《2013屆高考物理 不容忽視的關節(jié)點 牛頓第二定律兩類動力學問題》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2013屆高考物理 不容忽視的關節(jié)點 牛頓第二定律兩類動力學問題（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第三章 第二講 牛頓第二定律兩類動力學問題 一、單項選擇題 1．如圖1所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為θ，以速度v0逆時 針勻速轉動．在傳送帶的上端輕輕放置一個質量為m的小木塊， 小木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＜tanθ，則圖2中能客觀地反映 小木塊的速度隨時間變化關系的是 (　　) 圖1 圖2 解析：小木塊被釋放后的開始階段做勻加速直線運動，所受摩擦力沿斜面向下，加速度為a1.當小木塊的速度與傳送帶速度相同后，小木塊開始以a2的加速度做勻加速直線運動，此時小木塊所受摩擦力沿斜面向上，所以

2、a1＞a2，在v－t圖象中，圖線的斜率表示加速度，故選項D對． 答案：D 2．如圖3所示，車內(nèi)繩AB與繩BC拴住一小球，BC水平，車由原 來的靜止狀態(tài)變?yōu)橄蛴壹铀僦本€運動，小球仍處于圖中所示的位 置，則 (　　) A．AB繩、BC繩拉力都變大 圖3 B．AB繩拉力變大，BC繩拉力變小 C．AB繩拉力變大，BC繩拉力不變 D．AB繩拉力不變，BC繩拉力變大 解析：如圖所示，車加速時，球的位置不變，則AB繩拉力沿

3、豎 直方向的分力仍為FT1cosθ，且等于重力G，即FT1＝，故FT1 不變．向右的加速度只能是由BC繩上增加的拉力提供，故FT2 增加，所以D正確． 答案：D 3．如圖4所示，在光滑的水平面上，質量分別為m1和m2的木 塊A和B之間用輕彈簧相連，在拉力F作用下，以加速度a 做勻加速直線運動，某時刻突然撤去拉力F，此瞬時A和B 圖4 的加速度為a1和a2，則 (　　) A．a(chǎn)1＝a2＝0　　　　　　　　　 B．a(chǎn)1＝a，a2＝0 C．a(chǎn)1＝a，a2＝a

4、 D．a(chǎn)1＝a，a2＝－a 解析：首先研究整體，求出拉力F的大小F＝(m1＋m2)a.突然撤去F，以A為研究對象，由于彈簧在短時間內(nèi)彈力不會發(fā)生突變，所以A物體受力不變，其加速度a1＝a.以B為研究對象，在沒有撤去F時有：F－F′＝m2a，而F＝(m1＋m2)a，所以F′＝m1a.撤去F則有：－F′＝m2a2，所以a2＝－a .D項正確． 答案：D 4．如圖5所示，質量為m的小球用水平輕彈簧系 住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀 態(tài)．當木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為(　　) A．0　　　　　　　 　　　　B.g

5、 圖5 C．g D.g 解析：撤離木板時，小球所受重力和彈簧彈力沒變，二者合力的大小等于撤離木板前木板對小球的支持力FN，由于FN＝＝mg，所以撤離木板后，小球加速度大小為：a＝＝g.B項正確． 答案：B 5．某物體做直線運動的v－t圖象如圖6甲所示，據(jù)此判斷圖乙(F表示物體所受合力，x表示物體的位移)所示的四個選項中正確的是 (　　) 圖6 解析：由v－t圖象知，0～2 s勻加速，2 s～4 s勻減速，4 s～6 s反向勻加速，6 s～8 s勻減速，且

6、2 s～6 s內(nèi)加速度恒定，由此可知：0～2 s內(nèi)，F(xiàn)恒定，2 s～6 s內(nèi)，F(xiàn)反向，大小恒定，6 s～8 s內(nèi)，F(xiàn)又反向且大小恒定，故B正確，A錯．C、D圖中0～2 s內(nèi)分別表示物體做勻速運動和減速運動，所以C、D錯． 答案：B 二、雙項選擇題 6．如圖7所示，在汽車中懸掛一小球，實驗表明， 當汽車做勻變速直線運動時，懸線將與豎直方向成某一穩(wěn)定角 度．若在汽車底板上還有一個跟其相對靜止的物體m1，則關于 汽車的運動情況和物體m1的受力情況正確的是 (　　) 圖7 A．汽車一定向右做加速運動 B．汽車可能向左運動 C．m1除受到重力、底板的支

