物理二輪練習(xí)精練精析——3.2牛頓第二定律、兩類動(dòng)力學(xué)問題

1、2019 版物理二輪練習(xí)精練精析3.2 牛頓第二定律、兩類動(dòng)力學(xué)問題注意事項(xiàng) ：認(rèn)真閱讀理解，結(jié)合歷年的真題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，查找不足！重在審題，多思考，多理解！無論是單選、多選還是論述題，最重要的就是看清題意。在論述題中， 問題大多具有委婉性， 尤其是歷年真題部分，在給考生較大發(fā)揮空間的同時(shí)也大大增加了考試難度?？忌J(rèn)真閱讀題目中提供的有限材料，明確考察要點(diǎn)， 最大限度的挖掘材料中的有效信息，建議考生答題時(shí)用筆將重點(diǎn)勾畫出來，方便反復(fù)細(xì)讀。 只有經(jīng)過仔細(xì)推敲，揣摩命題老師的意圖，積極聯(lián)想知識(shí)點(diǎn)，分析答題角度，才能夠?qū)⒖键c(diǎn)鎖定，明確題意。1.(2018 汕頭模擬 ) 在交通事故的分析中 , 剎車線

2、的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù) , 剎車線是汽車剎車后 , 停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡 . 在某次交通事故中 , 汽車的剎車線長(zhǎng)度是14m,假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7,g 取 10m/s2, 那么汽車剎車前的速度為 ().7m/sb.14m/sc.10m/sd.20m/s2. 如下圖，一質(zhì)量為 m的物塊與車廂的豎直后壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，當(dāng)該車水平向右做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 物塊恰好沿車廂后壁勻速下滑，那么車的加速度為().gb. gc. gd. 1g23. 如下圖 , 圓柱形的倉庫內(nèi)有三塊長(zhǎng)度不同的滑板 ao、bo、co,其下端都固定于底部圓心 o,而上端那么擱在倉庫側(cè)壁上

3、 , 三塊滑板與水平面的夾角依次是 30、45、60. 假設(shè)有三個(gè)小孩同時(shí)從a、b、c處開始下滑( 忽略阻力),那么 ().a處小孩最后到o點(diǎn)b.b處小孩最后到o點(diǎn)c.c處小孩最先到o點(diǎn)d.a、c處小孩同時(shí)到o點(diǎn)4. 如下圖，傳送帶保持 v01m/s 的速度運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量 m0.5kg 的物體從傳送帶左端放上，設(shè)物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù) 0.1 ，傳送帶兩端水平距離x2.5m，那么物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所經(jīng)歷的時(shí)間為 (). 5 sb. ( 6 1) sc.3sd.5s5.(2018 銀川模擬 ) 在水平地面上運(yùn)動(dòng)的小車車廂底部有一質(zhì)量為 m1 的木塊 , 木塊和車廂通過一根輕質(zhì)彈簧相連接 ,

4、 彈簧的勁度系數(shù)為k. 在車廂的頂部用一根細(xì)線懸掛一質(zhì)量為 m 的小球 . 某段時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)細(xì)線與豎直方向的夾角為 ,2在這段時(shí)間內(nèi)木塊與車廂保持相對(duì)靜止, 如下圖 . 不計(jì)木塊與車廂底部的摩擦力 , 那么在這段時(shí)間內(nèi)彈簧的形變?yōu)?(). 伸長(zhǎng)量為 m1gb. 壓縮量為 m1gtantankkc.伸長(zhǎng)量為 m1gd.壓縮量為 m1gktanktan6. 汽車正在走進(jìn)千家萬戶， 在給人們的出行帶來方便的同時(shí)也帶來了安全隱患 . 行車過程中，如果車距較近，剎車不及時(shí)，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺Γ?為了盡可能地減輕碰撞引起的傷害， 人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶，假定乘客質(zhì)量為 70kg，汽車車速為 90

