高考物理一輪復(fù)習(xí)課后限時(shí)集訓(xùn)7牛頓第二定律含解析新人教版

一輪復(fù)習(xí)精品資料(高中)PAGE1-課后限時(shí)集訓(xùn)(七)(時(shí)間：40分鐘)1．我國(guó)航天員在“天宮一號(hào)”中進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課活動(dòng)，其中演示了太空“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”測(cè)質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧拉到指定位置；松手后，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時(shí)用光柵測(cè)速裝置測(cè)量出支架復(fù)位時(shí)的速度和所用時(shí)間；這樣，就測(cè)出了聶海勝的質(zhì)量為74kg。下列關(guān)于“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”測(cè)質(zhì)量的說法正確的是()A．測(cè)量時(shí)儀器必須水平放置B．其測(cè)量原理是牛頓第二定律C．其測(cè)量原理是萬(wàn)有引力定律D．測(cè)量時(shí)儀器必須豎直放置B〖“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”是先通過光柵測(cè)速裝置測(cè)量出支架復(fù)位時(shí)的速度和所用時(shí)間，則能算出加速度a＝eq\f(Δv,Δt)，作用力恒定，然后根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，求解質(zhì)量，所以測(cè)量原理為牛頓第二定律，B正確，C錯(cuò)誤；由于在太空中處于完全失重狀態(tài)，所以測(cè)量?jī)x器不論在什么方向上，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力都是人所受的合力，A、D錯(cuò)誤?！?.如圖所示，小明站在體重計(jì)上，當(dāng)他靜止時(shí)體重計(jì)的指針指在45kg刻度處。若他快速蹲下，則在他下蹲的整個(gè)過程中，體重計(jì)的指針()A．一直指在大于45kg刻度處B．一直指在小于45kg刻度處C．先指在大于45kg刻度處，后指在小于45kg刻度處D．先指在小于45kg刻度處，后指在大于45kg刻度處D〖小明先加速下降，有方向向下的加速度，此時(shí)他對(duì)體重計(jì)的壓力減小，處于失重狀態(tài)，后減速下降，有方向向上的加速度，此時(shí)他對(duì)體重計(jì)的壓力增加，處于超重狀態(tài)，因此視重先變小后變大，則讀出的質(zhì)量先小于45kg，后大于45kg，只有選項(xiàng)D正確。〗3.(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)線剪斷。將物塊a的加速度的大小記為a1，S1和S2相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別記為Δl1和Δl2，重力加速度大小為g。在剪斷的瞬間，()A．a(chǎn)1＝3g B．a(chǎn)1C．Δl1＝2Δl2 D．Δl1＝Δl2AC〖設(shè)物體的質(zhì)量為m，剪斷細(xì)線前，把a(bǔ)、b、c看成整體，細(xì)線中的拉力為T＝3mg。在剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧未發(fā)生突變，因此a、b、c之間的作用力與剪斷細(xì)線之前相同，則將細(xì)線剪斷瞬間，對(duì)a隔離進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得3mg＝ma1，得a1＝3g，A正確，B錯(cuò)誤；由胡克定律知：2mg＝kΔl1，mg＝kΔl2，所以Δl1＝2Δl2，C正確，D錯(cuò)誤。4．(多選)雨滴在空氣中下落時(shí)會(huì)受到空氣阻力的作用。假設(shè)阻力大小只與雨滴的速率成正比，所有雨滴均從相同高處由靜止開始下落，到達(dá)地面前均達(dá)到最大速率。下列判斷正確的是()A．達(dá)到最大速率前，所有雨滴均做勻加速運(yùn)動(dòng)B．所有雨滴的最大速率均相等C．較大的雨滴最大速率也較大D．較小的雨滴在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)CD〖設(shè)雨滴下落時(shí)受到的阻力為f＝kv，根據(jù)牛頓第二定律：mg－kv＝ma，則雨滴下落時(shí)，隨著速率的增加，加速度逐漸減小，則達(dá)到最大速率前，所有雨滴均做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)a＝0時(shí)速率最大，則vm＝eq\f(mg,k)，質(zhì)量越大，則最大速率越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；較小的雨滴在空中運(yùn)動(dòng)的最大速率較小，整個(gè)過程的平均速率較小，則在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，選項(xiàng)D正確?！?.