1、第三章 第2讲 两类动力学问题一、选择题(本大题共10小题，每小题7分，共70分第16题只有一项符合题目要求，第710题有多项符合题目要求全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1从16世纪末，随着人们对力的认识逐渐清晰和丰富，建立了经典力学理论，以下有关力的说法正确的是()A物体的速度越大，说明它受到的外力越大B物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变C马拉车做匀速运动，说明物体做匀速运动需要力维持D一个人从地面跳起，说明地面对人的支持力大于人对地面的压力【解析】物体的加速度越大，说明它受到的外力越大，物体的加速度在改变，说明它受到的外力一定改变，选项A错误，B正确；马拉车
2、做匀速运动，说明物体所受合外力为零，选项C错误；地面对人的支持力在任何情况下都等于人对地面的压力，选项D错误【答案】B2.(2014辽宁省五校协作体高三期末联考)如图3213所示，将质量为m0.1 kg的物体用两个完全一样的竖直弹簧固定在升降机内，当升降机以4 m/s2的加速度加速向上运动时，上面弹簧对物体的弹力为0.4 N；当升降机和物体都以8 m/s2的加速度向上运动时，上面弹簧的弹力为()图3213A0.6 NB0.8 NC1.0 ND1.2 N【解析】设升降机由4 m/s2变为8 m/s2加速上升时，物体增加的合外力为F，则有Fma，得F0.4 N，上面弹簧增加的拉力为0.2 N，故上
3、面弹簧的弹力为0.6 N，选项A正确【答案】A3(2014江西省重点中学高三联考)如图3214甲所示，质量为m的物块沿足够长的粗糙斜面底端以初速度v0上滑并先后通过A、B，然后又返回到底端设从A到B的时间为t1，加速度大小为a1，经过A的速率为v1，从B返回到A的时间为t2，加速度大小为a2，经过A的速率为v2，则正确的是()图3214At1t2，a1a2，v1v2Bt1t2，a1a2，v1v2C物块全过程的速度时间图线如图乙所示D物块全过程的速度时间图线如图丙所示【解析】由于从B返回到A所受合外力小，加速度小，所以从A到B的时间t1a2，v1v2，选项A、B错误；物块全过程的速度时间图线如图
4、丙所示，选项C错误，D正确【答案】D4.(2014贵州天柱民族中学模拟)某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星火箭点燃后从地面竖直升空，燃料燃尽后火箭的第一级和第二级相继脱落，实验中速度传感器测得卫星竖直方向的速度时间图象如图3215所示，设运动中不计空气阻力，燃料燃烧时产生的推力大小恒定下列判断正确的是()图3215At2时刻卫星到达最高点，t3时刻卫星落回地面B卫星在0t1时间内的加速度大于t1t2时间内的加速度C. t1t2时间内卫星处于超重状态D. t2t3时间内卫星处于超重状态【解析】卫星在0t3时间内速度方向不变，一直升高，在t3时刻到达最高点，A错误；vt图象的斜率表示卫星的
5、加速度，由图可知，t1t2时间内卫星的加速度大，B错误；t1t2时间内，卫星的加速度竖直向上，处于超重状态，t2t3时间内，卫星的加速度竖直向下，处于失重状态，故C正确，D错误【答案】C5如图3216所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30的斜面，现将一个重为m4 N的物体放在斜面上，让它自由下滑，那么测力计因4 N物体的存在而增加的读数不可能是()图3216A4 NB2 N C2 N D3 N【解析】当斜面光滑时，物体沿斜面下滑时有竖直向下的分加速度ay，处于失重状态，托盘测力计增加的示数为Fmgmay，而ayasin ，又因mgsin ma，所以Fmgmgsin2 3 N；当斜面粗糙时
6、，物体有可能匀速下滑，此时托盘测力计增加的示数为Fmg4 N，而当物体沿斜面加速下滑时，托盘测力计增加的示数应满足3 NF4 N，所以选C.【答案】C6电梯在t0时由静止开始上升，运动的at图象如图3217所示，电梯总质量m2.0103 kg，电梯内乘客的质量m050 kg，忽略一切阻力，重力加速度g10 m/s2，下列说法正确的是()图3217A第1 s内乘客处于超重状态，第9 s内乘客处于失重状态B第2 s内乘客对电梯的压力大小为550 N C第2 s内钢索对电梯的拉力大小为2.2104 ND第9 s内电梯对乘客的支持力大小为550 N【解析】19 s内电梯的加速度一直向上，乘客一直处于超
7、重状态，A错误；第2 s内电梯做匀加速运动，对乘客，由牛顿第二定律可知，Nm0gm0a，解得N550 N，由作用力与反作用力的关系知乘客对电梯的压力大小为550 N，同理可知，F(mm0)g(mm0)a，解得F2.255104 N，故B正确，C错误；第9 s内电梯向上的加速度减小，电梯对乘客的支持力减小，D错误【答案】B7雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中()A雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小C由于空气阻力增大，雨滴下落的加速
