2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（九）牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（九）牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：力學(xué)單位制 1．(xx·福建高考)在國(guó)際單位制(簡(jiǎn)稱SI)中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。導(dǎo)出單位V(伏特)用上述基本單位可表示為(　　) A．m2·kg·s－4·A－1　　　 B．m2·kg·s－3·A－1 C．m2·kg·s－2·A－1 D．m2·kg·s－1·A－1 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 2．(xx·海南高考)一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零，再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小。在此過程中，其他力保持不變

2、，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是(　　) A．a(chǎn)和v都始終增大 B．a(chǎn)和v都先增大后減小 C．a(chǎn)先增大后減小，v始終增大 D．a(chǎn)和v都先減小后增大 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：已知受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況 3.(多選)(xx·山東師大附中質(zhì)檢)如圖1所示，質(zhì)量為m＝1 kg的物體與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度為10 m/s時(shí)，給物體施加一個(gè)與速度方向相反的大小為F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2)(　　) 圖1 A．物體經(jīng)10 s速度減為零 B．物體經(jīng)2 s速度減為零 C．物體速度減為零后將保持靜止 D．物體速度減為零后將向右運(yùn)動(dòng)

3、 4．(xx·全國(guó)卷Ⅰ)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰。通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120 m。設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的。若要求安全距離仍為120 m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力情況 5.(xx·沈陽四校協(xié)作體月考)如圖2所示，當(dāng)小車向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊M相對(duì)車廂靜止于豎直車廂壁上，當(dāng)車的加速度增大時(shí)(　　

4、) 圖2 A．M受靜摩擦力增大 B．M對(duì)車廂壁的壓力減小 C．M仍相對(duì)于車廂靜止 D．M受靜摩擦力減小 6．乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖3所示。在纜車中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運(yùn)行)。則(　　) 圖3 A．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上 B．小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下 C．小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為mg＋ma D．小物塊受到的靜摩擦力為ma 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：動(dòng)力學(xué)的圖像問題 7．(多選)(xx·黃岡中學(xué)檢測(cè))

5、一汽車沿直線由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，汽車的速度和加速度方向始終向右。汽車速度的二次方v2與汽車前進(jìn)位移x的圖像如圖4所示，則下列說法正確的是(　　) 圖4 A．汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過程中，汽車受到的合外力越來越大 B．汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過程中，汽車受到的合外力越來越小 C．汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過程中，汽車的平均速度大于 D．汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過程中，汽車的平均速度小于 8．(xx·重慶高考)以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比，下列用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能正確的

6、是(　　) 圖5 9．(xx·上海八校聯(lián)考)一質(zhì)量m＝0.5 kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面，某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度，如圖6所示為通過計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過程的v-t圖。求：(g取10 m/s2) 圖6 (1)滑塊沖上斜面過程中的加速度大小； (2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (3)判斷滑塊最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能；若不能返回，求出滑塊停在什么位置。 對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練：利用牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度 10．(xx·天津市十二區(qū)縣高三聯(lián)考)如圖7所示，在傾角為

7、α＝30°的光滑固定斜面上，有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B，它們用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接，現(xiàn)對(duì)A施加一水平向右的恒力，使A、B均靜止在斜面上，此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，下列說法正確的是(　　) 圖7 A．彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)＋ B．水平恒力大小為mg C．撤掉恒力的瞬間小球A的加速度為g D．撤掉恒力的瞬間小球B的加速度為g 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 11．(多選)(xx·青島市高三期中)一斜面固定在水平面上，在斜面頂端有一長(zhǎng)木板，木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，木板上固定一輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)，彈簧測(cè)力計(jì)下面連接一個(gè)光滑的小球，如圖8所示，當(dāng)木板固定時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1，現(xiàn)由靜止釋放后，木板沿斜面

8、下滑，穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2，若斜面的高為h，底邊長(zhǎng)為d，則下列說法正確的是(　　) 圖8 A．穩(wěn)定后彈簧仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài) B．穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài) C．μ＝ D．μ＝ 12．(xx·杭州七校聯(lián)考)如圖9甲所示，水平平臺(tái)的右端安裝有輕質(zhì)滑輪，質(zhì)量為M＝2.5 kg的物塊A放在與滑輪相距l(xiāng)的平臺(tái)上，現(xiàn)有一輕繩跨過定滑輪，左端與物塊連接，右端掛質(zhì)量為m＝0.5 kg的小球B，繩拉直時(shí)用手托住小球使其在距地面h高處?kù)o止，繩與滑輪間的摩擦不計(jì)，重力加速度為g(g取10 m/s2)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。 圖9 (1)某探究小組欲用上述裝置測(cè)量物塊與平臺(tái)間

9、的動(dòng)摩擦因數(shù)。放開小球，系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)，該小組對(duì)小球勻加速下落過程拍得同一底片上多次曝光的照片如圖乙所示，拍攝時(shí)每隔1 s曝光一次，若小球直徑為20 cm，求物塊A與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ； (2)設(shè)小球著地后立即停止運(yùn)動(dòng)，已知l＝3.0 m，要使物塊A不撞到定滑輪，求小球下落的最大高度h? 答案 1．選B　本題考查基本單位與導(dǎo)出單位間的關(guān)系，意在考查考生對(duì)單位制的認(rèn)識(shí)。由1 J＝1 V·A·s＝1 kg·m·s－2·m可得，1 V＝1 m2·kg·s－3·A－1，因此選B。 2．選C　質(zhì)點(diǎn)受到的合外力先從0逐漸增大，然后又逐漸減小為0，合力的方向始終未變，故質(zhì)點(diǎn)的加速度方