(2020·江西重點(diǎn)中學(xué)十校聯(lián)考)趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上運(yùn)動(dòng)員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑，設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，球拍平面和水平面之間夾角為θ，球拍與球保持相對(duì)靜止，它們間摩擦力及空氣阻力不計(jì)，則()A．運(yùn)動(dòng)員的加速度為gtanθB．球拍對(duì)球的作用力為mgC．運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力為(M＋m)gcosθD．若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上運(yùn)動(dòng)A〖網(wǎng)球受力如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得FNsinθ＝ma，又FNcosθ＝mg，解得a＝gtanθ，F(xiàn)N＝eq\f(mg,cosθ)，故A正確，B錯(cuò)誤；以球拍和球整體為研究對(duì)象，受力如圖乙所示，根據(jù)平衡，運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力為F＝eq\f(M＋mg,cosθ)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)a>gtanθ時(shí)，網(wǎng)球才向上運(yùn)動(dòng)，由于gsinθ與gtanθ的大小關(guān)系未知，球不一定沿球拍向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。甲乙〗6.如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ＝45°角的不可伸長(zhǎng)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(g取10m/s2)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是()A．小球受力個(gè)數(shù)不變B．小球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)，且a＝8m/s2C．小球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)，且a＝10m/sD．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a＝10eq\r(2)m/s2B〖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狀態(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得彈簧的彈力F＝mgtan45°＝10×1N＝10N，剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N，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，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球所受的最大靜摩擦力為Ff＝μmg＝0.2×10N＝2N，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為a＝eq\f(F－Ff,m)＝eq\f(10－2,1)m/s2＝8m/s2，合力方向向左，所以加速度向左，故選項(xiàng)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，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?．如圖甲所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險(xiǎn)使用，本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過程中剎車失靈，以v0＝90km/h的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道，如圖乙所示。設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零，貨車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.30，取重力加速度大小為g＝10m/s2。(1)為了防止貨車在避險(xiǎn)車道上停下后發(fā)生向后溜滑現(xiàn)象，該避險(xiǎn)車道上坡路面的傾角θ應(yīng)該滿足什么條件？設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，結(jié)果用θ的正切值表示。(2)若避險(xiǎn)車道路面傾角為15°，求貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離。(已知sin15°＝0.26，cos15°＝0.97，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)甲乙〖〖解析〗〗(1)對(duì)貨車進(jìn)行受力分析，可得貨車的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力大小f＝μmgcosθ而貨車重力在沿斜面方向的分量大小為F＝mgsinθ若要貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不發(fā)生溜滑現(xiàn)象，則需要f≥F即mgsinθ≤μmgcosθ，解得eq\f(sinθ,cosθ)≤μ，即tanθ≤0.3故當(dāng)tanθ≤0.3時(shí)，貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不會(huì)發(fā)生溜滑現(xiàn)象。