8、度逐渐减小D雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变【解析】雨滴在下落过程中，质量逐渐增大，雨滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g，故A错误，D正确；由mgFfma得：ag，可见雨滴下落的加速度逐渐减小的原因不是m增大，而是Ff增大，故B错误，C正确【答案】CD8.2011年8月30日，在韩国大邱世界田径锦标赛女子撑杆跳高决赛中，巴西选手穆勒以4米85的成绩夺冠若不计空气阻力，则穆勒在这次撑杆跳高中()图3218A起跳时杆对她的弹力大于她的重力B起跳时杆对她的弹力小于她的重力C起跳以后的下落过程中她处于超重状态D起跳以后的下落过程中她处于失重状态【解析】当物体加速度方向向上
9、时处于超重状态，当物体的加速度方向向下时处于失重状态对于本题说起跳时竖直方向由静止上升，具有向上的加速度，故杆对运动员的弹力大于重力，故A对；在下落过程具有向下的加速度，运动员处于失重状态，故D对【答案】AD9.如图3219所示，滑板运动员沿水平地面向前滑行，在横杆前相对于滑板竖直向上起跳，人与滑板分离，分别从杆的上、下通过，忽略人和滑板在运动中受到的阻力则运动员()图3219A起跳时脚对滑板的作用力斜向后B在空中水平方向先加速后减速C在空中机械能不变D越过杆后仍落在滑板起跳的位置【解析】由于人竖直向上跳起，则脚与滑板作用力在竖直方向，A错误；忽略阻力，人在空中的运动仅受重力作用，则机械能守恒
10、，C正确；根据牛顿运动定律，水平方向上人继续以与滑板相同的初速度运动，则B错误，D正确【答案】CD10.(2014福建泉州五中模拟)如图3220所示，一名消防队员在模拟训练中，沿着长为12 m的竖立在地面上的钢管往下滑已知这名消防队员的质量为60 kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零如果他加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3 s，g取10 m/s2，那么该消防队员()图3220A下滑过程中的最大速度为4 m/sB加速与减速过程的时间之比为12C加速与减速过程中所受摩擦力大小之比为17D加速与减速过程的位移之比为14【解析】a1t1vmaxa2t
11、2，利用a12a2得t1t212，B正确；下滑的最大速度vmax28 m/s，A错误；加速过程中有mgFf1ma1，减速过程中有Ff2mgma2，而a18 m/s2，a24 m/s2，所以Ff1Ff217，C正确；加速过程与减速过程的平均速度相等，则其位移x1t1，x2t2，x1x2t1t212，D错误【答案】BC二、非选择题(本大题共2小题，共30分计算题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(15分)(2014海口实验中学模拟)如图3221所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F
12、.此后，物体到达C点时速度为零每隔0.2 s通过速度传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据图3221t/s0.00.20.42.22.4v/(ms1)0.01.02.03.32.1试求：(1)斜面的倾角；(2)恒力F的大小；(3)t1.6 s时物体的瞬时速度【解析】(1)经分析可知，当t2.2 s时，物体已通过B点因此减速过程加速度大小a2 m/s26 m/s2，mgsin ma2，解得37.(2)a1 m/s25 m/s2Fmgsin ma1，解得F11 N.(3)设第一阶段运动的时间为t1，在B点时有5t12.16(2.4t1)，t11.5 s可见，t1.6 s的时刻处在第二运动
13、阶段，由逆向思维可得v2.1 m/s6(2.41.6) m/s6.9 m/s.【答案】(1)37(2)11 N(3)6.9 m/s12.(15分)(2012浙江高考)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图3222所示在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”，“A鱼”竖直下潜hA后速度减为零，“B鱼”竖直下潜hB后速度减为零“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和水的阻力已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计求：图3222(1
14、)“A鱼”入水瞬间的速度vA1；(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA；(3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fAfB.【解析】(1)“A鱼”在入水前做自由落体运动，有v02gH得：vA1.(2)方法一：“A鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用，做匀减速运动，设加速度为aA，有F合F浮fAmgF合maA0v2aAhA由题意：F浮mg综合上述各式，得fAmg()方法二：对“A鱼”运动的全过程应用动能定理可得，mg(HhA)mghAfAhA0解得fAmg()(3)考虑到“B鱼”的受力、运动情况与“A鱼”相似，有fBmg()综合、两式，得.【答案】(1)(2)mg()(3)版权所有：高考资源网()