10、向不變，先增大后減小，速度始終增大，本題選C。 3．選BC　物體受到向右的滑動(dòng)摩擦力，F(xiàn)f＝μFN＝μG＝3 N，根據(jù)牛頓第二定律得，a＝＝ m/s2＝5 m/s2，方向向右，物體減速到0所需的時(shí)間t＝＝ s＝2 s，B正確，A錯(cuò)誤。減速到零后，F(xiàn)

11、μ0③ 設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得 μmg＝ma④ s＝vt0＋⑤ 聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得 v＝20 m/s(或72 km/h)　⑥ 答案：20 m/s(或72 km/h) 5．選C　分析M受力情況如圖所示，因M相對(duì)車廂壁靜止，有Ff＝Mg，與水平方向的加速度大小無關(guān)，A、D錯(cuò)誤。水平方向，F(xiàn)N＝Ma，F(xiàn)N隨a的增大而增大，由牛頓第三定律知，B錯(cuò)誤。因FN增大，物體與車廂壁的最大靜摩擦力增大，故M相對(duì)于車廂仍靜止，C正確。 6．選A　小物塊相對(duì)斜面靜止，因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力。纜車以加速度

12、a上行，小物塊的加速度也為a，以物塊為研究對(duì)象，則有Ff－mgsin 30°＝ma，F(xiàn)f＝mg＋ma，方向平行斜面向上，故A正確，B、C、D均錯(cuò)誤。 7．選AD　由v2＝2ax可知，若汽車速度的二次方v2與汽車前進(jìn)位移x的圖像為直線，則汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)。由汽車速度的二次方v2與汽車前進(jìn)位移x的圖像可知，汽車的加速度越來越大，汽車受到的合外力越來越大，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)汽車做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)，可畫出速度圖像，根據(jù)速度圖像可得出，汽車從開始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過程中，汽車的平均速度小于，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。 8．選D　不受空氣阻力的物體，整個(gè)上拋過程中加速度恒為g，方向豎直向下，題圖

13、中的虛線表示該物體的速度－時(shí)間圖像；受空氣阻力的物體在上升過程中，mg＋kv＝ma，即a＝g＋，隨著物體速度的減小，物體的加速度不斷減小，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；受空氣阻力的物體上升到最高點(diǎn)時(shí)，速度為零，此時(shí)物體的加速度也是g，方向豎直向下，故圖中實(shí)線與t軸交點(diǎn)處的切線的斜率應(yīng)與虛線的斜率相同，故D項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．解析：(1)滑塊的加速度大小：a＝＝ m/s2＝12 m/s2。 (2)滑塊在沖上斜面過程中 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma μ＝＝＝0.81 (3)滑塊速度減小到零時(shí)，重力的分力小于最大靜摩擦力，不能再下滑。 x＝＝ m＝1.5 m 滑塊停在距底端1.5 m處

14、。 答案：(1)12 m/s2　(2)0.81 (3)不能返回，停在距底端1.5 m處 10．選C　分析小球B受力，由平衡條件可得：kx＝mgsin α，解得x＝，彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)－x＝L－，A錯(cuò)誤；分析小球A受力，由平衡條件可得：Fcos α＝mgsin α＋kx，解得：F＝mg，B錯(cuò)誤；撤去F的瞬間，彈簧彈力不變，故B球的加速度為零，由mgsin α＋kx＝maA可得：小球A此時(shí)的加速度為aA＝g，C正確。 11．選AD　平衡時(shí)，對(duì)小球分析F1＝mgsin θ；木板運(yùn)動(dòng)后穩(wěn)定時(shí)，對(duì)整體分析有：a＝gsin θ－μgcos θ；則a＜gsin θ，根據(jù)牛頓第二定律得知，彈簧對(duì)小球的彈力

15、應(yīng)沿斜面向上，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對(duì)小球有mgsin θ－F2＝ma，而tan θ＝；聯(lián)立以上各式計(jì)算可得μ＝。故A、D正確。 12．解析：(1)對(duì)照片分析知，s1＝60 cm，s2＝100 cm， 由Δs＝s2－s1＝aT2 得a＝＝ cm/s2＝0.4 m/s2 以小球B為研究對(duì)象，受力如圖所示，由牛頓第二定律，可知mg－FT＝ma 對(duì)于物塊A，在水平方向，由牛頓第二定律，可得： FT′－Ff＝Ma 又Ff＝μMg， FT＝－FT′， 聯(lián)立各式得：μ＝ 代入M、m、g、a的數(shù)值，解得μ＝0.152。 (2)對(duì)小球B，小球做初速度為零，加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：v2－0＝2ah 對(duì)物塊A：B從開始下落到著地，A也運(yùn)動(dòng)了h，隨后在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律，有：μMg＝Ma′ 要使物塊不撞到定滑輪，則應(yīng)滿足 v2＜2a′(l－h(huán)) 可得h＜。 代入數(shù)值，解得h＜2.375 m。 答案：(1)0.152 　(2)2.375 m