《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 牛頓第二定律綜合訓(xùn)練》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 牛頓第二定律綜合訓(xùn)練（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2020版高三物理一輪復(fù)習(xí) 牛頓第二定律 1.在某地歡樂谷主題公園內(nèi)有許多驚險(xiǎn)刺激的游樂項(xiàng)目,雙塔太空梭“天地雙雄”就是其中之一(如圖),雙塔并立,一個(gè)塔的座椅由上而下做極速豎直降落運(yùn)動(dòng),另一個(gè)塔的座椅由下而上做高速豎直彈射運(yùn)動(dòng).有一位質(zhì)量為50 kg的游客坐在高速?gòu)椛渌?nèi)的座椅上,若彈射塔的座椅在2 s內(nèi)由靜止開始勻加速?zèng)_到56 m高處,則在此過程中,游客對(duì)座椅的壓力大小約為(g取10 m/s2)( ) A.500 N B.1400 N C.1900 N D.750 N 解析:由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x=yat2得:a== m/s2=28 m/s2,

2、再由牛頓第二定律可得:F-mg=ma,所以F=ma+mg=50×(28+10) N=1900 N,所以選C. 答案:C 2.小孩從滑梯上滑下的運(yùn)動(dòng) 可看做勻加速直線運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為M的小孩單獨(dú)從滑梯上滑下,加速度為a1;該小孩抱著一只質(zhì)量為m的小狗再?gòu)幕萆匣?小狗不與滑梯接觸),加速度為a2,則a1和a2的關(guān)系為( ) A.a1=a2 B.a1=a2 C.a1=a2 D.a1=a2 解析:設(shè)滑梯傾角為θ,小孩與滑梯之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,由牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma,即下滑的加速度為a=gsinθ-μgcosθ,則可知加速

3、度a與質(zhì)量m無關(guān),所以選項(xiàng)D正確. 答案:D 3.某建筑工地的工人為了運(yùn)送瓦片,用兩根截面為正方形的木料AB?CD,支在水平地面上形成斜面,AB與CD平行且與地面有相同的傾角α,如圖所示.從斜面上端將幾塊瓦片疊放在一起無初速釋放,讓瓦片沿木料下滑到地面(瓦片截面可視為一段圓弧),現(xiàn)發(fā)現(xiàn)因滑到地面時(shí)速度過大而造成瓦片破裂.為了不使瓦片破裂,在不改變斜面傾角α的前提下,可以采取的措施是( ) A.適當(dāng)減少每次運(yùn)送瓦片的塊數(shù) B.適應(yīng)增加每次運(yùn)送瓦片的塊數(shù) C.把兩根木料往中間靠攏一些 D.把兩根木料往兩側(cè)分開一些 解析:①先畫出裝置的正視圖,如圖甲所示,F1為平行于AB?C

4、D方向的分力,F2為垂直于AB?CD方向的分力.②再畫出過F2且垂直于瓦面的平面圖(注:此平面不是豎直平面),如圖乙所示,將F2沿圖示方向分解,兩分力 N1= N2 兩木料對(duì)瓦片的滑動(dòng)摩擦力大小相等,有f1=f2= 方向相同,平行于AB?CD向上.瓦片沿BA?DC方向加速下滑,由牛頓第二定律得mgsinα-f1-f2=ma,mgsinα-=ma.則下滑加速度a=gsinα- 若要減小落地速度,根據(jù)題意可減小下滑加速度,上式表明a與質(zhì)量無關(guān),故A?B錯(cuò);在不改變斜面傾角α的前提下,可把兩根木料往兩側(cè)分開一些,以增加θ角度,使a減小,故D對(duì). 答案:D 4.如圖甲所示,在粗糙的水平面上

5、,質(zhì)量分別為m和M(mM=12)的物塊A?B用輕彈簧相連,兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1;當(dāng)用同樣大小的力F豎直加速提升兩物塊時(shí)(如圖乙所示),彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,則x1x2等于( ) A.11 B.12 C.21 D.23 解析:當(dāng)用水平力拉物體B在水平面上加速運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)AB整體由牛頓第二定律得F-μ(m+M)g=(m+M)a1,對(duì)物體A由牛頓第二定律得kx1-μmg=ma1,當(dāng)用豎直向上的力拉物體B加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)AB整體由牛頓第二定律得F-(m+M)

6、g=(m+M)a2,對(duì)物體A由牛頓第二定律得kx2-mg=ma2,聯(lián)立解得x1x2=11,選項(xiàng)A正確. 答案:A 5.如圖所示,有兩個(gè)物體質(zhì)量分別為m1?m2,m1原來靜止,m2以速度v0向右運(yùn)動(dòng),如果對(duì)它們施加完全相同的作用力F,可滿足它們的速度在某一時(shí)刻能夠相同的條件是( ) A.F方向向右,m1m2 C.F方向任意,m1=m2 D.F方向向左,m1>m2 解析:當(dāng)F方向向右時(shí),均加速運(yùn)動(dòng),滿足條件必須有a1>a2,即m1m2,

7、D對(duì)C錯(cuò). 答案:AD 6.如圖所示,A?B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接,用水平恒力F拉A,使A?B一起沿光滑水平面做勻加速運(yùn)動(dòng),這時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,若將A?B置于粗糙水平面上,且A?B與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,用相同的水平恒力F拉A,使A?B一起做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,則( ) A.L2=L1 B.L2>L1 C.L2

