（講練測）高考物理一輪復習 專題11 牛頓第二定律（練）（ 含解析）-人教版高三全冊物理試題

專題11牛頓第二定律（練））1．2015年元宵節(jié)期間人們?nèi)挤牌鹈利惖臒熁鹨詰c祝中華民族的傳統(tǒng)節(jié)日，按照設計，某種型號的裝有煙花的禮花彈從專用炮筒中射出后，在3s末到達離地面90m的最高點時炸開，構(gòu)成各種美麗的圖案。假設禮花彈從炮筒中豎直向上射出時的初速度是v0，上升過程中所受的平均阻力大小是自身重力的k倍，那么v0和k分別等于(g取10m/s2)：（）A.60m/s1B.60m/s0.5C.30m/s1D.30m/s0.5 【答案】A【名師點睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運動學基本公式的應用，要求同學們能正確對物體進行受力分析，根據(jù)受力情況判斷運動情況，并熟練運用運動學基本公式解題。2．如圖所示，水平地面上有兩個質(zhì)量相等的物體，中間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連，在外力F1、F2的作用下運動．已知F1＞F2，當運動達到穩(wěn)定時，關(guān)于彈簧的伸長量下列說法正確的是：（）A.若水平地面光滑,彈簧的伸長量為eq\f(F1－F2,2k)B.若水平地面光滑,彈簧的伸長量為eq\f(F1＋F2,k)C.若水平地面粗糙且兩個物體與地面動摩擦因數(shù)相同,彈簧的伸長量為eq\f(F1＋F2,2k)D.若水平地面粗糙且兩個物體與地面動摩擦因數(shù)相同,彈簧的伸長量為eq\f(F1－F2,k)【答案】C]【解析】設兩個物體的質(zhì)量均為m，若水平地面光滑，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得

再以A為研究對象，由牛頓第二定律得：F1-kx=ma

代入解得，彈簧的伸長量為

，選項AB錯誤；若水平地面粗糙且兩個物體與地面動摩擦因數(shù)相同,以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得