5、km/h，從踩下剎車到完全停止需要的時(shí)間為5s，安全帶對(duì)乘客的作用力大小約為( 不計(jì)人與座椅間的摩擦)().450nb.400nc.350nd.300n7.(2018 衡陽模擬 ) 如下圖為雜技“頂竿”表演 , 一人站在地上 , 肩上扛一質(zhì)量為 m的豎直竹竿 , 當(dāng)竿上一質(zhì)量為 m的人以加速度 a 加速下滑時(shí) , 竿對(duì)地面上的人的壓力大小為 ().(m+m)g-ma b.(m+m)g+ma c.(m+m)gd.(m-m)g8. 如下圖，物體 疊放在物體 b 上，b 置于光滑水平面上， 、b 質(zhì)量分別為 m 6kg，mb2kg， 、b 之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0.2 ，開始時(shí)f10n，此后逐漸增加，在

6、增大到45n的過程中，那么 (). 當(dāng)拉力 f12n時(shí)，物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)b. 兩物體開始沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)拉力超過12n時(shí)，開始相對(duì)滑動(dòng)c.兩物體從受力開始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)d.兩物體始終沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)【二】計(jì)算題 ( 本大題共 2 小題，共 28 分，要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)9.(2018 黃浦區(qū)模擬 )(12 分) 某同學(xué)用位移傳感器研究木塊在斜面上的滑動(dòng)情況 , 裝置如圖 (a). 斜面傾角 =37. 他使木塊以初速度 v0 沿斜面上滑 , 并同時(shí)開始記錄數(shù)據(jù) , 繪得木塊從開始上滑至最高點(diǎn) , 然后又下滑回到出發(fā)處過程中的 x-t 圖線如圖 (b) 所示 . 圖中

7、曲線左側(cè)起始端的坐標(biāo)為 (0,1.4),曲線最低點(diǎn)的坐標(biāo)為 (0.5,0.4).重力加速度 g 取 10m/s2 .sin37 =0.6,cos37 =0.8. 求:(1) 木塊上滑時(shí)的初速度 v0 和上滑過程中的加速度 a1;(2) 木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù) ;(3) 木塊滑回出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度 v.10.(16 分) 如下圖為上、下兩端相距l(xiāng)=5m、傾角 =30、始終以v=3m/s 的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶( 傳送帶始終繃緊 ). 將一物體放在傳送帶的上端由靜止釋放滑下，經(jīng)過 t=2s 到達(dá)下端，重力加速度g 取 10m/s2，求：(1) 傳送帶與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大？(2) 如果將傳送帶逆

8、時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，速率至少多大時(shí)，物體從傳送帶上端由靜止釋放能最快地到達(dá)下端？答案解析1. 【解析】選 b. 設(shè)汽車剎車后滑動(dòng)的加速度大小為 a, 由牛頓第二定律得 : mg=ma,解得 a=g, 由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度位移關(guān)系式2v0 =2ax, 可得汽車剎車前的速度為: v 02ax2 gx20.7 10 14 m / s14 m / s, 因此 b 正確 .2. 【解析】選 c.設(shè)物塊與車廂后壁間的彈力大小為 fn，車的加速度大小為 a，由牛頓第二定律得fnma，豎直方向 mgfn=0，兩式聯(lián)立解得：g ，應(yīng)選項(xiàng) c正確 .a3. 【解析】選 d.三塊滑板與圓柱形倉庫構(gòu)成的斜面底邊長(zhǎng)度均為圓柱形倉

9、庫的底面半徑 , 那么 r12sin , t24r , 當(dāng)=45時(shí) ,tcos2gtgsin2最小 , 當(dāng)=30和 60時(shí) ,sin2 的值相同 , 故只有 d正確 .【總結(jié)提升】應(yīng)用牛頓第二定律解題的兩種方法1. 合成法假設(shè)物體只受兩個(gè)力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，可利用平行四邊形定那么求出兩個(gè)力的合力方向就是加速度的方向，特別是兩個(gè)力互相垂直或相等時(shí)，應(yīng)用力的合成法比較簡(jiǎn)單.2. 正交分解法當(dāng)物體受到三個(gè)以上的力作用時(shí)，常用正交分解法解題 .(1) 分解力：一般將受到的力沿加速度方向和垂直加速度的方向進(jìn)行分解 .(2) 分解加速度：當(dāng)物體受到的力互相垂直時(shí)，沿這兩個(gè)互相垂直的方向分解加速度，再應(yīng)用

