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

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1、2022年高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 課時跟蹤檢測（九）牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題 對點(diǎn)訓(xùn)練：力學(xué)單位制 1．(xx·福建高考)在國際單位制(簡稱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 對點(diǎn)訓(xùn)練：力與運(yùn)動的關(guān)系 2．(xx·海南高考)一質(zhì)點(diǎn)受多個力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)使其中一個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 對點(diǎn)訓(xùn)練：已知受力情況求物體的運(yùn)動情況 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摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)物體運(yùn)動的速度為10 m/s時，給物體施加一個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

3、 4．(xx·全國卷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，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常情況下，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為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，安全距離為120 m。設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的。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。 對點(diǎn)訓(xùn)練：已知運(yùn)動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)動時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上，當(dāng)車的加速度增大時(　　

4、) 圖2 A．M受靜摩擦力增大 B．M對車廂壁的壓力減小 C．M仍相對于車廂靜止 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。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個質(zhì)量為m的小物塊，小物塊相對斜面靜止(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．小物塊受到的滑動摩擦力為mg＋ma D．小物塊受到的靜摩擦力為ma 對點(diǎn)訓(xùn)練：動力學(xué)的圖像問題 7．(多選)(xx·黃岡中學(xué)檢測)

5、一汽車沿直線由靜止開始向右運(yùn)動，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物體同時豎直向上拋出并開始計時，一個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°足夠長的斜面，某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測出了滑塊沖上斜面過程中多個時刻的瞬時速度，如圖6所示為通過計算機(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的動能；若不能返回，求出滑塊停在什么位置。 對點(diǎn)訓(xùn)練：利用牛頓第二定律求瞬時加速度 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A施加一水平向右的恒力，使A、B均靜止在斜面上，此時彈簧的長度為L，下列說法正確的是(　　) 圖7 A．彈簧的原長為L＋ 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，在斜面頂端有一長木板，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ，木板上固定一輕質(zhì)彈簧測力計，彈簧測力計下面連接一個光滑的小球，如圖8所示，當(dāng)木板固定時，彈簧測力計示數(shù)為F1，現(xiàn)由靜止釋放后，木板沿斜面

8、下滑，穩(wěn)定時彈簧測力計的示數(shù)為F2，若斜面的高為h，底邊長為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，繩拉直時用手托住小球使其在距地面h高處靜止，繩與滑輪間的摩擦不計，重力加速度為g(g取10 m/s2)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。 圖9 (1)某探究小組欲用上述裝置測量物塊與平臺間

9、的動摩擦因數(shù)。放開小球，系統(tǒng)運(yùn)動，該小組對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，拍攝時每隔1 s曝光一次，若小球直徑為20 cm，求物塊A與平臺間的動摩擦因數(shù)μ； (2)設(shè)小球著地后立即停止運(yùn)動，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，意在考查考生對單位制的認(rèn)識。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所需的時間t＝＝ s＝2 s，B正確，A錯誤。減速到零后，F(xiàn)

11、μ0③ 設(shè)在雨天行駛時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)?、? 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錯誤。因FN增大，物體與車廂壁的最大靜摩擦力增大，故M相對于車廂仍靜止，C正確。 6．選A　小物塊相對斜面靜止，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。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錯誤；根據(jù)汽車做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動，可畫出速度圖像，根據(jù)速度圖像可得出，汽車從開始運(yùn)動到前進(jìn)x1過程中，汽車的平均速度小于，選項(xiàng)C錯誤，D正確。 8．選D　不受空氣阻力的物體，整個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)錯誤；受空氣阻力的物體上升到最高點(diǎn)時，速度為零，此時物體的加速度也是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)錯誤。 9．解析：(1)滑塊的加速度大?。篴＝＝ 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，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＝，彈簧的原長為L－x＝L－，A錯誤；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此時的加速度為aA＝g，C正確。 11．選AD　平衡時，對小球分析F1＝mgsin θ；木板運(yùn)動后穩(wěn)定時，對整體分析有：a＝gsin θ－μgcos θ；則a＜gsin θ，根據(jù)牛頓第二定律得知，彈簧對小球的彈力

15、應(yīng)沿斜面向上，彈簧處于拉伸狀態(tài)，對小球有mgsin θ－F2＝ma，而tan θ＝；聯(lián)立以上各式計算可得μ＝。故A、D正確。 12．解析：(1)對照片分析知，s1＝60 cm，s2＝100 cm， 由Δs＝s2－s1＝aT2 得a＝＝ cm/s2＝0.4 m/s2 以小球B為研究對象，受力如圖所示，由牛頓第二定律，可知mg－FT＝ma 對于物塊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，落地時速度為v，由運(yùn)動學(xué)公式有：v2－0＝2ah 對物塊A：B從開始下落到著地，A也運(yùn)動了h，隨后在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動，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