2019屆高中物理二輪復習 熱點題型專練 專題3.2 牛頓第二定律 動力學兩類問題（含解析）.doc

專題3.2 牛頓第二定律 動力學兩類問題1放在水平面上的一物體質(zhì)量為45 kg，現(xiàn)用90 N的水平推力推該物體，此時物體的加速度為1.6 m/s2.當物體運動后，撤掉水平推力，此時該物體的加速度大小為()A0.4 m/s2 B1.6 m/s2C2 m/s2 D2.4 m/s2【答案】A2質(zhì)量為m的木箱置于水平面上，水平推力F即可使木箱做勻速直線運動現(xiàn)保持F的大小不變，方向改為與水平方向成60斜向上拉木箱，仍能使其做勻速直線運動，如圖所示則木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為()A. B.C. D.【解析】用水平推力F即可使物體做勻速直線運動，知摩擦力fFmg當改用與水平方向成角的斜向上的拉力F去拉物體，則有：Fcos60ff(mgFsin60)聯(lián)立解得：故選C.【答案】C3如圖，水平地面上質(zhì)量為m的物體，與地面的動摩擦因數(shù)為，在恒力F的作用下沿水平地面做加速度為a的勻加速直線運動，運動過程輕質(zhì)彈簧沒有超出彈性限度，則()A物體受5個力作用B彈簧的彈力為(ga)mC物體的加速度aD彈簧的彈力小于物體所受合外力【答案】B4(多選)如圖所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長的彈簧，則當木塊接觸彈簧后()A木塊立即做減速運動B木塊在一段時間內(nèi)速度仍可增大C當F等于彈簧彈力時，木塊速度最大D彈簧壓縮量最大時，木塊加速度為零【解析】當木塊接觸彈簧后，水平方向受到向右的恒力F和彈簧水平向左的彈力彈簧的彈力先小于恒力F，后大于恒力F，木塊所受的合力方向先向右后向左，則木塊先做加速運動，后做減速運動，當彈力大小等于恒力F時，木塊的速度為最大值當彈簧壓縮量最大時，彈力大于恒力F，合力向左，加速度大于零，故B、C正確，A、D錯誤故選BC.【答案】BC5如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動，小球A用細線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為.若某過程中觀察到細線偏離豎直方向角，則此刻小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小和方向為()Amg，豎直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan，水平向右Dmg，斜向右上方【解析】以A為研究對象，分析受力如圖，【答案】D6如圖所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用細線固定在傾角為30的光滑斜面上A、B兩小球的質(zhì)量分別為mA、mB，重力加速度為g，若不計彈簧質(zhì)量，在線被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為()A都等于0 Bg和0C.g和0 D0和g【解析】對A球分析，開始處于靜止，則彈簧的彈力FmAgsin30，剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變，對A，所受的合力為零，則A的加速度為0，對B，根據(jù)牛頓第二定律得，aBg.故選D. 12設雨點下落過程中受到的空氣阻力與雨點(可看成球形)的橫截面積S成正比，與下落速度v的二次方成正比，即fkSv2，其中k為比例常數(shù)，且雨點最終都做勻速運動。已知球的體積公式為Vr3(r為半徑)。若兩個雨點的半徑之比為12，則這兩個雨點的落地速度之比為()A1 B12 C14 D18答案A解析當雨點做勻速直線運動時，重力與阻力相等，即fmg，故kr2v2r3g，即v2，由于兩個雨點的半徑之比為12，則落地速度之比為1，A正確。13.如圖所示，一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風洞內(nèi)的水平面上，其一面與風速垂直，當風速為v0時剛好能推動該物塊。已知風對物塊的推力F正比于Sv2，其中v為風速、S為物塊迎風面積。當風速變?yōu)?v0時，剛好能推動用同一材料做成的另一正方體物塊，則該物塊的質(zhì)量為()A64m B32m C8m D4m答案A14(多選)如圖所示，完全相同的磁鐵A、B分別位于鐵質(zhì)車廂豎直面和水平面上，A、B與車廂間的動摩擦因數(shù)均為，小車靜止時，A恰好不下滑?，F(xiàn)使小車加速運動，為保證A、B無滑動，則()A速度可能向左，加速度可小于gB加速度一定向右，不能超過(1)gC加速度一定向左，不能超過gD加速度一定向左，不能超過(1)g答案AD15將質(zhì)量為m的圓環(huán)套在固定的水平直桿上，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為，對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上且與桿夾角為的拉力F，使圓環(huán)以加速度a沿桿運動，則F的大小不可能是()A. B.C. D.答案C解析對環(huán)受力分析，受重力、拉力、彈力和摩擦力。其中彈力可能向上，也可能向下，也可能等于0。(1)若環(huán)受到的彈力為0，則：Fcosma，F(xiàn)sinmg解得F或F。