（課標(biāo)通用）高考物理一輪復(fù)習(xí) 作業(yè)12 牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題（含解析）-人教版高三全冊(cè)物理試題

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1、作業(yè)12　牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題　 　　　　　　　　　　　 一、選擇題 1．在解一道文字計(jì)算題(由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題)時(shí)，一個(gè)同學(xué)解得x＝(t1＋t2)，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果(　　) A．可能是正確的 B．一定是錯(cuò)誤的 C．如果用國際單位制，結(jié)果可能正確 D．用國際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確 解析：由x＝(t1＋t2)可知x的單位為：·s＝＝m/s，此為速度的單位，而位移的單位為m，所以結(jié)果錯(cuò)誤． 答案：B 2．下列對(duì)牛頓第二定律的理解，不正確的是(　　) A．如果一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，則這兩個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度互不影響

2、B．如果一個(gè)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用，則這個(gè)物體的加速度等于所受各力單獨(dú)作用在物體上時(shí)產(chǎn)生加速度的矢量和 C．平拋運(yùn)動(dòng)中豎直方向的重力不影響水平方向的勻速運(yùn)動(dòng) D．物體的質(zhì)量與物體所受的合力成正比，與物體的加速度成反比 解析：物體的質(zhì)量是物體的固有屬性，不會(huì)受到外界條件的影響(如：受力、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、在火星上還是地球上等)，故選D. 答案：D 3．(齊齊哈爾質(zhì)檢)一個(gè)原來靜止在光滑平面上的物體，質(zhì)量是7 kg，在14 N的恒力作用下運(yùn)動(dòng)，則5 s末的速度及5 s內(nèi)通過的路程為(　　) A．8 m/s　25 m　　　　　　B．2 m/s　25 m C．10 m/s　25 m

3、 D．10 m/s　12.5 m 解析：物體由靜止開始在恒力的作用下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得a＝＝ m/s2＝2 m/s2，v＝at＝2×5 m/s＝10 m/s，x＝at2＝×2×25 m＝25 m，選項(xiàng)C正確． 答案：C 圖12－1 4．(多選)一物體重為50 N，與水平桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)加上如圖12－1所示的水平力F1和F2，若F2＝15 N時(shí)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則F1的值可能是(g＝10 m/s2)(　　) A．3 N　　　 B.25 N　　　C．30 N 　　　 D．50 N 解析：若物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

4、根據(jù)牛頓第二定律可知 F2－F1－μG＝ma>0，解得F1<5 N，A正確；若物體向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可知 F1－F2－μG＝ma>0，解得F1>25 N，C、D正確． 答案：ACD 5．如圖12－2所示，一輕彈簧一端系在墻上的O點(diǎn)，自由伸長到B點(diǎn)．今用一物體m把彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，下列說法正確的是(　　) 圖12－2 A．物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越小 B．物體從A到B速度越來越小，從B到C加速度不變 C．物體從A到B先加速后減速，從B到C一直減速運(yùn)動(dòng) D．物體在B點(diǎn)受力為零

5、解析：物體在A點(diǎn)時(shí)受兩個(gè)力作用，向右的彈力kx和向左的摩擦力Ff，合力F合＝kx－Ff，物體從A→B的過程，彈力由大于Ff減至為零，所以開始一段合力向右，中間有一點(diǎn)合力為零，然后合力向左，而v一直向右，故物體先做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)，在A到B中間有一點(diǎn)加速度為零，速度達(dá)到最大，接著做加速度越來越大的減速運(yùn)動(dòng)；物體從B→C過程，F(xiàn)合＝Ff為恒力，方向向左，所以物體做加速度不變的勻減速運(yùn)動(dòng)，故C正確． 答案：C 6．如圖12－3所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，下列敘述正確的是(　　) 圖12－3 A．小球的速度先減小后增大 B．

6、小球的加速度先減小后增大 C．小球的加速度先增大后減小 D．在該過程的位移中點(diǎn)處小球的速度最大 解析：小球從接觸彈簧開始到將彈簧壓縮到最短的過程中，當(dāng)mg>kx時(shí)，小球做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)mg＝kx時(shí)，小球的加速度等于零，速度達(dá)到最大；當(dāng)mg

