《2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(九)牛頓第二定律 兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(九)牛頓第二定律 兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(九)牛頓第二定律 兩類(lèi)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:力學(xué)單位制
1.(xx·福建高考)在國(guó)際單位制(簡(jiǎn)稱(chēng)SI)中,力學(xué)和電學(xué)的基本單位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。導(dǎo)出單位V(伏特)用上述基本單位可表示為( )
A.m2·kg·s-4·A-1 B.m2·kg·s-3·A-1
C.m2·kg·s-2·A-1 D.m2·kg·s-1·A-1
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系
2.(xx·海南高考)一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用,處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零,再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來(lái)的
2、大小。在此過(guò)程中,其他力保持不變,則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是( )
A.a(chǎn)和v都始終增大
B.a(chǎn)和v都先增大后減小
C.a(chǎn)先增大后減小,v始終增大
D.a(chǎn)和v都先減小后增大
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:已知受力情況求物體的運(yùn)動(dòng)情況
3.(多選)(xx·山東師大附中質(zhì)檢)如圖1所示,質(zhì)量為m=1 kg的物體與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度為10 m/s時(shí),給物體施加一個(gè)與速度方向相反的大小為F=2 N的恒力,在此恒力作用下(g取10 m/s2)( )
圖1
A.物體經(jīng)10 s速度減為零
B.物體經(jīng)2 s速度減為零
C.物體速度減為零后將保持靜止
3、
D.物體速度減為零后將向右運(yùn)動(dòng)
4.(xx·全國(guó)卷Ⅰ)公路上行駛的兩汽車(chē)之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車(chē)突然停止時(shí),后車(chē)司機(jī)可以采取剎車(chē)措施,使汽車(chē)在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車(chē)相碰。通常情況下,人的反應(yīng)時(shí)間和汽車(chē)系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s。當(dāng)汽車(chē)在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時(shí),安全距離為120 m。設(shè)雨天時(shí)汽車(chē)輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的。若要求安全距離仍為120 m,求汽車(chē)在雨天安全行駛的最大速度。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的受力情況
5.(xx·沈陽(yáng)四校協(xié)作體月考)如圖2所示,當(dāng)小車(chē)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),物塊M相對(duì)車(chē)廂靜止于豎直車(chē)
4、廂壁上,當(dāng)車(chē)的加速度增大時(shí)( )
圖2
A.M受靜摩擦力增大
B.M對(duì)車(chē)廂壁的壓力減小
C.M仍相對(duì)于車(chē)廂靜止
D.M受靜摩擦力減小
6.乘坐“空中纜車(chē)”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車(chē)沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行,如圖3所示。在纜車(chē)中放一個(gè)與山坡表面平行的斜面,斜面上放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊,小物塊相對(duì)斜面靜止(設(shè)纜車(chē)保持豎直狀態(tài)運(yùn)行)。則( )
圖3
A.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上
B.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下
C.小物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為mg+ma
D.小物塊受到的靜摩擦力為ma
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:動(dòng)力學(xué)的圖像問(wèn)題
7
5、.(多選)(xx·黃岡中學(xué)檢測(cè))一汽車(chē)沿直線由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),汽車(chē)的速度和加速度方向始終向右。汽車(chē)速度的二次方v2與汽車(chē)前進(jìn)位移x的圖像如圖4所示,則下列說(shuō)法正確的是( )
圖4
A.汽車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過(guò)程中,汽車(chē)受到的合外力越來(lái)越大
B.汽車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過(guò)程中,汽車(chē)受到的合外力越來(lái)越小
C.汽車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過(guò)程中,汽車(chē)的平均速度大于