(2)對(duì)貨車，根據(jù)牛頓第二定律得F合＝mgsinθ＋μmgcosθ＝ma故a＝gsinθ＋μgcosθ＝5.51m/s2根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式有0－veq\o\al(2,0)＝－2ax代入數(shù)據(jù)，解得貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離為x＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)≈57m。〖〖答案〗〗(1)tanθ≤0.3時(shí)，貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不會(huì)發(fā)生溜滑現(xiàn)象(2)57m8．如圖甲所示，升降機(jī)內(nèi)固定著一個(gè)傾角為30°的光滑斜面，斜面底端安裝一個(gè)能顯示彈簧作用力的傳感器，以彈簧被壓縮時(shí)傳感器示數(shù)為正，傳感器通過一根輕彈簧連接著一個(gè)質(zhì)量為2m甲乙A．升降機(jī)在停止運(yùn)動(dòng)前是向上運(yùn)動(dòng)的B．0～t1時(shí)間段內(nèi)金屬球做減速運(yùn)動(dòng)C．t1～t2時(shí)間段內(nèi)金屬球處于超重狀態(tài)D．t2和t4兩時(shí)刻金屬球的加速度和速度的大小均相同D〖由題圖可知，升降機(jī)停止運(yùn)動(dòng)后彈簧先被壓縮，可知升降機(jī)在停止運(yùn)動(dòng)前是向下運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0～t1時(shí)間段內(nèi)，彈力從零一直增大到最大，彈力先小于重力沿斜面向下的分力，后又大于重力沿斜面向下的分力，可知金屬球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理，t1～t2時(shí)間段內(nèi)，金屬球沿斜面向上先加速后減速，則金屬球先超重后失重，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t2和t4兩時(shí)刻彈簧的彈力為零，則彈簧在原長(zhǎng)位置，此時(shí)金屬球只受重力和斜面的支持力，加速度均為gsin30°，且由機(jī)械能守恒可知速度的大小相同，選項(xiàng)D正確?！?.(2019·浙江金、麗、衢十二校聯(lián)考)如圖所示，在同一豎直線上有A、B兩點(diǎn)，相距為h，B點(diǎn)離地高度為H?，F(xiàn)從A、B兩點(diǎn)分別向P點(diǎn)安放兩個(gè)光滑的固定斜面AP和BP，并讓兩個(gè)相同小物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))從兩斜面的A、B點(diǎn)同時(shí)由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)兩小物塊同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，則()A．OP間距離為eq\r(HH＋h)B．OP間距離為eq\f(H＋h,2)C．兩小物塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度相同D．兩小物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為eq\r(\f(2H＋h,g))A〖本題考查根據(jù)斜面上物塊的受力情況分析其運(yùn)動(dòng)情況。設(shè)斜面的傾角為θ，則物塊下滑的加速度為a＝gsinθ，設(shè)OP的距離為x，則eq\f(x,cosθ)＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)gsinθ·t2，因兩物塊在斜面上下滑的時(shí)間相等，即t1＝t2則有cosθ1·sinθ1＝cosθ2·sinθ2，由圖可知eq\f(H＋h,\r(H＋h2＋x2))·eq\f(x,\r(H＋h2＋x2))＝eq\f(H,\r(H2＋x2))·eq\f(x,\r(H2＋x2))，解得x＝eq\r(HH＋h)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒可知，兩物塊開始下落的高度不同，則下落到底端的速度不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；eq\r(\f(2H＋h,g))是物塊從A點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間，因此兩小物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均大于eq\r(\f(2H＋h,g))，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?0．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練也由原來的高強(qiáng)度、大運(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)訓(xùn)練。