7、 答案：B 圖12－4 7．(萊州質(zhì)檢)如圖12－4所示，小車沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，小車內(nèi)光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運(yùn)動(dòng)．若小車向右加速度增大，則車左壁受物塊的壓力F1和車右壁受彈簧的壓力F2的大小變化是(　　) A．F1不變，F(xiàn)2變大 B．F1變大，F(xiàn)2不變 C．F1、F2都變大 D．F1變大，F(xiàn)2減小 解析：若小車向右加速度增大，彈簧長度不變，則車左壁受物塊的壓力F1增大，車右壁受彈簧的壓力F2的大小不變，B正確． 答案：B 8．(吉林省實(shí)驗(yàn)中學(xué)質(zhì)檢)如圖12－5甲所示，用一水平外力F拉著一個(gè)靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，F(xiàn)逐漸

8、增大，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示，若重力加速度g取10 m/s2.根據(jù)圖12－5乙中所提供的信息可以計(jì)算出(　　) 圖12－5 A．物體的重力為2 N B．斜面的傾角為37° C．加速度為6 m/s2時(shí)物體的速度 D．物體能靜止在斜面上所施加的最小外力為12 N 解析：對(duì)物體受力分析，受拉力、重力、支持力，如圖12－6所示， 圖12－6 在x軸方向有 Fcosθ－mgsinθ＝ma① 在y軸方向有 N－Fsinθ－mgcosθ＝0 ② 從圖象中取兩個(gè)點(diǎn)：(20 N，2 m/s2)，(30 N，6 m/s2)， 代入①式解得m＝2

9、 kg，θ＝37°， 所以物體的重力G＝20 N，斜面的傾角為θ＝37°，故A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)a＝0時(shí)，可解得F＝15 N，即最小拉力為15 N，題中并未說明力F隨時(shí)間變化的情況，故無法求出加速度為6 m/s2時(shí)物體的速度大小，故C、D錯(cuò)誤． 答案：B 9．(山東淄博一模)(多選)如圖12－7所示，輕彈簧兩端拴接兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球a、b，拴接小球的細(xì)線固定在天花板上，兩球靜止，兩細(xì)線與水平方向的夾角均為α＝30°，彈簧水平，以下說法正確的是(　　) 圖12－7 A．細(xì)線拉力大小為mg B．彈簧的彈力大小為 mg C．剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間，b球加速度大小為g D．剪斷左側(cè)細(xì)線瞬

10、間，a球加速度大小為2 g 解析：以兩小球和彈簧組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象受力分析，受到重力2mg和兩根繩的拉力各為F，根據(jù)平衡條件得2Fsinα＝2mg，F(xiàn)＝2mg，A錯(cuò)誤；隔離a小球分析，得彈簧彈力大小Fx＝＝mg，B正確；由于兩端約束的彈簧上的彈力不能瞬間變化，故剪斷左側(cè)細(xì)線瞬間，b球受力不變，合力為零，其加速度為零，C錯(cuò)誤；a球受重力和彈簧的彈力，加速度大小a＝＝2g，D正確． 答案：BD 10．(南陽一中月考)(多選)如圖12－8甲所示，粗糙斜面與水平面的夾角為30°，質(zhì)量為0.3 kg的小物塊靜止在A點(diǎn)，現(xiàn)有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物塊上，作用一段時(shí)間后撤去推力F，小物塊能

11、達(dá)到的最高位置為C點(diǎn)，小物塊從A到C的v－t圖象如圖12－8乙所示，g取10 m/s2，則下列說法正確的是(　　) 圖12－8 A．小物塊到C點(diǎn)后將沿斜面下滑 B．小物塊從A點(diǎn)沿斜面向上滑行的最大距離為1.8 m C．小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 D．推力F的大小為4 N 解析：當(dāng)撤去推力F后，物塊在滑動(dòng)摩擦力作用下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由v－t圖象可求得物塊在斜面上加速和減速兩個(gè)過程中的加速度大小分別為a1＝ m/s2，a2＝10 m/s2，物塊在勻減速運(yùn)動(dòng)階段，由牛頓第二定律知mgsin30°＋μmgcos30°＝ma2，解得μ＝，所以mgsin30°＝μmgcos30°，

