《牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題（14頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、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：牛頓第二定律的理解 1. 若戰(zhàn)機(jī)從“遼寧號”航母上起飛前滑行的距離相同，牽引力相同，則（ ） A. 攜帶彈藥越多，加速度越大 B. 加速度相同，與攜帶彈藥的多少無關(guān) C. 攜帶彈藥越多，獲得的起飛速度越大 D. 攜帶彈藥越多，滑行時間越長 2. （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水 平輕彈簧，則當(dāng)木塊接觸彈簧后，下列判斷正確的是（ ） A. 木塊立即做減速運(yùn)動 B. 木塊在一段時間內(nèi)速度仍增大 C. 當(dāng) F 等于彈簧彈力時，木塊速度最大 D. 彈簧壓縮量

2、最大時，木塊速度為零但加速度不為零 3.如圖所示，在傾角為0=30。的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m。物塊A 靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起但A、B之間無彈力。 已知重力加速度為g,某時刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正 確的是（） A.物塊A的加速度為0 B.物塊A的加速度為g C.物塊B的加速度為0 D.物塊B的加速度為g 4.（多選）如圖所示，在動摩擦因數(shù)“ = 0.2的水平面上有一個質(zhì)量m=1 kg的小球，小球 與水平輕彈簧及與豎直方向成0=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止?fàn)? 態(tài)，且水平面對

3、小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間Cg取10 m/s2），下列說法中正確的 是（） A. 小球受力個數(shù)不變 B. 小球立即向左運(yùn)動，且a = 8 m/s2 C. 小球立即向左運(yùn)動，且a =10 m/s2 D. 若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度為零 5. 如圖所示，兩根長度分別為L1和L2的光滑桿AB和BC在B點(diǎn)垂直焊接，當(dāng)按圖示方 式固定在豎直平面內(nèi)時，將一滑環(huán)從B點(diǎn)由靜止釋放，分別沿BA和BC滑到桿的底端經(jīng)歷 的時間相同，則這段時間為（） A. "2 2p'LL2 g B. "2 g .4 ° 2(Li2+3) gg+LJ 6. (多選

4、)如圖所示，某雜技演員在做手指玩耍盤子的高難度表演。若盤的質(zhì)量為m,手 指與盤之間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤底處 于水平狀態(tài)且不考慮盤的自轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是() A. 若手指支撐著盤，使盤保持靜止?fàn)顟B(tài)，則手指對盤的作用力等 于mg B. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運(yùn)動，則盤受到水平向右 的靜摩擦力 C. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動，則手指對盤的作用力大小為^mg D. 若盤隨手指一起水平勻加速運(yùn)動，則手指對盤的作用力大小不可超過丐2mg 7?如圖所示，質(zhì)量為m的球置于斜面上，被一個豎直擋板擋住?，F(xiàn)用一個力F拉斜面,

5、使斜面在水平面上做加速度為 a 的勻加速直線運(yùn)動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是 () A. 若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零 B. 若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零 C. 斜面和擋板對球的彈力的合力等于ma D. 擋板對球的彈力不僅有，而且是一個定值 8. 在高速路上經(jīng)常可以看到大貨車?yán)摪宥筌噹浅ㄩ_的，這種情況下如果出現(xiàn)鋼 板從車廂上滑落，將對后面的車輛造成致命的危險。在緊急剎車的情況下鋼板對駕駛室也極 易造成破壞，危及駕駛員的生命。假設(shè)該貨車車廂的長度為L,車廂內(nèi)載有一塊質(zhì)量分布均 勻、長度也為L的鋼板，鋼板的質(zhì)量為m。已知鋼板前端與車廂壁接觸，鋼板與

6、車廂底板間 的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。忽略空氣阻力的影響。 (1) 若貨車突然加速，為了使鋼板不掉下來，則貨車的加速度最大值為多少？(設(shè)最大靜 摩擦力等于滑動摩擦力大小) - (2) 若車廂的前端能承受的最大水平力為F，為了安全，則貨車剎車 ::- 的最大加速度為多少？ (3) 若貨車以加速度a0做勻加速運(yùn)動，在運(yùn)動過程中鋼板與貨車間發(fā)生相對滑動，經(jīng)過 多長時間鋼板開始往下掉？ 9. （多選）如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m = 1 kg,初速度e0=1O m/s，方向水平向右，在一 水平向左的恒力F作用下從0點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動，某時刻后恒力F突然反向，整 個過程中物塊速度的

