（講練測(cè)）高考物理一輪復(fù)習(xí) 專題11 牛頓第二定律（練）（ 含解析）-人教版高三全冊(cè)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(shè)計(jì)，某種型號(hào)的裝有煙花的禮花彈從專用炮筒中射出后，在3s末到達(dá)離地面90m的最高點(diǎn)時(shí)炸開，構(gòu)成各種美麗的圖案。假設(shè)禮花彈從炮筒中豎直向上射出時(shí)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(diǎn)睛】本題主要考查了牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的應(yīng)用，要求同學(xué)們能正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析，根據(jù)受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況，并熟練運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式解題。2．如圖所示，水平地面上有兩個(gè)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(yùn)動(dòng)．已知F1＞F2，當(dāng)運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，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(gè)物體與地面動(dòng)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(gè)物體與地面動(dòng)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(shè)兩個(gè)物體的質(zhì)量均為m，若水平地面光滑，以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得

再以A為研究對(duì)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(xiàng)AB錯(cuò)誤；若水平地面粗糙且兩個(gè)物體與地面動(dòng)摩擦因數(shù)相同,以整體為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律得

再以A為研究對(duì)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(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤；故選C.【名師點(diǎn)睛】本題是牛頓第二定律的應(yīng)用問題，也是連接體問題，要靈活選擇研究對(duì)象，最好是先整體后隔離物體，同時(shí)要充分抓住各個(gè)物體加速度相同的特點(diǎn)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(yùn)動(dòng)。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(dòng)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(diǎn)睛】考查學(xué)生應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)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(yùn)用牛頓第二定律列出方程進(jìn)行求解；此題難度不大，考查基本規(guī)律的運(yùn)用.4．（多選）如圖所示，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的小車A通過一根繞過定滑輪的長繩吊起一重物B，設(shè)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(diǎn)睛】此題是運(yùn)動(dòng)的合成和分解以及牛頓定律的應(yīng)用問題；解決本題的關(guān)鍵將汽車的運(yùn)動(dòng)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小；可以用失重和超重的知識(shí)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(diǎn)）通過輕質(zhì)細(xì)繩繞過定滑輪連掛另一物體B（可視為質(zhì)點(diǎn)），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?fàn)顟B(tài)，此時(shí)B物體與水平地面的距離為，已知物體A與斜面之間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)的加速度的大?。唬?）A物體在斜面上向上運(yùn)動(dòng)的最大距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）對(duì)A：對(duì)B：，解得：。（2）設(shè)B落地時(shí)的速度大小為，則B落地后，對(duì)A，在A向上滑行的過程中：解得：設(shè)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(yùn)動(dòng)的最大距離【名師點(diǎn)睛】本題中單個(gè)物體機(jī)械能不守恒，但二者組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．求A能沿斜面滑行的最大距離時(shí)應(yīng)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。現(xiàn)要使小球能夠到達(dá)斜面頂端，可施加一沿斜面向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為E=100V／m的勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度g=10m／s2，則這個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)存在的時(shí)間t可能為：（）A．0.5sB．0.4sC．0.3sD．0.2s【答案】AB【名師點(diǎn)睛】此題是牛頓第二定律的應(yīng)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(yùn)動(dòng)公式進(jìn)行解答；注意物體加速運(yùn)動(dòng)的末速度等于減速運(yùn)動(dòng)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(jì)，C與桌面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，A、C質(zhì)量均為m，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)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(dāng)M=m時(shí)，C受到桌面的摩擦力大小為mgB、當(dāng)M=m時(shí)，C受到桌面的摩擦力大小為C、在M改變時(shí)，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(diǎn)睛】在使用牛頓第二定律時(shí)，一般步驟為：1、確定研究對(duì)象；2、分析物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；3、對(duì)研究對(duì)象受力分析；4、建立坐標(biāo)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(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)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(shí)，加速度B、兩木塊速度相同時(shí)，加速度C、兩木塊加速度相同時(shí)，速度D、兩木塊加速度相同時(shí)，速度【答案】BD【名師點(diǎn)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(dòng)摩擦因數(shù)的水平面上有一個(gè)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(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零，在剪斷輕繩的瞬間（取），下列說法中正確的是：（）A、小球受力個(gè)數(shù)不變B、小球立即向左運(yùn)動(dòng)，且C、小球立即向左運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)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(shí)受重力、支持力、彈簧彈力和摩擦力四個(gè)力作用．小球的受力個(gè)數(shù)發(fā)生改變，故A錯(cuò)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(yùn)動(dòng)，故B正確，C錯(cuò)誤；剪斷彈簧的瞬間，輕繩對(duì)小球的拉力瞬間為零，此時(shí)小球所受的合力為零，則小球的加速度為零，故D錯(cuò)誤?！久麕燑c(diǎn)睛】剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧的彈力不變，對(duì)小球受力分析，確定小球的受力個(gè)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?yàn)槔K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(duì)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(yùn)動(dòng)，力F逐漸增大，g取10m/s2（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。（1）若某一時(shí)刻輕繩被拉斷，求此時(shí)外力F的大??；（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(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，A、B之間的距離?！敬鸢浮浚?）；（2）【名師點(diǎn)睛】本題應(yīng)用牛頓定律解決兩類基本問題為命題背景考查學(xué)生的推理能力和分析綜合能力，關(guān)鍵理清物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)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(yùn)動(dòng)，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(yīng)該向右，故選項(xiàng)D正確。【方法技巧】2．【2016·全國新課標(biāo)Ⅰ卷】（多選）一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)對(duì)其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則：（）A．質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B．質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C．質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變【答案】BC【名師點(diǎn)睛】本題主要考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。特別注意以前我們碰到的問題經(jīng)常是去掉一個(gè)恒力，本題增加了一個(gè)恒力，從牛頓運(yùn)動(dòng)定律角度來看沒有什么區(qū)別。根據(jù)牛頓第二定律計(jì)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(yùn)動(dòng)情況。要特別注意的是，質(zhì)點(diǎn)有可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3．【2015·上?！?】如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對(duì)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(gè)力的作用，空氣的作用力和重力，如下圖所示：【名師點(diǎn)睛】本題以實(shí)際情境為命題背景，考查力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、合力與分力的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)，意在考查考生對(duì)物理基本規(guī)律的理解能力和靈活運(yùn)用物理規(guī)律解決實(shí)際問題的能力。本題的要點(diǎn)是理解合力和分力的關(guān)系，對(duì)小鳥進(jìn)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(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對(duì)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(diǎn)睛】做本類型題目時(shí)，需要知道剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧來不及發(fā)生變化，即細(xì)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(biāo)Ⅰ卷】如圖，用橡皮筋