我們看到世界優(yōu)秀的百米運(yùn)動(dòng)員的肌肉都特別發(fā)達(dá)，有些甚至接近健美運(yùn)動(dòng)員，因?yàn)榧∪馀c脂肪的比率越高，他運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力就越小，加速跑的加速度就越大，因此可以提高運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)。某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m＝80.0kg，他的百米跑可以簡(jiǎn)化成兩個(gè)階段：第一階段為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第二階段為勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)時(shí)所受到的阻力大小恒等于運(yùn)動(dòng)員自身重力的0.24倍。若該運(yùn)動(dòng)員的百米成績(jī)?yōu)?0.0s，勻速運(yùn)動(dòng)的速度v＝12.0m/s。重力加速度g取10m/s2。求：(1)該運(yùn)動(dòng)員加速跑階段的加速度大小和加速的距離；(2)假設(shè)該運(yùn)動(dòng)員通過科學(xué)訓(xùn)練使體重減小到75.0kg，而他的肌肉力量不變，所能達(dá)到的最大速度不變，這個(gè)運(yùn)動(dòng)員的百米成績(jī)能提高到多少秒？(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)〖〖解析〗〗(1)設(shè)加速時(shí)間為t，有eq\f(1,2)vt＋v(t0－t)＝x代入已知數(shù)據(jù)解得t＝eq\f(10,3)s，又a＝eq\f(v,t)＝3.6m/s2加速的距離s＝eq\f(1,2)vt＝20m。(2)設(shè)該運(yùn)動(dòng)員加速跑時(shí)的動(dòng)力為F，對(duì)該運(yùn)動(dòng)員有F－Ff＝ma，解得F＝480N體重減少到m＝75kg后，對(duì)該運(yùn)動(dòng)員有F－F′f＝m1a解得a1＝4m/s2，又v2＝2a1x1，解得x1＝運(yùn)動(dòng)員加速的時(shí)間t1＝eq\f(v,a1)＝3s勻速的時(shí)間t2＝eq\f(x－x1,v)＝6.83s，所以該運(yùn)動(dòng)員的百米成績(jī)?yōu)閠＝t1＋t2＝9.83s。〖〖答案〗〗(1)3.6m/s220m(2)9.83s11.在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行如圖所示的實(shí)驗(yàn)。在傾角為37°的固定斜面上，有一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊，在風(fēng)洞施加的水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過1.2s到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立即關(guān)閉風(fēng)洞，撤去恒力F，物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)榱悖ㄟ^速度傳感器測(cè)得這一過程中物塊每隔0.2s的瞬時(shí)速度，表給出了部分?jǐn)?shù)據(jù)：t/s0.00.20.40.6…1.41.61.8…v/(m·s－1)0.01.02.03.0…4.02.00.0…已知：sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。求：(1)A、C兩點(diǎn)間的距離；(2)水平恒力F的大小。〖〖解析〗〗(1)物塊勻加速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度為：a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(3－1,0.6－0.2)m/s2＝5m/s2關(guān)閉風(fēng)洞時(shí)的速度為：v＝a1t＝5×1.2m/s＝6m/s關(guān)閉風(fēng)洞后物塊勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為：a2＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(2－4,1.6－1.4)m/s2＝－10m/s2勻加速過程的位移：x1＝eq\f(1,2)a1t2＝eq\f(1,2)×5×1.22m＝3.6m勻減速過程的位移：x2＝eq\f(v2,－2a2)＝eq\f(36,20)m＝1.8mA、C兩點(diǎn)間的距離為：x＝x1＋x2＝3.6m＋1.8m＝5.4m。(2)由牛頓第二定律得勻加速過程：Fcos37°－mgsin37°－μ(mgcos37°＋Fsin37°)＝ma1勻減速過程：－(mgsin37°＋μmgcos37°)＝ma2聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)得：F＝30N?！肌即鸢浮健?1)5.4m(2)30N課后限時(shí)集訓(xùn)(七)(時(shí)間：40分鐘)1．