2020屆高考物理總復(fù)習(xí)作業(yè)12牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題(含解析)

作業(yè)12牛頓第二定律兩類動力學(xué)識題一、選擇題1．在解一道文字計算題(由字母表達(dá)結(jié)果的計算題)時，一個同學(xué)解得x＝F122m用單位制的方法檢查，這個結(jié)果()A．可能是正確的B．必定是錯誤的C．假如用國際單位制，結(jié)果可能正確D．用國際單位制，結(jié)果錯誤，假如用其余單位制，結(jié)果可能正確分析：由x＝F(1＋2)可知x的單位為：N·s＝kg·m/s2·s＝m/s，此為速度的單位，2mttkgkg而位移的單位為m，因此結(jié)果錯誤．答案：B2．以下對牛頓第二定律的理解，不正確的選項是( )A．假如一個物體同時遇到兩個力的作用，則這兩個力各自產(chǎn)生的加快度互不影響B(tài)．假如一個物體同時遇到幾個力的作用，則這個物體的加快度等于所受各力獨自作用在物體上時產(chǎn)生加快度的矢量和C．平拋運(yùn)動中豎直方向的重力不影響水平方向的勻速運(yùn)動D．物體的質(zhì)量與物體所受的協(xié)力成正比，與物體的加快度成反比分析：物體的質(zhì)量是物體的固有屬性，不會遇到外界條件的影響(如：受力、運(yùn)動狀態(tài)、在火星上仍是地球上等)，應(yīng)選D.答案：D3．(2019年齊齊哈爾質(zhì)檢)一個本來靜止在圓滑平面上的物體，質(zhì)量是7kg，在14N的恒力作用下運(yùn)動，則5s末的速度及5s內(nèi)經(jīng)過的行程為()A．8m/s25mB．2m/s25mC．10m/s25mD．10m/s12.5m分析：物體由靜止開始在恒力的作用下做初速度為零的勻加快直線運(yùn)動，由牛頓第二定F1422121律和運(yùn)動學(xué)公式得a＝＝m/s＝2m/s，v＝at＝2×5m/s＝10m/s，x＝at＝×2×25m722m＝25m，選項C正確．答案：C圖12－14．(多項選擇)一物體重為50N，與水平桌面間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)加上如圖12－1所示12212)的水平力F和F，若F＝15N時物體做勻加快直線運(yùn)動，則F的值可能是(g＝10m/s)(A．3NB.25NC．30ND．50N分析：若物體向左做勻加快直線運(yùn)動，依據(jù)牛頓第二定律可知F2－F1－μG＝ma>0，解得F1<5N，A正確；若物體向右做勻加快直線運(yùn)動，依據(jù)牛頓第二定律可知F1－F2－μG＝ma>0，解得F>25N，C、D正確．1答案：ACD5．如圖12－2所示，一輕彈簧一端系在墻上的O點，自由伸長到B點．今用一物體m把彈簧壓縮到A點，而后開釋，物體能運(yùn)動到C點靜止，物體與水平川面間的動摩擦因數(shù)恒定，以下說法正確的選項是( )圖12－2A．物體從A到B速度愈來愈大，從B到C速度愈來愈小B．物體從A到B速度愈來愈小，從B到C加快度不變C．物體從A到B先加快后減速，從B到C向來減速運(yùn)動D．物體在B點受力為零分析：物體在A點時受兩個力作用，向右的彈力kx和向左的摩擦力f，協(xié)力F合＝kx－FFf，物體從A→B的過程，彈力由大于Ff減至為零，因此開始一段協(xié)力向右，中間有一點協(xié)力為零，而后協(xié)力向左，而v向來向右，故物體先做加快度愈來愈小的加快運(yùn)動，在A到B中間有一點加快度為零，速度達(dá)到最大，接著做加快度愈來愈大的減速運(yùn)動；物體從B→C過程，F(xiàn)合＝Ff為恒力，方向向左，因此物體做加快度不變的勻減速運(yùn)動，故C正確．答案：C6．如圖12－3所示，小球從高處著落到豎直擱置的輕彈簧上，從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，以下表達(dá)正確的選項是( )圖12－3A．小球的速度先減小后增大B．小球的加快度先減小后增大C．小球的加快度先增大后減小D．在該過程的位移中點處小球的速度最大分析：小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，當(dāng)mg>kx時，小球做加快度減小的加快運(yùn)動；當(dāng)mg＝kx時，小球的加快度等于零，速度達(dá)到最大；當(dāng)mg<kx時，小球做加快度增大的減速運(yùn)動，故A、C錯誤，B正確．小球速度最大處時11mg1mg＝kx，x＝k，x為彈簧的形變量，若小球從彈簧處由靜止開釋，抵達(dá)最低點，依據(jù)運(yùn)動的對稱性，知加快度等于2mgg，方向豎直向上，此時有kx－mg＝mg，x＝k，故此時速度最大處在該過程位移的中點處，mg若從某一高度降落，降落的更低，則

