《高考備考指南 物理 》課件-第2講　牛頓第二定律　兩類動力學(xué)問題

第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題(本欄目對應(yīng)配套訓(xùn)練P21~22)知識鞏固練習(xí)1.(2023年佛山一中調(diào)研)靜置在粗糙水平面上的物體，受到一個方向不變的水平拉力F作用而運(yùn)動，F(xiàn)的大小隨時間變化的規(guī)律如圖所示.在0~t1時間內(nèi)物體的加速度大小()A.逐漸變大 B.逐漸變小C.先變小后變大 D.先變大后變小【答案】C【解析】依題意，物體在拉力作用下先加速，由牛頓第二定律可知F－f＝ma，由圖可知，拉力一直減小，所以加速度先減??；當(dāng)拉力與摩擦力等大時，加速度為零，然后拉力小于摩擦力，物體將做減速運(yùn)動，有f－F＝ma，易知，隨著拉力的減小，加速度將變大，故選C.2.將一只皮球豎直向上拋出，皮球運(yùn)動時受到的空氣阻力的大小與速度的大小成正比.下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時間t關(guān)系的圖像，可能正確的是()【答案】C【解析】皮球上升過程中受重力和空氣阻力作用，由于空氣阻力大小與速度成正比，空氣阻力f＝kv，根據(jù)牛頓第二定律mg＋f＝ma，知a＝kvm＋g，速度v減小，則a隨v的減小而減小.又因v變化得越來越慢，所以a隨時間t減小且變化率減小，C正確3.如圖所示，物塊A、B質(zhì)量相等，在恒力F作用下，在水平面上做勻加速直線運(yùn)動.若物塊與水平面間接觸面光滑，物塊A的加速度大小為a1，物塊A、B間的相互作用力大小為F1；若物塊與水平面間接觸面粗糙，且物塊A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，物塊B的加速度大小為a2，物塊A、B間的相互作用力大小為F2.以下判斷正確的是()A.a1＝a2，F(xiàn)1＞F2 B.a1＝a2，F(xiàn)1＝F2C.a1＞a2，F(xiàn)1＞F2 D.a1＞a2，F(xiàn)1＝F2【答案】D【解析】水平面光滑，對物塊A和B進(jìn)行整體受力分析有F＝(mA＋mB)a1，解得a1＝FmA＋mB.對B進(jìn)行受力分析有F1＝mBa1，聯(lián)立解得F1＝mBFmA＋mB；水平面粗糙，對A和B進(jìn)行整體受力分析有F－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a2，解得a2＝FmA＋mB－μg，對B進(jìn)行受力分析有F2－μ4.(2023年廣東二模)如圖，甲和乙兩位體育生利用輕繩拉著相同的橡膠輪胎在同一場地上先后進(jìn)行體能訓(xùn)練.訓(xùn)練時，甲、乙均可視為做勻加速直線運(yùn)動，甲的輕繩與水平地面的夾角比乙的大，即α＞β，兩輪胎與地面始終接觸且受到的支持力相等，則()A.甲的輕繩拉力比乙的大B.兩者輕繩拉力大小相等C.甲所拉的輪胎加速度比乙的小D.兩輪胎所受合外力大小相等【答案】C【解析】對輪胎，T甲sinα＋N＝mg，T甲cosα－μN(yùn)＝ma甲，T乙sinβ＋N＝mg，T乙cosβ－μN(yùn)＝ma乙.因為α＞β，可得sinα＞sinβ，cosα＜cosβ，T甲＜T乙，所以a甲＜a乙，F(xiàn)甲＝ma甲＜F乙＝ma乙，故C正確.5.如圖所示，站在滑板車上的甲、乙兩人原本靜止不動，甲、乙相互猛推一下后分別向相反方向運(yùn)動，滑輪車與地面間的動摩擦因數(shù)相同.甲在水平地面上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是因為()A.在推的過程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的過程中，甲推乙的時間小于乙推甲的時間C.在剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度D.