我國(guó)航天員在“天宮一號(hào)”中進(jìn)行了我國(guó)首次太空授課活動(dòng)，其中演示了太空“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”測(cè)質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)，助教聶海勝將自己固定在支架一端，王亞平將連接運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的彈簧拉到指定位置；松手后，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力，使彈簧回到初始位置，同時(shí)用光柵測(cè)速裝置測(cè)量出支架復(fù)位時(shí)的速度和所用時(shí)間；這樣，就測(cè)出了聶海勝的質(zhì)量為74kg。下列關(guān)于“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”測(cè)質(zhì)量的說法正確的是()A．測(cè)量時(shí)儀器必須水平放置B．其測(cè)量原理是牛頓第二定律C．其測(cè)量原理是萬(wàn)有引力定律D．測(cè)量時(shí)儀器必須豎直放置B〖“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”是先通過光柵測(cè)速裝置測(cè)量出支架復(fù)位時(shí)的速度和所用時(shí)間，則能算出加速度a＝eq\f(Δv,Δt)，作用力恒定，然后根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，求解質(zhì)量，所以測(cè)量原理為牛頓第二定律，B正確，C錯(cuò)誤；由于在太空中處于完全失重狀態(tài)，所以測(cè)量?jī)x器不論在什么方向上，彈簧凸輪機(jī)構(gòu)產(chǎn)生恒定的作用力都是人所受的合力，A、D錯(cuò)誤?！?.如圖所示，小明站在體重計(jì)上，當(dāng)他靜止時(shí)體重計(jì)的指針指在45kg刻度處。若他快速蹲下，則在他下蹲的整個(gè)過程中，體重計(jì)的指針()A．一直指在大于45kg刻度處B．一直指在小于45kg刻度處C．先指在大于45kg刻度處，后指在小于45kg刻度處D．先指在小于45kg刻度處，后指在大于45kg刻度處D〖小明先加速下降，有方向向下的加速度，此時(shí)他對(duì)體重計(jì)的壓力減小，處于失重狀態(tài)，后減速下降，有方向向上的加速度，此時(shí)他對(duì)體重計(jì)的壓力增加，處于超重狀態(tài)，因此視重先變小后變大，則讀出的質(zhì)量先小于45kg，后大于45kg，只有選項(xiàng)D正確?！?.(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)線剪斷。將物塊a的加速度的大小記為a1，S1和S2相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別記為Δl1和Δl2，重力加速度大小為g。在剪斷的瞬間，()A．a(chǎn)1＝3g B．a(chǎn)1C．Δl1＝2Δl2 D．Δl1＝Δl2AC〖設(shè)物體的質(zhì)量為m，剪斷細(xì)線前，把a(bǔ)、b、c看成整體，細(xì)線中的拉力為T＝3mg。在剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧未發(fā)生突變，因此a、b、c之間的作用力與剪斷細(xì)線之前相同，則將細(xì)線剪斷瞬間，對(duì)a隔離進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可得3mg＝ma1，得a1＝3g，A正確，B錯(cuò)誤；由胡克定律知：2mg＝kΔl1，mg＝kΔl2，所以Δl1＝2Δl2，C正確，D錯(cuò)誤。4．(多選)雨滴在空氣中下落時(shí)會(huì)受到空氣阻力的作用。假設(shè)阻力大小只與雨滴的速率成正比，所有雨滴均從相同高處由靜止開始下落，到達(dá)地面前均達(dá)到最大速率。下列判斷正確的是()A．達(dá)到最大速率前，所有雨滴均做勻加速運(yùn)動(dòng)B．所有雨滴的最大速率均相等C．較大的雨滴最大速率也較大D．較小的雨滴在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)CD〖設(shè)雨滴下落時(shí)受到的阻力為f＝kv，根據(jù)牛頓第二定律：mg－kv＝ma，則雨滴下落時(shí)，隨著速率的增加，加速度逐漸減小，則達(dá)到最大速率前，所有雨滴均做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)a＝0時(shí)速率最大，則vm＝eq\f(mg,k)，質(zhì)量越大，則最大速率越大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確；較小的雨滴在空中運(yùn)動(dòng)的最大速率較小，整個(gè)過程的平均速率較小，則在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間較長(zhǎng)，選項(xiàng)D正確?！?.(2020·江西重點(diǎn)中學(xué)十校聯(lián)考)趣味運(yùn)動(dòng)會(huì)上運(yùn)動(dòng)員手持網(wǎng)球拍托球沿水平面勻加速跑，設(shè)球拍和球質(zhì)量分別為M、m，球拍平面和水平面之間夾角為θ，球拍與球保持相對(duì)靜止，它們間摩擦力及空氣阻力不計(jì)，則()A．運(yùn)動(dòng)員的加速度為gtanθB．球拍對(duì)球的作用力為mgC．運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力為(M＋m)gcosθD．