(2)若環(huán)受到的彈力的方向向上，則：Fcos(mgFsin)ma所以F。(3)若環(huán)受到的彈力的方向向下，則：Fcos(Fsinmg)ma所以F。所以A、B、D可能，C不可能。16. 如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊A、B、C、D，其中A、C兩木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mg?，F(xiàn)用水平拉力F拉D木塊，使四個木塊以同一加速度運動，則A、C輕繩的最大拉力為()A. B. C. D3mg答案C17將一輕質(zhì)彈簧豎直立在水平面上，當在其上端放上托盤Q時，平衡時彈簧縮短了3 cm；當將一個物塊P輕輕放在托盤中，待系統(tǒng)平衡后，彈簧又縮短了2 cm；如果此時在P上施加一個豎直向下的力F，待系統(tǒng)再次平衡后，彈簧又縮短了2 cm，如圖所示。若在此時突然撤去力F，則(彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，重力加速度為g) ()A剛撤去力F瞬間，物塊P的加速度大小為0.4gB剛撤去力F瞬間，物塊P的加速度大小為0.8gC撤去力F后，物塊P、Q共同向上運動5 cm后分離D撤去力F后，物塊P、Q共同向上運動7 cm后分離答案A解析當在其上端放上托盤Q時，平衡時彈簧縮短了3 cm，則m1gkx1，當將一個物塊P輕輕放在托盤中，待系統(tǒng)平衡后，彈簧又縮短了2 cm，此時m1gm2gk(x1x2)，撤去F后，k(x1x2x3)(m1gm2g)(m1m2)a；聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得a0.4g，故A正確，B錯誤；由于在物塊P上施加力F之前，彈簧已經(jīng)壓縮了5 cm，撤去力后，P與Q和彈簧組成的系統(tǒng)是一個彈簧振子系統(tǒng)，其振幅大小等于再次的壓縮量，即2 cm，所以PQ向上運動的最大位移是4 cm，PQ不可能會分離，故C、D錯誤。18如圖所示，在光滑水平面上，放置著A、B兩個物體。A、B緊靠在一起，其質(zhì)量分別為mA3 kg，mB6 kg，推力FA作用于A上，拉力FB作用于B上，F(xiàn)A、FB大小均隨時間而變化，其規(guī)律為FA(122t) N，F(xiàn)B(62t) N。問從t0開始，到A、B相互脫離為止，A、B的共同位移是多少。答案9 m19靜止在水平面上的A、B兩個物體通過一根拉直的輕繩相連，如圖所示，輕繩長L1 m，承受的最大拉力為8 N，A的質(zhì)量m12 kg，B的質(zhì)量m28 kg，A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)0.2，現(xiàn)用一逐漸增大的水平力作用在B上，使A、B向右運動，當F增大到某一值時，輕繩剛好被拉斷(取g10 m/s2)。(1)求繩剛被拉斷時F的大??；(2)若繩剛被拉斷時，A、B的速度為2 m/s，保持此時的F大小不變，當A的速度恰好減小為0時，A、B間的距離為多少？答案(1)40 N (2)3.5 m(2)設繩斷后，A的加速度為a1，B的加速度為a2，則a12 m/s2a23 m/s2A停下來的時間為t，則t1 sA的位移為x1，則x11 mB的位移為x2，則x2vta2t23.5 mA剛靜止時，A、B間距離為xx2Lx13.5 m。 【答案】(1)5 s(2)14.3 m(3)斜面長度L10 m，則Lb10 m時速度最大；若斜面長度L10 m，則斜面最低點速度最大27有一個冰上推木箱的游戲節(jié)目，規(guī)則是：選手們從起點開始用力推木箱一段時間后，放手讓木箱向前滑動，若木箱最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)，視為成功；若木箱最后未停在桌上有效區(qū)域內(nèi)就視為失敗。其簡化模型如圖9所示，AC是長度為L17 m的水平冰面，選手們可將木箱放在A點，從A點開始用一恒定不變的水平推力推木箱，BC為有效區(qū)域。已知BC長度L21 m，木箱的質(zhì)量m50 kg，木箱與冰面間的動摩擦因數(shù)0.1。某選手作用在木箱上的水平推力F200 N，木箱沿AC做直線運動，若木箱可視為質(zhì)點，g取10 m/s2。那么該選手要想游戲獲得成功，試求：圖9(1)推力作用在木箱上時的加速度大??；(2)推力作用在木箱上的時間滿足的條件。解析(1)設推力作用在木箱上時，木箱的加速度為a，根據(jù)牛頓運動定律得Fmgma1，解得a13 m/s2。28如圖10所示，半徑為R的圓筒內(nèi)壁光滑，在筒內(nèi)放有兩個半徑為r的光滑圓球P和Q，且R1.5r。在圓球Q與圓筒內(nèi)壁接觸點A處安裝有壓力傳感器。當用水平推力推動圓筒在水平地面上以v05 m/s 的速度勻速運動時，壓力傳感器顯示壓力為25 N；某時刻撤去推力F，之后圓筒在水平地面上滑行的距離為x m。已知圓筒的質(zhì)量與圓球的質(zhì)量相等，取g10 m/s2。求：圖10(1)水平推力F的大??；(2)撤去推力后傳感器的示數(shù)。解析(1)系統(tǒng)勻速運動時，圓球Q受三個力作用如圖所示，其中傳感器示數(shù)F125 N。設P、Q球心連線與水平方向成角，則cos 則圓球重力mgF1tan 由式解得60，mg25 N當撤去推力F后，設系統(tǒng)滑行的加速度大小為a，則v2ax