2020高考物理大一輪復習：課時作業(yè)專題三牛頓第二定律的應用

1、專題三牛頓第二定律的應用課時作業(yè)（本欄目內(nèi)容，在學生用書中以獨立形式分冊裝訂?。┗A鞏固練1 為了使雨滴能盡快地淌離房頂，要設計好房頂?shù)母叨龋O雨滴沿房頂下淌時做無初 速度無摩擦的運動，那么如圖所示的四種情況中符合要求的是（）解析：設屋檐的底角為 0,底邊長為 2L（不變）。雨滴做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律得加速度a =mgmn 9=gsin0位移大小 x = *at2，而 x = cO|0，2sin Qcos0故選項 C 正確。答案： C2.=sin 2 0,聯(lián)立以上各式得t 最短,AUCDsin 20=1 為最大值，時間（2019 西欽州開發(fā)區(qū)聯(lián)考）如圖所示，一個小球自由

2、下落到將彈簧壓縮到最短后開始豎直向上反彈，從開始反彈至小球到達最高點，小球的速度和加速度的變化情況為（A .速度一直變小直到零B .速度先變解析： 小球到達最低點時，所受彈力大于本身的重力,物體向上做加速運動，速度增加，當重力與彈力相等時達最大速度，然后物體做減速運動,速度減小，到達最高點的速度為零，故 A 錯誤，B 正確；開始時彈力大于重力，隨著高度增加，彈力減小，加速度減小； 當彈力與重力相等時加速度為零，此后彈力小于重力， 并且彈力越來越小， 物體受到的合力越來越大，加速度增大，當物體脫離彈簧后加速度為g， 保持不變，答案： B3.（2019 東北三省三校一模）如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立

3、直角坐標系xOy,該平面內(nèi)有AM、BM、CM 三條光滑固定軌道， 其中 A、C 兩點處于同一個圓上，C 是圓上任意一點，A、 M 分別為此圓與 y 軸、x 軸的切點。B 點在 y 軸上且/ BMO = 60 O為圓心?，F(xiàn)將 a、b、 c 三個小球分別從 A、B、C 點同時由靜止釋放，它們將沿軌道運動到M 點，如所用時間分別為 tA、tB、tc，則 tA、tB、tc大小關(guān)系是（）A . tA tctBB . tA= tctBC. tA= tc= tBD .由于 C 點的位置不確定，無法比較時間大小關(guān)系解析： 由“等時圓”模型可知，A、c 在圓周上，B 點在圓周外，故 tA= tctB, B 正確

4、。答案： B4. （2019 四川綿陽涪城模擬）如圖所示，一根彈簧一端固定在左側(cè)豎直墻上，另一端連著 A 小球，同時水平細線一端連著A 球，另一端固定在右側(cè)豎直墻上，彈簧與豎直方向的夾角是 60 A、B 兩小球分別連在另一根豎直彈簧兩端。開始時A、B 兩球都靜止不動，A、B 兩小球的質(zhì)量相等，重力加速度為兩球的加速度分別為（）g，若不計彈簧質(zhì)量，在水平細線被剪斷瞬間，A、BA . aA=aB= gC. aAB.aA=2g,aB=0D .aA=2g3g,aB=0解析： 以 A、B 球整體作為研究對象,細線拉力 FT= 2mgtan 60 = 2 . 3mg,A 處于靜止狀態(tài)，受力平衡，由平衡條件

5、得:D 正確。答案： D5.（2019 山東濟寧模擬）（多選）如圖所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為0,以速度 vo逆時針勻速轉(zhuǎn)動，現(xiàn)把一個質(zhì)量為m 的小木塊輕輕放到傳送帶的上端，則下列選項中能客觀地反映小木塊的速度隨時間變化關(guān)系的是（）度相等的時刻，此時若木塊重力沿傳送帶向下的分力大于最大靜摩擦力，之后木塊繼續(xù)加速，但加速度變小了；而若木塊重力沿傳送帶向下的分力小于或等于最大靜摩擦力，則之后木塊 將隨傳送帶勻速運動。答案： CD6.（2019 吉林調(diào)研）如圖所示，質(zhì)量為 4 kg 的物體 A 靜止在豎直的輕彈簧上面。 質(zhì)量為 1 kg 的物體 B 用細線懸掛起來，A、B 緊挨在一起但 A、B

6、 之間無壓力。某時刻將細線剪斷，則 細線剪斷瞬間，B 對 A 的壓力大小為（g 取 10 m/s2）（）A . 0B . 8 ND . 50 N解析：剪斷細線前，物體 A、B 間無壓力，則彈簧的彈力 F = mAg= 40 N，剪斷細線相反，由牛頓第二定律得：aA=mg= 2.3g, B 球的受力情況不變，則加速度仍為0,故剪斷細線瞬間彈簧的彈力沒有變化，A 球受到的合力與原來細線的拉力大小相等,方向解析： 木塊放上后一定先向下加速,所以一定有木塊與傳送帶速C. 10 N由于傳送帶足夠fmA+ mBp F2的瞬間，對物體 A、B 整體分析，整體加速度a = 2 m/s，對物體 B 隔離分mA+

7、 mB析，有 mBg FN= mBa，解得 FN=mBg mBa= 8 N，故選 B。答案： B7質(zhì)量為 2 kg 的物體在水平推力 F 的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去 F ,其運動的 v -t 圖象如圖所示。g 取 10 m/s2，求：(2)水平推力 F 的大小;(3)010 s 內(nèi)物體運動位移的大小.解析：(1)設物體做勻減速運動的時間為盤2,初速度為 V20,末速度為 V2t，加速度的 大小為 a2,則V20 V2t8 02 _2 a2=m/s = 2 m/s t210 6設物體所受的摩擦力為Ff，由牛頓第二定律得Ff= ma2Ff=卩 m聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得卩=0.2設物體做