D.汽車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過(guò)程中,汽車(chē)的平均速度小于
8.(xx·重慶高考)以不同初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開(kāi)始計(jì)時(shí),一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略,另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比,下列用虛線和實(shí)線描述
6、兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能正確的是( )
圖5
9.(xx·上海八校聯(lián)考)一質(zhì)量m=0.5 kg的滑塊以一定的初速度沖上一傾角為30°足夠長(zhǎng)的斜面,某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)測(cè)出了滑塊沖上斜面過(guò)程中多個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度,如圖6所示為通過(guò)計(jì)算機(jī)繪制出的滑塊上滑過(guò)程的v-t圖。求:(g取10 m/s2)
圖6
(1)滑塊沖上斜面過(guò)程中的加速度大??;
(2)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)判斷滑塊最后能否返回斜面底端?若能返回,求出返回斜面底端時(shí)的動(dòng)能;若不能返回,求出滑塊停在什么位置。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:利用牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度
10.(xx·天津市十二區(qū)
7、縣高三聯(lián)考)如圖7所示,在傾角為α=30°的光滑固定斜面上,有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B,它們用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接,現(xiàn)對(duì)A施加一水平向右的恒力,使A、B均靜止在斜面上,此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng),下列說(shuō)法正確的是( )
圖7
A.彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)+
B.水平恒力大小為mg
C.撤掉恒力的瞬間小球A的加速度為g
D.撤掉恒力的瞬間小球B的加速度為g
考點(diǎn)綜合訓(xùn)練
11.(多選)(xx·青島市高三期中)一斜面固定在水平面上,在斜面頂端有一長(zhǎng)木板,木板與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木板上固定一輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)下面連接一個(gè)光滑的小球,如圖8所示,當(dāng)木板固定時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)為
8、F1,現(xiàn)由靜止釋放后,木板沿斜面下滑,穩(wěn)定時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F2,若斜面的高為h,底邊長(zhǎng)為d,則下列說(shuō)法正確的是( )
圖8
A.穩(wěn)定后彈簧仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)
B.穩(wěn)定后彈簧一定處于壓縮狀態(tài)
C.μ=
D.μ=
12.(xx·杭州七校聯(lián)考)如圖9甲所示,水平平臺(tái)的右端安裝有輕質(zhì)滑輪,質(zhì)量為M=2.5 kg的物塊A放在與滑輪相距l(xiāng)的平臺(tái)上,現(xiàn)有一輕繩跨過(guò)定滑輪,左端與物塊連接,右端掛質(zhì)量為m=0.5 kg的小球B,繩拉直時(shí)用手托住小球使其在距地面h高處?kù)o止,繩與滑輪間的摩擦不計(jì),重力加速度為g(g取10 m/s2)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。
圖9
(1)某探究
9、小組欲用上述裝置測(cè)量物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)。放開(kāi)小球,系統(tǒng)運(yùn)動(dòng),該小組對(duì)小球勻加速下落過(guò)程拍得同一底片上多次曝光的照片如圖乙所示,拍攝時(shí)每隔1 s曝光一次,若小球直徑為20 cm,求物塊A與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)設(shè)小球著地后立即停止運(yùn)動(dòng),已知l=3.0 m,要使物塊A不撞到定滑輪,求小球下落的最大高度h?
答 案
1.選B 本題考查基本單位與導(dǎo)出單位間的關(guān)系,意在考查考生對(duì)單位制的認(rèn)識(shí)。由1 J=1 V·A·s=1 kg·m·s-2·m可得,1 V=1 m2·kg·s-3·A-1,因此選B。
2.選C 質(zhì)點(diǎn)受到的合外力先從0逐漸增大,然后又逐漸減小為0,合力的方
10、向始終未變,故質(zhì)點(diǎn)的加速度方向不變,先增大后減小,速度始終增大,本題選C。
3.選BC 物體受到向右的滑動(dòng)摩擦力,F(xiàn)f=μFN=μG=3 N,根據(jù)牛頓第二定律得,a== m/s2=5 m/s2,方向向右,物體減速到0所需的時(shí)間t== s=2 s,B正確,A錯(cuò)誤。減速到零后,F(xiàn)
11、動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,依題意有μ=μ0③
設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車(chē)剎車(chē)的加速度大小為a,安全行駛的最大速度為v,由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
μmg=ma④
s=vt0+⑤
聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得
v=20 m/s(或72 km/h)?、?