再以A為研究對象，由牛頓第二定律得：F1-kx-μmg=ma

代入解得，彈簧的伸長量為

，選項C正確，D錯誤；故選C.【名師點睛】本題是牛頓第二定律的應用問題，也是連接體問題，要靈活選擇研究對象，最好是先整體后隔離物體，同時要充分抓住各個物體加速度相同的特點列方程求解。3．如圖所示，物塊A、B質(zhì)量相等，在恒力F作用下在水平面上勻加速直線運動。若物塊與水平面間接觸面光滑，物塊A的加速度大小為a1，物塊A、B間的相互作用力大小為N1；若物塊與水平面間接觸面粗糙，且物塊A、B與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，物塊B的加速度大小為a2，物塊A、B間的相互作用力大小為N2；則下列說法正確的是：（）A．，B．，C．，D．，【答案】D【名師點睛】考查學生應用牛頓運動定律知識解決有關(guān)連接體問題的能力，知道A、B兩物體具有相同的加速度，通過整體法和隔離法，即先整體后隔離的方法，運用牛頓第二定律列出方程進行求解；此題難度不大，考查基本規(guī)律的運用.4．（多選）如圖所示，做勻速直線運動的小車A通過一根繞過定滑輪的長繩吊起一重物B，設重物和小車速度的大小分別為vB、vA，則：（）A．vA>vBB．vA<vBC．繩的拉力等于B的重力D．繩的拉力大于B的重力【答案】AD]【名師點睛】此題是運動的合成和分解以及牛頓定律的應用問題；解決本題的關(guān)鍵將汽車的運動分解為沿繩子方向的速度和垂直于繩子方向的速度，知道沿繩子方向的速度等于重物的速度大??；可以用失重和超重的知識判斷繩子拉力與重力的關(guān)系.5．如圖所示，固定斜面長為L，傾角為、斜面頂端固定有輕質(zhì)光滑的定滑輪，放在斜面底端的物體A（可視為質(zhì)點）通過輕質(zhì)細繩繞過定滑輪連掛另一物體B（可視為質(zhì)點），已知B物體質(zhì)量是A物體質(zhì)量的3倍，最初物體在外力作用下處于靜止狀態(tài)，此時B物體與水平地面的距離為，已知物體A與斜面之間的動摩擦因數(shù)為，，，重力加速度為，從靜止開始釋放物體，求：（1）B落地前運動的加速度的大??；（2）A物體在斜面上向上運動的最大距離。【答案】（1）；（2）【解析】（1）對A：對B：，解得：。（2）設B落地時的速度大小為，則B落地后，對A，在A向上滑行的過程中：解得：設A在B落地后還能向上滑行的距離為x1則解得：所以，A在斜面上向上能運動的最大距離【名師點睛】本題中單個物體機械能不守恒，但二者組成的系統(tǒng)機械能守恒．求A能沿斜面滑行的最大距離時應從斜面底端算起。1．（多選）如圖所示，傾角的光滑斜面體固定在水平面上，斜面長度L=0.8m，一質(zhì)量、帶電量的帶電小球靜止在斜面底端?，F(xiàn)要使小球能夠到達斜面頂端，可施加一沿斜面向上、場強大小為E=100V／m的勻強電場，重力加速度g=10m／s2，則這個勻強電場存在的時間t可能為：（）A．0.5sB．0.4sC．0.3sD．0.2s【答案】AB【名師點睛】此題是牛頓第二定律的應用問題；解題的關(guān)鍵是根據(jù)牛頓定律先求解物體的加速度，然后聯(lián)系運動公式進行解答；注意物體加速運動的末速度等于減速運動的初速度.2．（多選）帶滑輪的平板C放在水平桌面上，小車A通過繞過滑輪的輕繩與物體B相連，如圖所示，A、C間及繩與滑輪間摩擦不計，C與桌面間動摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A、C質(zhì)量均為m，小車運動時平板C保持靜止，物體B的質(zhì)量M可改變，則下列說法正確的是：（）A、當M=m時，C受到桌面的摩擦力大小為mgB、當M=m時，C受到桌面的摩擦力大小為C、在M改變時，保持C靜止的μ必須滿足D、無論μ值為多大，C都為保持靜止【答案】BC【名師點睛】在使用牛頓第二定律時，一般步驟為：1、確定研究對象；2、分析物體運動狀態(tài)；3、對研究對象受力分析；4、建立坐標系；5、選取正方向；6、根據(jù)牛頓第二定律列方程求解，必要時對結(jié)果進行討論分析3．（多選）如圖所示，質(zhì)量相同的木塊A、B用輕彈簧連接置于光滑的水平面上，開始彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力F推木塊A，則從開始到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中，以下說法正確的是：（）A、兩木塊速度相同時，加速度B、兩木塊速度相同時，加速度C、兩木塊加速度相同時，速度D、兩木塊加速度相同時，速度【答案】BD【名師點睛】在彈簧被壓縮的過程中，A的合力在減小，加速度在減小，只要A的速度大于B的速度，此過程中B的加速度一直在增加。4．如圖所示，在動摩擦因數(shù)的水平面上有一個質(zhì)量的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方程成角的不可伸長的輕繩一端相連，此時小球處于靜止狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，在剪斷輕繩的瞬間（?。?，下列說法中正確的是：（）A、小球受力個數(shù)不變B、小球立即向左運動，且C、小球立即向左運動，且]D、若剪斷的彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小【答案】B【解析】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)共點力平衡得，彈簧的彈力：。剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為20N，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：，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為：，合力方向向左，所以向左運動，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錯誤?！久麕燑c睛】剪斷細線的瞬間，彈簧的彈力不變，對小球受力分析，確定小球的受力個數(shù)，根據(jù)牛頓第二定律求出瞬間的加速度大?。魯鄰椈傻乃查g，因為繩子的作用力可以發(fā)生突變，小球瞬間所受的合力為零。5．如圖所示，一足夠長的固定光滑斜面傾角=37°，兩物塊A、B的質(zhì)量1kg、4kg。兩物塊之間的輕繩長L=0.5m，輕繩可承受的最大拉力為T=12N，對B施加一沿斜面向上的力F，使A、B由靜止開始一起向上運動，力F逐漸增大，g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。（1）若某一時刻輕繩被拉斷，求此時外力F的大小；（2）若輕繩拉斷瞬間A、B的速度為3m/s，繩斷后保持外力F不變，求當A運動到最高點時，A、B之間的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【名師點睛】本題應用牛頓定律解決兩類基本問題為命題背景考查學生的推理能力和分析綜合能力，關(guān)鍵理清物體的運動規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運動學公式進行求解。1．【2016·上海卷】：（）A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向]【答案】D【解析】據(jù)題意可知，小車向右做勻加速直線運動，由于球固定在桿上，而桿固定在小車上，則三者屬于同一整體，根據(jù)整體法和隔離法的關(guān)系分析可知，球和小車的加速度相同，所以球的加速度也應該向右，故選項D正確?！痉椒记伞?．【2016·全國新課標Ⅰ卷】（多選）一質(zhì)點做勻速直線運動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則：（）A．質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B．質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C．質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變【答案】BC【名師點睛】本題主要考查牛頓運動定律。特別注意以前我們碰到的問題經(jīng)常是去掉一個恒力，本題增加了一個恒力，從牛頓運動定律角度來看沒有什么區(qū)別。根據(jù)牛頓第二定律計算加速度的可能大小，根據(jù)合力與速度方向間的關(guān)系判斷物體的運動情況。要特別注意的是，質(zhì)點有可能做勻變速曲線運動。3．【2015·上?！?】如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對其作用力可能是：（）A．B．C．D．【答案】B【解析】小鳥沿虛線斜向上加速飛行，說明合外力方向沿虛線斜向上，小鳥受兩個力的作用，空氣的作用力和重力，如下圖所示：【名師點睛】本題以實際情境為命題背景，考查力與運動的關(guān)系、合力與分力的關(guān)系等知識點，意在考查考生對物理基本規(guī)律的理解能力和靈活運用物理規(guī)律解決實際問題的能力。本題的要點是理解合力和分力的關(guān)系，對小鳥進行受力分析可以較快解決問題。4．【2015·海南·8】（多選）如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細線懸掛于固定點O；整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)；現(xiàn)將細繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對原長的伸長分別為△l1和△l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間：（）A．a(chǎn)1=3gB．a(chǎn)1=0C．△l1=2△l2D．△l1=△l2【答案】AC【名師點睛】做本類型題目時，需要知道剪斷細線的瞬間，彈簧來不及發(fā)生變化，即細線的拉力變?yōu)榱?，彈簧的彈力吧不變，然后根?jù)整體和隔離法分析。5．【2014·全國新課標Ⅰ卷】如圖，用橡皮筋