7、平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，g = 10 m/s2。下列選項中 正確的是（） A. 0?5 s內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動 B. 在t=1 s時刻，恒力F反向 C. 恒力F大小為10 N D. 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3 10. 如圖甲所示，質(zhì)量m=1 kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿 斜面向上運(yùn)動，t=0.5 s時撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時間的變化關(guān)系圖像⑦-t 圖像）如圖乙所示，g取10 m/s2，求: （1）2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L （2）沿斜面向上運(yùn)動兩個階段加速度大小a「a2 和

8、拉力大小F。 * D.5 J i/s 甲 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 11. 如圖所示，質(zhì)量分別為m、2m的小球A、B,由輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在電 梯內(nèi)，已知電梯正在豎直向上做勻加速直線運(yùn)動，細(xì)線中的拉力為F,此時突然剪斷細(xì)線。 在線斷的瞬間，彈簧的彈力的大小和小球A的加速度的大小分別為( F 2F , B.3，3m+g 3m+g 2F A?亍 3m+g 12. (多選)如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面。 若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中( ) A. 桌布對魚缸摩擦力的方向向左 B

9、. 魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等 C. 若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將增大 D. 若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面 13. 如圖所示,斜面體ABC放在粗糙的水平地面上?；瑝K在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s 沿斜面上滑。斜面傾角0=37°，滑塊與斜面的動摩擦因數(shù)尸0.45。整個過程斜面體保持 靜止不動，已知滑塊的質(zhì)量m = 1 kg，sin 37°=0.6, cos 37°=0.8，g取10 m/s2。試求: (1) 滑塊回到出發(fā)點(diǎn)時的速度大小。 (2) 定量畫出斜面與水平地面之間的摩擦力Ff隨時間t變化的圖像。 課時跟蹤檢測（九） 牛頓第二定律 兩類動力學(xué)

10、問題 對點(diǎn)訓(xùn)練：牛頓第二定律的理解 1?若戰(zhàn)機(jī)從''遼寧號”航母上起飛前滑行的距離相同，牽引力 相同，貝0（） A. 攜帶彈藥越多，加速度越大 B. 加速度相同，與攜帶彈藥的多少無關(guān) C. 攜帶彈藥越多，獲得的起飛速度越大 D. 攜帶彈藥越多，滑行時間越長 解析：選 D 攜帶彈藥越多，戰(zhàn)機(jī)的質(zhì)量越大，而牽引力相同，根據(jù)牛頓第二定律 F =ma可知，飛機(jī)加速度越小，由v2 = 2ax可知，起飛速度越小，選項A、B、C錯誤；起飛 前滑行的距離相同，由x = 2ot2可得，加速度越小，滑行時間越長，所以D正確。 2. （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

11、固定一足夠長的水平輕彈簧，貝g當(dāng)木塊接觸彈簧后，下列判斷 正確的是（ ） A. 木塊立即做減速運(yùn)動 B. 木塊在一段時間內(nèi)速度仍增大 C. 當(dāng)F等于彈簧彈力時，木塊速度最大 D. 彈簧壓縮量最大時，木塊速度為零但加速度不為零 解析：選BCD剛開始時，彈簧對木塊的作用力小于外力F，木塊繼續(xù)向右做加速度 逐漸減小的加速運(yùn)動，直到二力相等，而后，彈簧對木塊的作用力大于外力F，木塊繼續(xù)向 右做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動，直到速度為零，但此時木塊的加速度不為零，故選項 A 錯誤，B、C、D正確。 對點(diǎn)訓(xùn)練：牛頓第二定律的瞬時性問題 3.（2027?臨沂高三檢測）如圖所示，在傾角為0=3

12、0。的光滑斜面上, 物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m。物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用 細(xì)線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起但A、B之間無彈力。已知重 力加速度為g,某時刻把細(xì)線剪斷，當(dāng)細(xì)線剪斷瞬間，下列說法正確的是（） A. 物塊A的加速度為0 B. 物塊A的加速度為g C. 物塊B的加速度為0 D. 物塊B的加速度為| 解析：選B剪斷細(xì)線前，彈簧的彈力：F彈= mgsin 30° =2mg，細(xì)線剪斷的瞬間， 1 彈簧的彈力不變，仍為 F彈二1mg ；剪斷細(xì)線瞬間，對 A, B系統(tǒng)，加速度為：a = 3mgsin 30° - F彈 g g 3m = g，即A和B的加