若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上運(yùn)動(dòng)A〖網(wǎng)球受力如圖甲所示，根據(jù)牛頓第二定律得FNsinθ＝ma，又FNcosθ＝mg，解得a＝gtanθ，F(xiàn)N＝eq\f(mg,cosθ)，故A正確，B錯(cuò)誤；以球拍和球整體為研究對(duì)象，受力如圖乙所示，根據(jù)平衡，運(yùn)動(dòng)員對(duì)球拍的作用力為F＝eq\f(M＋mg,cosθ)，故C錯(cuò)誤；當(dāng)a>gtanθ時(shí)，網(wǎng)球才向上運(yùn)動(dòng)，由于gsinθ與gtanθ的大小關(guān)系未知，球不一定沿球拍向上運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。甲乙〗6.如圖所示，在動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m＝1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ＝45°角的不可伸長(zhǎng)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(g取10m/s2)，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說法正確的是()A．小球受力個(gè)數(shù)不變B．小球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)，且a＝8m/s2C．小球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)，且a＝10m/s2D．若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a＝10eq\r(2)m/s2B〖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狀態(tài)，根據(jù)共點(diǎn)力平衡得彈簧的彈力F＝mgtan45°＝10×1N＝10N，剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10N，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，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；小球所受的最大靜摩擦力為Ff＝μmg＝0.2×10N＝2N，根據(jù)牛頓第二定律得小球的加速度為a＝eq\f(F－Ff,m)＝eq\f(10－2,1)m/s2＝8m/s2，合力方向向左，所以加速度向左，故選項(xiàng)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，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。〗7．如圖甲所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險(xiǎn)使用，本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過程中剎車失靈，以v0＝90km/h的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道，如圖乙所示。設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零，貨車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.30，取重力加速度大小為g＝10m/s2。(1)為了防止貨車在避險(xiǎn)車道上停下后發(fā)生向后溜滑現(xiàn)象，該避險(xiǎn)車道上坡路面的傾角θ應(yīng)該滿足什么條件？設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，結(jié)果用θ的正切值表示。(2)若避險(xiǎn)車道路面傾角為15°，求貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離。(已知sin15°＝0.26，cos15°＝0.97，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)甲乙〖〖解析〗〗(1)對(duì)貨車進(jìn)行受力分析，可得貨車的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力大小f＝μmgcosθ而貨車重力在沿斜面方向的分量大小為F＝mgsinθ若要貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不發(fā)生溜滑現(xiàn)象，則需要f≥F即mgsinθ≤μmgcosθ，解得eq\f(sinθ,cosθ)≤μ，即tanθ≤0.3故當(dāng)tanθ≤0.3時(shí)，貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不會(huì)發(fā)生溜滑現(xiàn)象。(2)對(duì)貨車，根據(jù)牛頓第二定律得F合＝mgsinθ＋μmgcosθ＝ma故a＝gsinθ＋μgcosθ＝5.51m/s2根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式有0－veq\o\al(2,0)＝－2ax代入數(shù)據(jù)，解得貨車在避險(xiǎn)車道上行駛的最大距離為x＝eq\f(v\o\al(2,0),2a)≈57m?！肌即鸢浮健?1)tanθ≤0.3時(shí)，貨車在避險(xiǎn)車道上停下后不會(huì)發(fā)生溜滑現(xiàn)象(2)57m8．