8、勻加速直線運動的時間為01,初速度為 V10,末速度為 V1t，加速度大小為a1,則聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得F = 6 N(3)由勻變速直線運動的位移公式得V1tV1082a1=01=石m/s2= 1 m/s2根據(jù)牛頓第二定律得F Ff= ma1(1)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)1212x= X1+ X2= V10&1+ 2玄1（蟲1）+ V20 02 2玄2（蟲2） = 46 m。答案：（1）0.2 （2）6 N （3）46 m能力提升練& （2019 湖北黃岡高三檢測）（多選）水平地面上質(zhì)量為 1 kg 的物塊受到水平拉力 Fi、F2的作用，F(xiàn)2隨時間的變化如圖所示，已知物塊在前2

9、 s 內(nèi)以 4 m/s 的速度做勻速直線運動，g 取 10 m/s2，則（）A .物塊與地面的動摩擦因數(shù)為0.2B.3s 末物塊受到的摩擦力大小為 3 NC. 4 s 末物塊受到的摩擦力大小為 1 N2D.5 s 末物塊的加速度大小為3 m/s解析：02 s 內(nèi)物體做勻速直線運動，由平衡條件得F2+ Ff，得物塊受到的摩擦力大小 Ff= F1-F2= 8 N 5 N = 3 N，則知 3 s 末物塊受到的摩擦力大小為 3 N。由 Ff=卩 m 得 尸 0.3,故 A 錯誤，B 正確。2 s 時刻后，由牛頓第二定律得FLF2 Ff=ma得 a = 2 m/s20 V0 4物體開始做勻減速運動，勻

10、減速至速度為零的時間為t =s= 2 sa 2所以 t= 4 s 時刻速度為零。由于物體所受的最大靜摩擦力至少等于3 N ,而此時 F1 F2=6 N 5 N = 1 N，小于最大靜摩擦力，因此 t= 4 s 后物體靜止不動，所受的摩擦力為Ff=F1 F2= 6 N 5 N = 1 N,5 s 末物塊的加速度大小為 0,故 C 正確，D 錯誤。答案： BC9.在地面上以初速度 V0豎直向上拋出一小球，經(jīng)過2t0時間小球落回拋出點，此時小球的速率為 v1,已知小球在空中運動時所受空氣阻力與小球運動的速率成正比（F阻=kv, k為比例系數(shù)），則小球在空中運動時的速率v 隨時間 t 的變化規(guī)律可能是

11、（）的過程中小球的位移大小相等，即小球在這兩個過程中運動的v -t 圖象與坐標軸圍成的面積相等，經(jīng)過分析可知，小球?qū)⒃趖o時刻前到達最高點，且 V1V0，選項 A 正確。答案： A10.（多選）如圖甲所示，粗糙斜面與水平面的夾角為30 質(zhì)量為 0.3 kg 的小物塊靜止在 A 點，現(xiàn)有一沿斜面向上的恒定推力F 作用在小物塊上，作用一段時間后撤去推力F,小物塊能達到的最高位置為 C 點，小物塊從 A 到 C 的 v -t 圖象如圖乙所示，g 取 10 m/s2, 則下列說法正確的是（）A 小物塊到 C 點后將沿斜面下滑B .小物塊加速時的加速度是減速時加速度的C.小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為D

12、.推力 F 的大小為 4 Nmg kv小球豎直向下運動時，其加速度a2=m，可知 a2隨速度增大而減小，向上和向下運動ai=罟，可知解析：小球豎直向上運動時，其加速度ai隨速度的減小而減小;IfDO 0.3 0.6 0.9 12由 乙解析：當撤去推力 F 后，物塊在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運動,ai=；m/s2, a2= 10 m/s2,物塊3由 v -t 圖象可求得物塊在斜面上加速和減速兩個過程中的加速度分別為1加速時加速度是減速時加速度的3，故B項正確；在勻減速直線運動過程中，由牛頓第二定律知：mgsin 30 + mgos 30 =ma2,尸彳，故 C 項正確；因為 mgsin 30

13、 = mg,卩 mgos 30 1=尹 g。所以 mgsin 30=卩 mgos 30;即小物塊到達 C 點后仍將靜止在斜面上，故選項 A錯誤；在勻加速運動階段F mgsin 30 - mgos 30 =ma1, F = 4 N，故 D 項正確。答案： BCD11.如圖所示，在建筑裝修中，工人用質(zhì)量為 5.0kg 的磨石 A 對地面和斜壁進行打磨，已知 A 與地面、A 與斜壁之間的動摩擦因數(shù)均相同。（g 取 10 m/s2且 sin 37 = 0.6, cos 37（1）當 A 受到與水平方向成0=37斗向下的推力 Fi= 50 N 打磨地面時，A 恰好在水平地面上做勻速直線運動，求 A 與地面間的動摩擦因數(shù)卩；若用 A 對傾角0=37勺斜壁進行打磨，當對 A 加豎直向上推力 F2= 60 N 時，則磨石 A 從靜止開始沿斜壁向上運動2 m（斜壁長2 m）時的速度大小為多少？解析：（1）A 恰好在水平地面上做勻速直線運動，滑動摩擦力等于