答案:20 m/s(或72 km/h)
5.選C 分析M受力情況如圖所示,因M相對(duì)車(chē)廂壁靜止,有Ff=Mg,與水平方向的加速度大小無(wú)關(guān),A、D錯(cuò)誤。水平方向,F(xiàn)N=Ma,F(xiàn)N隨a的增大而增大,由牛頓第三定律知,B錯(cuò)誤。因FN增大,物體與車(chē)廂壁的最大靜摩擦力增大,故M相對(duì)于車(chē)廂仍靜止,C正確。
6.選A 小物塊相對(duì)斜面靜止,因此小物塊與斜面間的摩
12、擦力是靜摩擦力。纜車(chē)以加速度a上行,小物塊的加速度也為a,以物塊為研究對(duì)象,則有Ff-mgsin 30°=ma,F(xiàn)f=mg+ma,方向平行斜面向上,故A正確,B、C、D均錯(cuò)誤。
7.選AD 由v2=2ax可知,若汽車(chē)速度的二次方v2與汽車(chē)前進(jìn)位移x的圖像為直線,則汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)。由汽車(chē)速度的二次方v2與汽車(chē)前進(jìn)位移x的圖像可知,汽車(chē)的加速度越來(lái)越大,汽車(chē)受到的合外力越來(lái)越大,選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;根據(jù)汽車(chē)做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng),可畫(huà)出速度圖像,根據(jù)速度圖像可得出,汽車(chē)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到前進(jìn)x1過(guò)程中,汽車(chē)的平均速度小于,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。
8.選D 不受空氣阻力的物體,整個(gè)上拋過(guò)程中加速
13、度恒為g,方向豎直向下,題圖中的虛線表示該物體的速度-時(shí)間圖像;受空氣阻力的物體在上升過(guò)程中,mg+kv=ma,即a=g+,隨著物體速度的減小,物體的加速度不斷減小,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;受空氣阻力的物體上升到最高點(diǎn)時(shí),速度為零,此時(shí)物體的加速度也是g,方向豎直向下,故圖中實(shí)線與t軸交點(diǎn)處的切線的斜率應(yīng)與虛線的斜率相同,故D項(xiàng)正確,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.解析:(1)滑塊的加速度大?。篴== m/s2=12 m/s2。
(2)滑塊在沖上斜面過(guò)程中
mgsin θ+μmgcos θ=ma
μ===0.81
(3)滑塊速度減小到零時(shí),重力的分力小于最大靜摩擦力,不能再下滑。
x== m=1.5 m
14、
滑塊停在距底端1.5 m處。
答案:(1)12 m/s2 (2)0.81
(3)不能返回,停在距底端1.5 m處
10.選C 分析小球B受力,由平衡條件可得:kx=mgsin α,解得x=,彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)-x=L-,A錯(cuò)誤;分析小球A受力,由平衡條件可得:Fcos α=mgsin α+kx,解得:F=mg,B錯(cuò)誤;撤去F的瞬間,彈簧彈力不變,故B球的加速度為零,由mgsin α+kx=maA可得:小球A此時(shí)的加速度為aA=g,C正確。
11.選AD 平衡時(shí),對(duì)小球分析F1=mgsin θ;木板運(yùn)動(dòng)后穩(wěn)定時(shí),對(duì)整體分析有:a=gsin θ-μgcos θ;則a<gsin θ,根據(jù)牛頓第
15、二定律得知,彈簧對(duì)小球的彈力應(yīng)沿斜面向上,彈簧處于拉伸狀態(tài),對(duì)小球有mgsin θ-F2=ma,而tan θ=;聯(lián)立以上各式計(jì)算可得μ=。故A、D正確。
12.解析:(1)對(duì)照片分析知,s1=60 cm,s2=100 cm,
由Δs=s2-s1=aT2
得a== cm/s2=0.4 m/s2
以小球B為研究對(duì)象,受力如圖所示,由牛頓第二定律,可知mg-FT=ma
對(duì)于物塊A,在水平方向,由牛頓第二定律,可得:
FT′-Ff=Ma
又Ff=μMg,
FT=-FT′,
聯(lián)立各式得:μ=
代入M、m、g、a的數(shù)值,解得μ=0.152。
(2)對(duì)小球B,小球做初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng),落地時(shí)速度為v,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:v2-0=2ah
對(duì)物塊A:B從開(kāi)始下落到著地,A也運(yùn)動(dòng)了h,隨后在摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律,有:μMg=Ma′
要使物塊不撞到定滑輪,則應(yīng)滿足
v2<2a′(l-h(huán))
可得h<。
代入數(shù)值,解得h<2.375 m。
答案:(1)0.152 (2)2.375 m