10、牛頓第二定律列方程求解，有時(shí)更簡(jiǎn)單.4. 【解析】選 c.物體在傳送帶上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí) :afg1 m / s2m加速運(yùn)動(dòng)的位移v02mx10.52a時(shí)間v 0st1a1勻速運(yùn)動(dòng)的位移x2 xx12m時(shí)間x 2s，總時(shí)間為 3s.t22v05. 【解題指南】解答此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn) :(1)m1 和 m2 與小車運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同 .(2) 隔離 m1、m2 分別進(jìn)行受力分析 , 利用牛頓第二定律求解 .【解析】選 . 分析 m的受力情況可得 :m gtan =ma, 得出 :a=gtan ,222再對(duì) m應(yīng)用牛頓第二定律 , 得:kx=m a, 因 a 的方向向左 ,11m1g tanxk故彈簧處于伸

11、長(zhǎng)狀態(tài) , 故正確 .6. 【解析】選 c.汽車的速度 v0=90km/h=25m/s，設(shè)汽車勻減速的加速度大小為 a，那么v02 ，對(duì)乘客應(yīng)用牛頓第二定律得：f=ma=70a5 m / st 5n=350n，所以 c正確 .7. 【解析】選 . 當(dāng)竿上一質(zhì)量為 m的人以加速度 a 加速下滑時(shí) , 竿與人所組成的系統(tǒng)處于失重狀態(tài) , 竿對(duì)地面上的人的壓力大小為(m+m)g-ma.此題也可分步求解 , 對(duì) m有:mg-f f =ma;對(duì) m有:mg+ff =fn,由牛頓第三定律得ff 與 ff 大小相等 , 同樣可得 fn=(m+m)g-ma,應(yīng)選項(xiàng)正確 .8. 【解析】選 d.首先了解各物體的

12、運(yùn)動(dòng)情況， b 運(yùn)動(dòng)是因?yàn)?對(duì)它有靜摩擦力，但由于靜摩擦力存在最大值， 所以 b 的加速度存在最大值，可以求出此加速度下拉力的大?。?如果拉力再增大， 那么物體間就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，所以這里存在一個(gè)臨界點(diǎn)，就是、b 間靜摩擦力達(dá)到最大值時(shí)拉力f 的大小，以為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，受水平向右的拉力，水平向左的靜摩擦力，有fff m a再以 b 為研究對(duì)象， b受水平向右的靜摩擦力ff mba當(dāng) ff 為最大靜摩擦力時(shí)，由得affma g12 m / s26 m / s2m bm b2f=48n由此可以看出當(dāng)f48n時(shí)，、b間的摩擦力達(dá)不到最大靜摩擦力，也就是說，、b 間不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng) . 應(yīng)選項(xiàng)

13、 d正確 .9. 【解析】 (1)0 0.5s 段曲線滿足拋物線方程 , 由圖線得x=k(t-0.5)2+0.4(1 分)將 (0,1.4) 代入得 1.4=k(0-0.5) 2 +0.4, 解得 k=4(1 分)x=4(t-0.5)2+0.4=4t 2-4t+1.4(1 分)所以 v0 =4m/s(1 分)a1=8m/s2(1 分)(2) 上滑過程mgsin37+mgcos37=ma(2 分)解得 =0.25(1 分)(3) 下滑過程mgsin37- mgcos37=ma2(2 分)a2=4m/s2(1 分)由 v2=2a2x 得 v24 1 m / s2.83 m/s(1 分)答案 :(1)4m/s8m/s2(2)0.25(3)2.83m/s10. 【解題指南】解答此題可按以下思路進(jìn)行：(1) 分析傳送帶順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向；(2) 利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程求解 .【解析】 (1) 物體在傳送帶上受力如下圖, 來源 :物體沿傳送帶向下勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a.由題意得1at2 解得 a=2.5m/s 2l2(3 分)由牛頓第二定律得mgsin-f f