13、速度均為g，故選B。 4?（多選）（2017?天水一模）如圖所示，在動摩擦因數(shù)“=0?2的水平 面上有一個質(zhì)量m=1 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向 成"=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止?fàn)顟B(tài)， 且水平面對小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間（g取10 m/s2）,下列說法中正確的是 （） A ?小球受力個數(shù)不變 B. 小球立即向左運(yùn)動，且a=8 m/s2 C. 小球立即向左運(yùn)動，且a=10 m/s2 D. 若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度為零 解析： 選 BD 在剪斷輕繩前，小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力處于平衡，根 據(jù)共點(diǎn)力平衡得，彈

14、簧的彈力：F = mgtan 45° =10X1 N = 10 N ,剪斷輕繩的瞬間，彈簧的 彈力仍然為10 N，小球此時受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個力作用。小球的受力 個數(shù)發(fā)生改變，故A錯誤；小球所受的最大靜摩擦力為：Ff = “mg = 0?2X10 N = 2 N，根據(jù) F-Ff 10-2 牛頓第二定律得小球的加速度為：a= m x = J- m/s2 = 8 m/s2，合力方向向左，所以 向左運(yùn)動，故 B 正確， C 錯誤；剪斷彈簧的瞬間，輕繩對小球的拉力瞬間為零，此時小球 所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D正確。 對點(diǎn)訓(xùn)練：動力學(xué)的兩類基本問題 5?如圖所示，兩

15、根長度分別為L1和L2的光滑桿AB和BC在B點(diǎn)垂 直焊接，當(dāng)按圖示方式固定在豎直平面內(nèi)時，將一滑環(huán)從B點(diǎn)由靜止釋 放,分別沿BA和BC滑到桿的底端經(jīng)歷的時間相同，則這段時間為（） 2 億 f+L22) g(L1+L? 解析：選C設(shè)BA和BC傾角分別為a和0,根據(jù)牛頓第二定律得： 滑環(huán)沿BA下滑的加速度為幻=mgmr^二gsin a① 沿BC下滑的加速度為a2 = mSm^ = gsin0② 設(shè)下滑時間為由題有： 1 Li=2ait2 ③ 1 L2 = 2a2t2 ④ 由幾何知識有：sin a-cos0⑤ 2\'L.2 + L.2 聯(lián)立以上各式解得t- : 疋，故選

16、Co 6?（多選）（2017?淄博二模）如圖所示，某雜技演員在做手指玩耍盤子的高難度表演。若盤 的質(zhì)量為m,手指與盤之間的動摩擦因數(shù)為“，重力加速度為g,設(shè) 最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，盤底處于水平狀態(tài)且不考慮盤的自 轉(zhuǎn)。則下列說法正確的是（） A. 若手指支撐著盤，使盤保持靜止?fàn)顟B(tài)，則手指對盤的作用力 等于 mg B. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻速運(yùn)動，則盤受到水平向右的靜摩擦力 C. 若手指支撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動，則手指對盤的作用力大小為pmg D. 若盤隨手指一起水平勻加速運(yùn)動，則手指對盤的作用力大小不可超過＜1?云mg 解析：選AD若手指支撐著盤，使盤保持靜

17、止?fàn)顟B(tài)，則盤受力平衡，手指對盤的作用 力與盤的重力等大反向，則手指對盤的作用力等于mg ,選項A正確；若手指支撐著盤并一 起水平向右勻速運(yùn)動，則水平方向盤不受力，即盤不受靜摩擦力，選項B錯誤；若手指支 撐著盤并一起水平向右勻加速運(yùn)動則手指對盤的作用力為靜摩擦力大小不一定等于“mg， 選項 C 錯誤；若盤隨手指一起水平勻加速運(yùn)動，則手指對盤子水平方向的最大靜摩擦力為 “mg豎直方向?qū)ΡP子的支持力為mg則手指對盤的作用力大小的最大值- J（mg）2 + （“mg）2- a 的勻加速直線運(yùn)動，忽略一切摩擦，以下說法中正確的是( ) A. 若加速度足夠小，豎直擋板對球的彈力可能為零 B.