x1＝

k不在該過程位移的中點處，故

D錯誤．答案：

B圖12－47．(2019年萊州質(zhì)檢)如圖12－4所示，小車沿水平面做直線運(yùn)動，小車內(nèi)圓滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加快運(yùn)動．若小車向右加快度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是( )A．F1不變，F(xiàn)2變大B．F1變大，F(xiàn)2不變C．F1、F2都變大D．F1變大，F(xiàn)2減小分析：若小車向右加快度增大，彈簧長度不變，則車左壁受物塊的壓力F1增大，車右壁受彈簧的壓力F2的大小不變，B正確．答案：B8．(2019年吉林省實驗中學(xué)質(zhì)檢)如圖12－5甲所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的圓滑斜面上的物體，F(xiàn)漸漸增大，物體做變加快運(yùn)動，其加快度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示，若重力加快度g取10m/s2.依據(jù)圖12－5乙中所供給的信息能夠計算出( )圖12－5A．物體的重力為2NB．斜面的傾角為37°C．加快度為6m/s2時物體的速度D．物體能靜止在斜面上所施加的最小外力為12N分析：對物體受力剖析，受拉力、重力、支持力，如圖12－6所示，圖12－6在x軸方向有Fcosθ－mgsinθ＝ma①在y軸方向有N－Fsinθ－mgcosθ＝0②從圖象中取兩個點：(20N，2m/s2)，(30N，6m/s2)，代入①式解得m＝2kg，θ＝37°，因此物體的重力G＝20N，斜面的傾角為θ＝37°，故A錯誤，B正確；當(dāng)a＝0時，可解得F＝15N，即最小拉力為15N，題中并未說明力F隨時間變化的狀況，故沒法求出加快度為6m/s2時物體的速度大小，故C、D錯誤．答案：B9．(2019年山東淄博一模)(多項選擇)如圖12－7所示，輕彈簧兩頭拴接兩個質(zhì)量均為m的小球a、b，拴接小球的細(xì)線固定在天花板上，兩球靜止，兩細(xì)線與水平方向的夾角均為α＝30°，彈簧水平，以下說法正確的選項是( )圖12－7A．細(xì)線拉力大小為mgB．彈簧的彈力大小為3mgC．剪斷左邊細(xì)線瞬時，b球加快度大小為gD．剪斷左邊細(xì)線瞬時，a球加快度大小為2g分析：以兩小球和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對象受力剖析，遇到重力2mg和兩根繩的拉力各為，依據(jù)均衡條件得2sinα＝2，＝2，A錯誤；隔絕a小球剖析，得彈簧彈力大FFmgFmgx223mg，B正確；因為兩頭拘束的彈簧上的彈力不可以瞬時變化，故剪斷小F＝F－（mg）＝左邊細(xì)線瞬時，b球受力不變，協(xié)力為零，其加快度為零，C錯誤；a球受重力和彈簧的彈力，2mg）＋Fx加快度大小a＝＝2，D正確．mg答案：BD10．(2019年南陽一中月考)(多項選擇)如圖12－8甲所示，粗拙斜面與水平面的夾角為30°，質(zhì)量為0.3kg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(dá)到的最高地點為C點，小物塊從A到C的v－t圖象如圖12－8乙所示，g取10m/s2，則以下說法正確的選項是( )圖12－8A．小物塊到C點后將沿斜面下滑B．小物塊從A點沿斜面向上滑行的最大距離為1.8mC．小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為33D．推力F的大小為4N分析：當(dāng)撤去推力F后，物塊在滑動摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動，由v－t圖象可求得物塊在斜面上加快和減速兩個過程中的加快度大小分別為a1＝10m/s2，a2＝10m/s2，物塊33在勻減速運(yùn)動階段，由牛頓第二定律知mgsin30°＋μmgcos30°＝ma2，解得μ＝3，因此mgsin30°＝μmgcos30°，故小物塊到C點后將靜止，A錯誤，C正確；物塊在勻加快運(yùn)動階段，有－sin30°－μcos30°＝1，解得＝4N，D正確；物塊從A點到C點運(yùn)動的FmgmgmaF1位移大小與v－t圖象與t軸所圍成的面積相等，x＝2×1.2×3m＝1.8m，B正確．