8、1=L2,選A. 答案:A 7.如圖所示,一根輕質(zhì)彈簧豎直立在水平地面上,下端固定.一小球從高處自由落下,落到彈簧上端,將彈簧壓縮至最低點(diǎn).小球從開始?jí)嚎s彈簧至最低點(diǎn)過程中,小球的加速度和速度的變化情況是( ) A.加速度先變大后變小,速度先變大后變小 B.加速度先變大后變小,速度先變小后變大 C.加速度先變小后變大,速度先變大后變小 D.加速度先變小后變大,速度先變小后變大 解析:小球在壓縮彈簧的過程中,彈簧對(duì)小球的彈力逐漸變大,由牛頓第二定律可知:小球先加速后減速,其加速度先變小后變大,速度先變大后變小,故C正確. 答案:C 8.一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下

9、降,若氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力僅與速率有關(guān),重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為( ) 解析:對(duì)探空氣球勻速下降和勻速上升的兩個(gè)過程進(jìn)行受力分析如圖所示.列出平衡方程式 ,聯(lián)立解得x=-M,所以Δm=M-x=2(M-.注意題目要求的是減少的質(zhì)量是多少. 答案:A 9.如圖所示,將一根繩子跨過定滑輪,一質(zhì)量50 kg的人將繩的一端系在身上,另一端握在手中,使他自己以2m/s2的加速度加速下降.若不計(jì)繩的質(zhì)量及摩擦,則人拉繩子的力為________ N.(g=10 m/s2)解析:設(shè)人拉繩子的力大小為T,

10、根據(jù)牛頓第三定律,則繩子向上拉人的力大小也為T. 對(duì)人進(jìn)行受力分析,應(yīng)用牛頓第二定律,得 mg-2T=ma,解得T==200 N. 答案:200 N 10.質(zhì)量為10 kg的物體A原來靜止在水平面上,當(dāng)受到水平拉力F作用后,開始沿直線做勻加速運(yùn)動(dòng).設(shè)物體在時(shí)刻t的位移為x,且x=2t2,求: (1)物體所受的合外力; (2)第4秒末物體的瞬時(shí)速度; (3)若第4秒末撤去力F,物體再經(jīng)過10 s停止運(yùn)動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ. 解析:(1)由x=yat2,x=2t2可推出a=4 m/s2. F合=ma=10×4=40 N. (2)vt=at=4×4=16 m/s.

11、 (3)撤去F后,物體僅在摩擦力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng),其加速度大小為a′=1.6 m/s2. 由ma′=mμg得μ=0.16. 答案:(1)40 N (2)16 m/s (3)0.16 m/s2 11.如圖所示,質(zhì)量為80 kg的物體放在安裝在小車上的水平磅秤上,小車沿斜面無摩擦地向下運(yùn)動(dòng),現(xiàn)觀察到物體在磅秤上讀數(shù)只有600 N,則斜面的傾角θ為多少?物體對(duì)磅秤的靜摩擦力為多少?(g取10 m/s2) 解析:取小車?物塊?磅秤這個(gè)整體為研究對(duì)象,受總重力M?斜面的支持力FN,由牛頓第二定律得,Mgsinθ=Ma,所以a=gsinθ,取物體為研究對(duì)象,受力情況如圖所示:

12、將加速度a沿水平方向和豎直方向分解,則有: F靜=macosθ=mgsinθcosθ① mg-FN=masinθ=mgsin2θ② 由式②得:FN=mg-mgsin2θ=mgcos2θ,則cosθ=代入數(shù)據(jù)得,θ=30° 由式①得,F靜=mgsinθcosθ代入數(shù)據(jù)得F靜=346 N. 根據(jù)牛頓第三定律,物體對(duì)磅秤的靜摩擦力為346 N. 答案:30° 346 N 12.如圖所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度v1=30 m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道,車道每100 m下降2 m.為使汽車速度在s=200 m的距離內(nèi)減到v2=10 m/s,駕駛員必須剎車.假定剎車時(shí)地面的

13、摩擦阻力是恒力,且該力的70%作用于拖車B,30%作用于汽車A.已知A的質(zhì)量m1=2000 kg,B的質(zhì)量m2=6000 kg. 求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動(dòng)方向的相互作用力,取重力加速度g=10 m/s2. 解析:汽車沿傾斜車道做勻減速運(yùn)動(dòng),用a表示加速度的大小,有v^2_2-v^2_1=-2as① 用F表示剎車時(shí)的阻力,根據(jù)牛頓第二定律有 F-(m1+m2)gsinα=(m1+m2)a② 式中 sinα==2×10-2③ 設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f,根據(jù)題意 f=F④ 方向與汽車前進(jìn)方向相反:用f N表示拖車作用于汽車的力,設(shè)其方向與汽車前進(jìn)方向相同.以汽車為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有f-fN-m1gsinα=m1a⑤ 由②④⑤式得 f N= (m1+m2)(a+gsinα)-m1(a+gsinα)⑥ 由①③⑥式,代入有關(guān)數(shù)據(jù)得f N=880 N.⑦ 答案:880 N