在分開后，甲的加速度大小小于乙的加速度大小【答案】C【解析】在推的過程中，甲推乙的力和乙推甲的力是一對作用力和反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，作用力和反作用力大小相等，方向相反，A錯誤；根據(jù)作用力與反作用力的特點(diǎn)可知，作用力與反作用力的時間總是相等的，B錯誤；由運(yùn)動學(xué)公式－2μgx＝0－v2可知，剛分開時，甲的初速度大于乙的初速度，C正確；分開后，兩人受到的合力都是摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律a＝F合m＝fm＝μ6.(2023年廣州一中質(zhì)檢)如圖為我國自主研制的全世界最大噸位2600t全地面起重機(jī).該起重機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)160m高度吊重173t(相當(dāng)于100多輛家用汽車加起來的重量)的極限工況，它轉(zhuǎn)場時可以攜帶的總重達(dá)317t，最高車速可達(dá)10km/h，可以通過更狹窄、起伏的山地.起重機(jī)()A.相關(guān)參數(shù)中的單位“t”“km/h”“m”，均為國際單位制的基本單位B.將貨物從地面吊起瞬間，貨物加速度為零C.將貨物吊起全過程，貨物都處于超重狀態(tài)D.將貨物吊起過程中，貨物相對于起重機(jī)車頭是運(yùn)動的【答案】D【解析】相關(guān)參數(shù)中的單位“t”“km/h”為國際單位制的導(dǎo)出單位，“m”為國際單位制的基本單位，A錯誤；將貨物從地面吊起瞬間，貨物加速向上運(yùn)動，加速度不為零，B錯誤；將貨物吊起全過程，貨物被吊起時向上加速處于超重狀態(tài)，達(dá)到某速度后向上減速時處于失重狀態(tài)，勻速直線運(yùn)動或靜止時處于平衡狀態(tài)，C錯誤；將貨物吊起過程中，貨物相對于起重機(jī)車頭位置發(fā)生了變化，故貨物相對于起重機(jī)車頭是運(yùn)動的，D正確.綜合提升練習(xí)7.(2023年廣東華僑中學(xué)調(diào)研)如圖，質(zhì)量分別為m和M的兩物體P和Q疊放在傾角為θ的固定斜面上，P、Q間的動摩擦因數(shù)為μ1，Q與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2(μ2＜μ1)，當(dāng)它們從靜止開始沿斜面加速下滑時，兩物體始終保持相對靜止.則物體P受到的摩擦力大小為()A.0 B.mgsinθC.μ1mgcosθ D.μ2mgcosθ【答案】D【解析】對PQ整體作受力分析，受到重力、支持力和滑動摩擦力，如圖.根據(jù)牛頓第二定律，有(m＋M)gsinθ－μ2(m＋M)gcosθ＝(M＋m)a，解得a＝g(sinθ－μ2cosθ)；再對P物體作受力分析，受到重力、支持力和沿斜面向上的靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有mgsinθ－Ff＝ma，聯(lián)立解得Ff＝μ2mgcosθ，D正確.8.(多選)如圖所示，鐵球A、B的質(zhì)量分別為2m、m，它們之間由輕質(zhì)彈簧相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，用細(xì)繩OA將它們懸于天花板上，整個系統(tǒng)靜止，重力加速度為g，下列說法中正確的是()A.靜止時彈簧的伸長量為mgB.燒斷細(xì)繩OA的瞬間，鐵球A和鐵球B以相同的加速度g做自由落體運(yùn)動C.燒斷細(xì)繩OA的瞬間，鐵球A的加速度大小為1.5gD.燒斷細(xì)繩OA的瞬間，鐵球B的加速度大小為g【答案】AC【解析】靜止時，對小球由平衡條件可得kΔx＝mg，解得Δx＝mgk，A正確；靜止時，對A、B組成的系統(tǒng)由平衡條件可知細(xì)繩OA的拉力為3mg，燒斷細(xì)繩OA的瞬間，彈簧的彈力不變，故B球加速度為零，對A球由牛頓第二定律可得a＝3mg2m＝1.5g，C正確，B、9.如圖所示，光滑水平桌面上的布帶上靜止放著一質(zhì)量m＝1.0kg的小鐵塊，它離布帶右端的距離為L＝0.5m，鐵塊與布帶間動摩擦因數(shù)μ＝0.1.現(xiàn)用力從靜止開始向左以a0＝2m/s2的加速度將布帶從鐵塊下抽出，假設(shè)鐵塊大小不計，鐵塊不滾動，g取10m/s2，求：(1)將布帶從鐵塊下抽出需要的時間；(2)鐵塊離開布帶