答案：BCD11．(2019年河北石家莊調(diào)研)(多項選擇)如圖12－9所示，一傾角θ＝37°的足夠長斜面固定在水平川面上．當(dāng)t＝0時，滑塊以初速度v0＝10m/s沿斜面向上運(yùn)動，已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，以下說法不正確的是()圖12－9A．滑塊向來做勻變速直線運(yùn)動B．t＝1s，滑塊速度減為零，而后靜止在斜面上C．t＝2s時，滑塊恰巧又回到出發(fā)點D．t＝3s時，滑塊的速度大小為4m/s分析：設(shè)滑塊上滑時的加快度大小為1，由牛頓第二定律可得sinθ＋μcosθ＝1，amgmgma121v01s，上滑的距離1101a12>μmgcosθ，滑塊上滑到速度為零后向下運(yùn)動，選項B錯誤；設(shè)滑塊下滑時的加快度大小為a2，由牛頓第二定律可得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，解得a2＝2m/s2，經(jīng)1s，滑塊下滑的距離x2＝1222＝1m<5m，滑塊未回到出發(fā)點，選項C錯誤；因上滑和下滑過程中的加快2at度不一樣，故滑塊全程不是勻變速直線運(yùn)動，選項A錯誤；t＝3s時，滑塊沿斜面向下運(yùn)動，此時的速度v＝a(t－t)＝4m/s，選項D正確．21答案：ABC12．(多項選擇)如圖12－10所示，質(zhì)量分別為、2的兩物塊、B中間用輕彈簧相連，、mmAAB與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，在水平推力F作用下，A、B一同向右做加快度大小為a的勻加快直線運(yùn)動．當(dāng)忽然撤去推力F的瞬時，A、B兩物塊的加快度大小分別為( )圖12－10A．a(chǎn)A＝2a＋3μgB.aA＝2(a＋μg)C．a(chǎn)B＝aD．a(chǎn)B＝a＋μg分析：撤去F前，依據(jù)牛頓第二定律，對A、B、彈簧整體有F－μ·3mg＝3ma,對B有F1－μ·2mg＝2ma，得F1＝2(a＋μg)m.撤去F的瞬時彈簧彈力不變，大小仍為F1，兩物塊受到的滑動摩擦力不變，因此，物塊B受力不變，aB＝，對物塊，由牛頓第二定律得1＋μmgaAFmaA，有aA＝2a＋3μg.綜上剖析，A、C正確．答案：AC二、非選擇題13．(2019年威海模擬)有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的旅客被安全帶固定在坐椅上，由電動機(jī)將座椅沿圓滑的豎直軌道提高到離地面40m高處，而后由靜止開釋．能夠以為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動2s后，開始遇到恒定阻力而立刻做勻減速運(yùn)動，且著落到離地面4m高處時速度恰巧減小到零．而后再讓座椅以相當(dāng)遲緩的速度穩(wěn)穩(wěn)著落，將旅客送回地面．(取g＝10m/s2)求：座椅在自由著落結(jié)束時刻的速度是多大？座椅在勻減速階段的時間是多少？在勻減速階段，座椅對旅客的作使勁大小是旅客體重的多少倍？分析：(1)設(shè)座椅在自由著落結(jié)束時刻的速度為v，由v＝gt1得v＝20m/s.自由著落的位移12h′＝gt1＝20m2設(shè)座椅勻減速運(yùn)動的總高度為h，則h＝(40－4－20)m＝16m由h＝vt得t＝(3)設(shè)座椅勻減速階段的加快度大小為a，座椅對旅客的作使勁大小為F，由v＝at得a＝12.5m/s2由牛頓第二定律得F－mg＝maF解得

＝2.25.mg答案：(1)20m/s(2)1.6s(3)2.2514．(2019年洛陽模擬)某電視臺在娛樂節(jié)目中曾推出一個游戲節(jié)目——推礦泉水瓶．

選手們從起點開始使勁推瓶子一段時間后，松手讓它向前滑動，若瓶子最后停在桌上有效地區(qū)內(nèi)(不可以壓線)視為成功；若瓶子最后沒有停在桌上有效地區(qū)內(nèi)或在滑行過程中倒下均視為失?。浜喕Ｐ腿鐖D12－11所示，AC是長度L1＝5.5m的水平桌面，選手們將瓶子放在

A點，從

A點開始用一恒定不變的水平推力推它，

BC為有效地區(qū)．已知

BC長度

L2＝1.1m，瓶子質(zhì)量

m＝0.5kg，與桌面間的動摩擦因數(shù)

μ＝0.2，g取10m/s2.某選手作用在瓶子上的水平推力

F＝11N，瓶子沿

AC做直線運(yùn)動，