18、若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零 C. 斜面和擋板對球的彈力的合力等于ma D. 擋板對球的彈力不僅有，而且是一個定值 解析：選D球在重力、斜面的支持力和擋板的彈力作用下做加速運(yùn) 動，則球受到的合力水平向右，為ma ,如圖，設(shè)斜面傾角為0，擋板對 球的彈力為F1，由正交分解法得：F1 - FNsin 0 = ma , FNcos 0 = G，解 得F廣ma+ Gtan 0，可見，彈力為一定值，選項D正確。 8. (2017?威海模擬)在高速路上經(jīng)常可以看到大貨車?yán)摪宥? 后車廂是敞開的，這種情況下如果出現(xiàn)鋼板從車廂上滑落，將對后: 面的車輛造成致命的危險。在緊急剎車的情況下

19、鋼板對駕駛室也極易造成破壞，危及駕駛 員的生命。假設(shè)該貨車車廂的長度為厶車廂內(nèi)載有一塊質(zhì)量分布均勻、長度也為L的鋼 板，鋼板的質(zhì)量為m。已知鋼板前端與車廂壁接觸，鋼板與車廂底板間的動摩擦因數(shù)為“, 重力加速度為g。忽略空氣阻力的影響。 (1) 若貨車突然加速，為了使鋼板不掉下來，則貨車的加速度最大值為多少？(設(shè)最大靜 摩擦力等于滑動摩擦力大小) (2) 若車廂的前端能承受的最大水平力為F，為了安全，則貨車剎車的最大加速度為多 少？ (3) 若貨車以加速度a0做勻加速運(yùn)動，在運(yùn)動過程中鋼板與貨車間發(fā)生相對滑動，經(jīng)過 多長時間鋼板開始往下掉？ 解析：(1)要使鋼板不掉下來，則鋼板和貨車一起

20、做加速運(yùn)動，貨車加速度最大時，鋼 板與貨車之間達(dá)到最大靜摩擦力 Hmg = mam，am 二 “g。 (2) 對鋼板根據(jù)牛頓第二定律得：F + pmg = mam， 解得：am=m+“g。 mm (3) 對貨車：x1 = v0t + 2?0t2 1 對鋼板：x2 = v0t + 2?t2 ^mg = ma 鋼板開始往下掉時滿足：叫?x2二L 解得：“ 答案：血（2）m+“g⑶、乙 對點(diǎn)訓(xùn)練：動力學(xué)的圖像問題 9.（多選）（2017?江西紅色七校二模）如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m=1 kg，初速度v0=1O m/s,方向水平向右，在一水平向左的恒力F作用下從0點(diǎn)沿粗

21、糙的水平面向右運(yùn)動，某 時刻后恒力 F 突然反向，整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖像如圖乙所 示，g=10 m/s2。下列選項中正確的是（） A. 0?5 s內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動 B. 在t=1 s時刻，恒力F反向 C. 恒力F大小為10 N D. 物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3 解析： 選 BD 物塊做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為： V2 100 a1 = 2X 二而 m/s2 = 10 m/s2 勻加速直線運(yùn)動的加速度大小為： V 2 64 a2=耳=2x8 m/s2=4 m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得： F＋f= ma1，F(xiàn)－f= ma2

22、聯(lián)立兩式解得： F=7 N，f=3 N 則動摩擦因數(shù)為：“=m^==0.3 物塊做勻減速直線運(yùn)動的時間為： t1 = a = 10 s = 1 s ,即在0~1s內(nèi)物塊做勻減速直線運(yùn)動，1 s后恒力F反向，物塊做勻加速直線運(yùn)動。故B、D正確，A、C錯誤。 10. (2017?福州二模)如圖甲所示，質(zhì)量m=1 kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用 下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動，/=0?5 s時撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時間的 變化關(guān)系圖像(v -t圖像)如圖乙所示，g取10 m/s2,求: (1) 2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L； (2) 沿斜面向上運(yùn)動兩個階段加速