7、持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用 D．m1除受到重力、底板的支持力作用外，還可能受到向左的摩擦力的作用 解析：根據(jù)題圖可知汽車的加速度為a＝gtanθ且方向向右，汽車可能向右做加速運動或向左做減速運動，故A錯誤，B正確．m1所受合力方向應向右．m1除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用，C正確，D錯誤． 答案：BC 7．斜面上的物體受到平行于斜面向下的力F的作用，力F隨時間變化的圖象及物體運動的v－t圖象如圖8所示．由圖象中的信息能夠求出的量或可以確定的關系是(g取10 m/s2)

8、 (　　) 圖8 A．物體的質量m[ B．斜面的傾角θ C．物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ D．μ＞tanθ 解析：設物體的質量為m，斜面的傾角為θ，由v－t圖象可得0～2 s內(nèi)物體的加速度為a1＝1 m/s2；由F－t圖象可知0～2 s內(nèi)力F1＝3 N，在0～2 s內(nèi)對物體應用牛頓第二定律得：F1＋mgsinθ－μmgcosθ＝ma1.由v－t圖象可得2 s后物體的加速度為a2＝0，物體做勻速直線運動；由F－t圖象可知2 s后力F2＝2 N，由平衡條件可得：F2＋mgsinθ－μmgcosθ＝0，代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：m＝1 kg，μ＝tanθ＋＞tanθ，綜

9、合得出，正確選項為A、D. 答案：AD 8．某人在地面上用彈簧測力計稱得其體重為 490 N．他將彈簧測 力計移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)，彈簧測力計的示數(shù)如圖9所示，電梯運行的v－t圖象可能是圖10中的(取電梯向上運動的方向為正方向) (　　) 圖9 圖10 解析：由G－t圖象知：t0～t1時間內(nèi)具有向下的加速度，t1～t2時間內(nèi)勻速或靜止，t2～t3時間內(nèi)具有向上的加速度，因此其運動情況可能是：t0～t3時間內(nèi)，故A、D正確． 答案：AD 9．如圖11所示，傳送帶的水平部分長為L，傳動速率為v，在其 左端無初速釋放一小木

10、塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ， 則木塊從左端運動到右端的時間可能是(　　) 圖11 A.＋ B. C. D. 解析：因木塊運動到右端的過程不同，對應的時間也不同，若一直勻加速至右端，則L＝μgt2，得：t＝，C正確；若一直加速到右端時的速度恰好與傳送帶速度v相等，則L＝t，有：t＝，D正確；若先勻加速到傳送帶速度v，再勻速到右端，則＋v(t－)＝L，有：t＝＋，A錯誤；木塊不可能一直勻速至右端，B錯誤． 答案：CD 10．如圖12所示，一足夠長的木板靜止在

11、光滑水平面上，一物 塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦．現(xiàn)用水平恒力向右拉木板， 圖12 當物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對 于水平面的運動情況為 (　　) A．物塊先向左運動，再向右運動 B．物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動 C．木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動 D．木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零 解析：撤去拉力時，物塊的速度小于木板的速度，物塊相對于木板向左滑，受向右的摩擦力而向右加速，而木板受向左的摩擦力向右減速，當二者速度相等時，再一起做勻速運動，故B、C正確． 答案：BC 三、非選擇

12、題 11．如圖13所示，有一長度x＝1 m、質量M＝10 kg的 平板小車，靜止在光滑的水平面上，在小車一端放置一質量 m＝4 kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25，要 圖13 使物塊在2 s內(nèi)運動到小車的另一端，求作用在物塊上的水平力F是多少？(g取10 m/s2) 解析：由下圖中的受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有 F－Ff＝ma物 ① Ff′＝Ma車 ② 其中Ff＝Ff′＝μm

13、g ③ 由分析圖結合運動學公式有x1＝a車t2 ④ x2＝a物t2 ⑤ x2－x1＝x ⑥ 由②③解得a車＝1 m/s2 ⑦ 由④⑤⑥⑦解得a物＝1.5 m/s2 所以F＝Ff＋ma物＝m(μg＋a物)＝4×(0.25×10＋1.5) N＝16 N. 答案：16 N 12．如圖14(a)所示，質量m＝1 kg的物體沿傾角θ＝37°的固定粗糙斜面由靜止開始向下運動，風對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風速v的關系如圖(b)所示，求： 圖14 (1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)比例系數(shù)k.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10 m/s2) 解析：(1)v＝0，a0＝4 m/s2 mgsinθ－μmgcosθ＝ma0 μ＝＝＝0.25. (2)v＝5 m/s，a＝0 mgsinθ－μFN－kvcosθ＝0 FN＝mgcosθ＋kvsinθ mg(sinθ－μcosθ)－kv(μsinθ＋cosθ)＝0 k＝＝ kg/s ≈0.84 kg/s 答案：(1)0.25　(2)0.84 kg/s