧的弹力大小为F,撤去力F的瞬间,弹簧的弹力大小仍为F,故B球所受合外力为F,则B球加速度为a=,而此时B球的速度为零,选项A、B错误;在弹簧恢复原长前,弹簧对A球有水平向左的弹力使A球压紧墙壁,直到弹簧恢复原长时A球才离开墙壁,A球离开墙壁后,由于弹簧的作用,使A、B两球均做变速运动,选项C正确,D错
11、误。二、非选择题(本大题共2小题,共30分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(14分)我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用,为使战斗机更容易起飞,“辽宁号”使用了滑跃技术,如图甲所示。其甲板可简化为乙图模型:AB部分水平,BC部分倾斜,倾角为。战斗机从A点开始滑跑,C点离舰,此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F,ABC甲板总长度为L,战斗机质量为m,离舰时的速度为vm,重力加速度为g。求AB部分的长度。【解析】在A、B段,根据牛顿运动定律得:F=ma1(2分)设B点速度大小为v,根据运动学公式可得:v2=2a1s1(3分)在B、C段,根据
12、牛顿运动定律得:F-mgsin=ma2(3分)从B到C,根据运动学公式可得:-v2=2a2s2(3分)据题意:L=s1+s2(1分)联立以上各式解得:s1=L-(2分)答案:L-12.(能力挑战题)(16分)如图所示为上、下两端相距L=5m、倾角=30、始终以v=3m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)。将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下,经过t=2s到达下端,重力加速度g取10m/s2,求:(1)传送带与物体间的动摩擦因数多大?(2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端。【解题指南】解答本题可按以下思路进行:(1)分析传送带顺时针和
13、逆时针转动时物体所受滑动摩擦力的方向;(2)利用牛顿运动定律结合运动学公式列方程求解。【解析】(1)物体在传送带上受力如图所示,物体沿传送带向下匀加速运动,设加速度为a。由题意得L=at2,解得a=2.5m/s2(3分)由牛顿第二定律得mgsin-f=ma(3分)又f=mgcos(2分)故=0.29(1分)(2)如果传送带逆时针转动,要使物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端,则需要物体有沿传送带向下的最大加速度即所受摩擦力沿传送带向下,设此时传送带速度为vm,物体加速度为a。由牛顿第二定律得mgsin+f=ma(3分)又=2La(2分)故vm=8.66m/s。(2分)答案:(1)0.29(2)8.66m/s关闭Word文档返回原板块试卷、试题、教案、学案等教学资源均可投稿。