23、度大小av a2和拉力大小F。 解析：(1)由題圖乙易得，物塊上升的位移： x1 = 2X2X1 m=1 m ; 1 物塊下滑的距離：x2 = 2X1X1 m = 0.5 m : 位移 x = X] - x2 = 1 m - 0.5 m = 0.5 m 路程 L = X] + x2 = 1 m + 0.5 m = 1?5 m。 (2)由題圖乙知，各階段加速度 a1 = 025 m/s2 = 4 m/s2 0-2 a2 = ~0丁 m/s2 =- 4 m/s2 , la2l = 4 m/s2 設(shè)斜面傾角為e斜面對物塊的摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律0 -0.5 s內(nèi)F-F-

24、mgsin 0 = ma1 ; 0．5- 1 s 內(nèi)- Ff- mgsin e= ma2； 聯(lián)立解得： F= 8 N。 答案：(1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s2 4 m/s2 8 N 考點(diǎn)綜合訓(xùn)練 11.(2017?濮陽模擬)如圖所示，質(zhì)量分別為m、2m的小球A、〃，由 輕質(zhì)彈簧相連后再用細(xì)線懸掛在電梯內(nèi)，已知電梯正在豎直向上做勻加速 直線運(yùn)動，細(xì)線中的拉力為F,此時突然剪斷細(xì)線。在線斷的瞬間，彈簧 的彈力的大小和小球A的加速度的大小分別為() F 2F b?3，爲(wèi) +g C. 2F 3 3m+g F F DF，3m+g ,2F 2F , a?

25、T，丈+g 解析：選A在剪斷細(xì)線前，對A、B及彈簧整體由牛頓第二定律有F-3mg = 3ma, 對B由牛頓第二定律得F彈-2mg = 2ma，由此可得F彈二晉，細(xì)線被剪斷后的瞬間，彈簧 彈力不變，此時A球受到向下的重力和彈簧彈力作用，則有F彈+ mg = maA，解得°。瓷 + g， A 正確。 12?（多選）（2016?江蘇高考）如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布 從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面。若魚缸、桌布、桌面兩兩 之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中（） A. 桌布對魚缸摩擦力的方向向左 B. 魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等 C. 若貓增大拉力，魚缸

26、受到的摩擦力將增大 D. 若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面 解析：選BD魚缸相對于桌布向左運(yùn)動，故應(yīng)受到向右的摩擦力，選項A錯誤；由于 魚缸與桌布、桌面之間的動摩擦因數(shù)相等，魚缸在桌布上運(yùn)動和在桌面上運(yùn)動時加速度的大 小相等，根據(jù)v = at，魚缸在桌布上和在桌面上的滑動時間相等，選項B正確；若貓增大拉 力，魚缸與桌布之間的摩擦力仍然為滑動摩擦力，大小不變，選項C錯誤；若貓減小拉力， 魚缸可能隨桌布一起運(yùn)動而滑出桌面，選項D正確。 13?（2017?濟(jì)南模擬）如圖所示，斜面體ABC放在粗糙的水平地面 上?；瑝K在斜面底端以初速度v0=9.6 m/s沿斜面上滑。斜面傾角G =37°，滑塊

27、與斜面的動摩擦因數(shù)“=0?45。整個過程斜面體保持靜 止不動，已知滑塊的質(zhì)量m=1 kg, sin 37°=0?6，cos 37°=0?8, g取10 m/s?。試求: （1）滑塊回到出發(fā)點(diǎn)時的速度大小。 ⑵定量畫出斜面與水平地面之間的摩擦力Ff隨時間t變化的圖像。 解析： （1）滑塊沿斜面上滑過程，由牛頓第二定律： mgsin 0+“mgcos 0 = ma］，解得 a1 = 9?6 m/s2 設(shè)滑塊上滑位移大小為Q ,則由v02 = 2aL，解得L = 4?8 m 滑塊沿斜面下滑過程，由牛頓第二定律： mgsin 0 - “mgcos 0 = ma2，解得 a2 = 2?4 m/s2 根據(jù) V2 = =2a2L，解得 v = 4.8 m/so (2)滑塊沿斜面上滑過程用時屮學(xué)二“ 對斜面與滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)受力分析可得 Ff1= ma1cos 0= 7.68 N v 滑塊沿斜面下滑過程用時t2 = - = 2 s 2 a2 對斜面與滑塊構(gòu)成的系統(tǒng)受力分析可得 Ff2= ma2cos 0= 1.92 N Ff隨時間變化如圖所示。 答案：(1)4.8 m/s (2)見解析圖