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【红对勾 讲与练】2023版高考物理总复习 3.2牛顿第二定律 两类动力学问题课时作业

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课时作业8 牛顿第二定律 两类动力学问题时间:45分钟一、单项选择题1.物体受10N的水平拉力作用,恰能沿水平面匀速运动,当撤去这个拉力后,物体将(  )A.匀速运动B.立即停止运动C.产生加速度,做匀减速运动D.产生加速度,做匀加速运动解析:由题意知物体所受阻力为10N,撤去拉力后,物体的合力等于阻力,此后产生加速度,且加速度方向与速度方向相反,故撤去拉力后,物体做匀减速直线运动.选项A、B、D错误,选项C正确.答案:C2.物体的运动情况或所受合外力的情况如图所示,四幅图的图线都是直线,从图中可以判断这四个质量一定的物体的某些运动特征.下列说法正确的是(  )A.甲物体受到不为零、且恒定的合外力B.乙物体受到的合外力越来越大C.丙物体受到的合外力为零D.丁物体的加速度越来越大解析:甲物体做匀速直线运动,合外力为零,选项A错误.乙物体做匀加速运动,合外力恒定,且不为零,选项B错误.丙物体做匀加速运动,合外力恒定且不为零,选项C错误.丁物体所受合外力越来越大,加速度越来越大,选项D正确.答案:D7\n3.如图所示,在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球,绳子都处于拉直状态,BC绳水平,AC绳与竖直方向的夹角为θ,小车处于加速运动中,则下列说法正确的是(  )A.小车可能向右运动B.小车的加速度一定为gtanθC.AC绳对球的拉力一定是D.BC绳的拉力一定小于AC绳的拉力解析:由球的受力情况可知,球的加速度一定向左,由于小车处于加速运动中,A项错误;只有当BC绳的拉力为零时,小车的加速度才是gtanθ,B项错误;AC绳的拉力在竖直方向上的分力等于球的重力,C项正确;AC绳拉力恒定,而BC绳的拉力与小车的加速度大小有关,有可能大于AC绳的拉力,D项错误.答案:C4.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则(  )A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度a匀加速下滑C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑解析:设斜面的倾角为θ,根据牛顿第二定律,知物块的加速度a=>0,即μ<tanθ.对物块施加竖直向下的压力F后,物块的加速度a′==a+,且Fsinθ-μFcosθ>0,故a′>a,物块将以大于a的加速度匀加速下滑.故选项C正确,选项A、B、D错误.答案:C5.如图甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ7\n角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动.分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图乙中的(  )A.①、②和③B.③、②和①C.②、③和①D.③、①和②解析:小球对斜面的压力FN=mgcosθ,其最大值为mg,y==cosθ,对应于图象③;小球运动的加速度a=gsinθ,其最大值为g,所以y==sinθ,对应于图象②;重力加速度不变,故y=1,对应于图象①,选项B正确.答案:B二、多项选择题6.如图所示,物体A和物体B中间夹一竖直轻弹簧,在竖直向上的恒力F作用下,一起沿竖直方向匀加速向上运动.当把外力F突然撤去的瞬间,下列说法正确的是(  )A.B的速度立刻发生变化,A的速度不变B.B的加速度立刻发生变化,A的加速度不变C.A的加速度一定小于重力加速度gD.B的加速度一定大于重力加速度g解析:本题考查牛顿第二定律的瞬时性.把外力F撤去的瞬间,A和B的速度都来不及变化,A项错误,弹簧中的弹力来不及变化,A的加速度不变,但B的加速度立刻发生变化,B项正确;在外力F作用下A和B的加速度可以大于g,C项错误;撤去外力F时,弹簧对B有向下的作用力,故B的加速度一定大于g,D项正确.7\n答案:BD7.如图所示,质量m=2.0kg的物体静止在光滑的水平地面上,t=0时刻在一水平向右的恒力F1=1.0N的作用下开始运动,经过一段时间t0后恒力大小变为F2=2.6N,方向改为水平向左,在t=12.0s时测得物体运动的瞬时速度大小v=6.24m/s,则下列说法中正确的是(  )A.在t=12.0s时速度方向水平向右B.依题意可求得t0=5.2sC.在t=6.0s时速度大小为3m/sD.在t=6.0s时速度大小为1.56m/s解析:根据牛顿第二定律可得:a1==0.5m/s2,a2==1.3m/s2.若在t=12.0s时速度方向水平向右,则有a1t0-a2(t-t0)=6.24m/s,解得t0=12.1s,不合题意,所以在t=12.0s时速度方向水平向左,即a1t0-a2(t-t0)=-6.24m/s,解得t0=5.2s,所以A错误,B正确;在t=6.0s时速度大小v6=a1t0-a2(t-t0)=1.56m/s,所以D正确,C错误.答案:BD8.如图所示,总质量为460kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2,当热气球上升到180m时,以5m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加速度g=10m/s2.关于热气球,下列说法正确的是(  )A.所受浮力大小为4830NB.加速上升过程中所受空气阻力保持不变C.从地面开始上升10s后的速度大小为5m/sD.以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N解析:热气球从地面刚开始上升时,由牛顿第二定律有:F合=F浮-mg=ma,得热气球所受的浮力F浮=m(g+a)=460×(10+0.5)N=48307\nN,则A项正确;加速上升过程中,速度增大,所受空气阻力也增大,则B项错误;热气球以5m/s的速度匀速上升时,由平衡条件知所受的空气阻力Ff=F浮-mg=4830N-460×10N=230N,则D项正确;热气球从地面上升10s内,它做变加速运动,故10s时其速度大小不是5m/s,则C项错误.答案:AD三、非选择题9.一质量m=0.5kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图.求:(g取10m/s2)(1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小;(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;(3)判断滑块最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块停在什么位置.解析:(1)滑块的加速度大小:a===12m/s2.(2)物体在冲上斜面过程中mgsinθ+μmgcosθ=maμ===0.81(3)滑块速度减小到零时,重力的分力小于最大静摩擦力,不能再下滑.x==m=1.5m滑块停在距底端1.5m处.答案:(1)12m/s2 (2)0.81(3)不能返回,停在距底端1.5m处10.(2014·新课标全国Ⅰ)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120m7\n.设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120m求汽车在雨天安全行驶的最大速度.解析:设路面干燥时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg=ma0①s=v0t0+②式中,m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度.设在雨天行驶时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ,依题意有μ=μ0③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得μmg=ma④s=vt0+⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v=20m/s(72km/h)答案:20m/s(72km/h)11.质量M=9kg、长L=1m的木板在动摩擦因数μ1=0.1的水平地面上向右滑行,当速度v0=2m/s时,在木板的右端轻放一质量m=1kg的小物块如图所示.当小物块刚好滑到木板左端时,物块和木板达到共同速度.取g=10m/s2,求:(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t;(2)小物块与木板间的动摩擦因数μ2.解析:(1)设木板的加速度大小为a1,时间t内的位移为x1;木块的加速度大小为a2,时间t内的位移为x2,则有x1=v0t-a1t2①x2=a2t2②x1=L+x2③又v0-a1t=a2t④代入数据得t=1s⑤(2)根据牛顿第二定律,7\n有μ1(M+m)g+μ2mg=Ma1,μ2mg=ma2⑥解得μ2=0.08⑦答案:(1)1s (2)0.087

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发布时间:2022-08-25 22:04:00 页数:7
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文章作者:U-336598

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