如圖甲所示，升降機(jī)內(nèi)固定著一個(gè)傾角為30°的光滑斜面，斜面底端安裝一個(gè)能顯示彈簧作用力的傳感器，以彈簧被壓縮時(shí)傳感器示數(shù)為正，傳感器通過一根輕彈簧連接著一個(gè)質(zhì)量為2m甲乙A．升降機(jī)在停止運(yùn)動(dòng)前是向上運(yùn)動(dòng)的B．0～t1時(shí)間段內(nèi)金屬球做減速運(yùn)動(dòng)C．t1～t2時(shí)間段內(nèi)金屬球處于超重狀態(tài)D．t2和t4兩時(shí)刻金屬球的加速度和速度的大小均相同D〖由題圖可知，升降機(jī)停止運(yùn)動(dòng)后彈簧先被壓縮，可知升降機(jī)在停止運(yùn)動(dòng)前是向下運(yùn)動(dòng)的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0～t1時(shí)間段內(nèi)，彈力從零一直增大到最大，彈力先小于重力沿斜面向下的分力，后又大于重力沿斜面向下的分力，可知金屬球先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；同理，t1～t2時(shí)間段內(nèi)，金屬球沿斜面向上先加速后減速，則金屬球先超重后失重，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；t2和t4兩時(shí)刻彈簧的彈力為零，則彈簧在原長(zhǎng)位置，此時(shí)金屬球只受重力和斜面的支持力，加速度均為gsin30°，且由機(jī)械能守恒可知速度的大小相同，選項(xiàng)D正確?！?.(2019·浙江金、麗、衢十二校聯(lián)考)如圖所示，在同一豎直線上有A、B兩點(diǎn)，相距為h，B點(diǎn)離地高度為H。現(xiàn)從A、B兩點(diǎn)分別向P點(diǎn)安放兩個(gè)光滑的固定斜面AP和BP，并讓兩個(gè)相同小物塊(可看成質(zhì)點(diǎn))從兩斜面的A、B點(diǎn)同時(shí)由靜止滑下，發(fā)現(xiàn)兩小物塊同時(shí)到達(dá)P點(diǎn)，則()A．OP間距離為eq\r(HH＋h)B．OP間距離為eq\f(H＋h,2)C．兩小物塊運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度相同D．兩小物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均為eq\r(\f(2H＋h,g))A〖本題考查根據(jù)斜面上物塊的受力情況分析其運(yùn)動(dòng)情況。設(shè)斜面的傾角為θ，則物塊下滑的加速度為a＝gsinθ，設(shè)OP的距離為x，則eq\f(x,cosθ)＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)gsinθ·t2，因兩物塊在斜面上下滑的時(shí)間相等，即t1＝t2則有cosθ1·sinθ1＝cosθ2·sinθ2，由圖可知eq\f(H＋h,\r(H＋h2＋x2))·eq\f(x,\r(H＋h2＋x2))＝eq\f(H,\r(H2＋x2))·eq\f(x,\r(H2＋x2))，解得x＝eq\r(HH＋h)，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；根據(jù)機(jī)械能守恒可知，兩物塊開始下落的高度不同，則下落到底端的速度不同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；eq\r(\f(2H＋h,g))是物塊從A點(diǎn)做自由落體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)的時(shí)間，因此兩小物塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均大于eq\r(\f(2H＋h,g))，選項(xiàng)D錯(cuò)誤?！?0．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練也由原來的高強(qiáng)度、大運(yùn)動(dòng)量轉(zhuǎn)變?yōu)榭茖W(xué)訓(xùn)練。我們看到世界優(yōu)秀的百米運(yùn)動(dòng)員的肌肉都特別發(fā)達(dá)，有些甚至接近健美運(yùn)動(dòng)員，因?yàn)榧∪馀c脂肪的比率越高，他運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力就越小，加速跑的加速度就越大，因此可以提高運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)。某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m＝80.0kg，他的百米跑可以簡(jiǎn)化成兩個(gè)階段：第一階段為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第二階段為勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)時(shí)所受到的阻力大小恒等于運(yùn)動(dòng)員自身重力的0.24倍。若該運(yùn)動(dòng)員的百米成績(jī)?yōu)?0.0s，勻速運(yùn)動(dòng)的速度v＝12.0m/s。重力加速度g取10m/s2。求：(1)該運(yùn)動(dòng)員加速跑階段的加速度大小和加速的距離；(2)假設(shè)該運(yùn)動(dòng)員通過科學(xué)訓(xùn)練使體重