12、故小物塊到C點(diǎn)后將靜止，A錯(cuò)誤，C正確；物塊在勻加速運(yùn)動(dòng)階段，有F－mgsin30°－μmgcos30°＝ma1，解得F＝4 N，D正確；物塊從A點(diǎn)到C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移大小與v－t圖象與t軸所圍成的面積相等，x＝×1.2×3 m＝1.8 m，B正確． 答案：BCD 11．(河北石家莊調(diào)研)(多選)如圖12－9所示，一傾角θ＝37°的足夠長斜面固定在水平地面上．當(dāng)t＝0時(shí)，滑塊以初速度v0＝10 m/s沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列說法不正確的是(　　) 圖12－9 A．滑塊一直做勻變速直線運(yùn)

13、動(dòng) B．t＝1 s，滑塊速度減為零，然后靜止在斜面上 C．t＝2 s時(shí)，滑塊恰好又回到出發(fā)點(diǎn) D．t＝3 s時(shí)，滑塊的速度大小為4 m/s 解析：設(shè)滑塊上滑時(shí)的加速度大小為a1，由牛頓第二定律可得mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1，解得a1＝10 m/s2，上滑時(shí)間t1＝＝1 s，上滑的距離x1＝v0t1＝5 m，因tanθ>μ，mgsinθ>μmgcosθ，滑塊上滑到速度為零后向下運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；設(shè)滑塊下滑時(shí)的加速度大小為a2，由牛頓第二定律可得mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，解得a2＝2 m/s2，經(jīng)1 s，滑塊下滑的距離x2＝a2t＝1 m<5 m，滑塊未回到出發(fā)點(diǎn)，選

14、項(xiàng)C錯(cuò)誤；因上滑和下滑過程中的加速度不同，故滑塊全程不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；t＝3 s時(shí)，滑塊沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的速度v＝a2(t－t1)＝4 m/s，選項(xiàng)D正確． 答案：ABC 12．(多選)如圖12－10所示，質(zhì)量分別為m、2m的兩物塊A、B中間用輕彈簧相連，A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，在水平推力F作用下，A、B一起向右做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)．當(dāng)突然撤去推力F的瞬間，A、B兩物塊的加速度大小分別為(　　) 圖12－10 A．a(chǎn)A＝2a＋3μg B.aA＝2(a＋μg) C．a(chǎn)B＝a D．a(chǎn)B＝a＋μg 解析：撤去F

15、前，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)A、B、彈簧整體有F－μ·3mg＝3ma, 對(duì)B有F1－μ·2mg＝2ma，得F1＝2(a＋μg)m.撤去F的瞬間彈簧彈力不變，大小仍為F1，兩物塊受到的滑動(dòng)摩擦力不變，所以，物塊B受力不變，aB＝a，對(duì)物塊A，由牛頓第二定律得F1＋μmg＝maA，有aA＝2a＋3μg.綜上分析，A、C正確． 答案：AC 二、非選擇題 13．(威海模擬)有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處，然后由靜止釋放．可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2 s后，開始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng)，且下落到離地面

16、4 m高處時(shí)速度剛好減小到零．然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落，將游客送回地面．(取g＝10 m/s2)求： (1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大？ (2)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少？ (3)在勻減速階段，座椅對(duì)游客的作用力大小是游客體重的多少倍？ 解析：(1)設(shè)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度為v，由v＝gt1得v＝20 m/s. (2)自由下落的位移 h′＝gt＝20 m 設(shè)座椅勻減速運(yùn)動(dòng)的總高度為h，則 h＝(40－4－20)m＝16 m 由h＝t得t＝1.6 s. (3)設(shè)座椅勻減速階段的加速度大小為a，座椅對(duì)游客的作用力大小為F， 由v＝at得a＝12.5

17、 m/s2 由牛頓第二定律得F－mg＝ma 解得 ＝2.25. 答案：(1)20 m/s　(2)1.6 s　(3)2.25 14．(洛陽模擬)某電視臺(tái)在娛樂節(jié)目中曾推出一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶．選手們從起點(diǎn)開始用力推瓶子一段時(shí)間后，放手讓它向前滑動(dòng)，若瓶子最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi)(不能壓線)視為成功；若瓶子最后沒有停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下均視為失?。浜喕Ｐ腿鐖D12－11所示，AC是長度L1＝5.5 m的水平桌面，選手們將瓶子放在A點(diǎn)，從A點(diǎn)開始用一恒定不變的水平推力推它，BC為有效區(qū)域．已知BC長度L2＝1.1 m，瓶子質(zhì)量m＝0.5 kg，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.

18、2，g取10 m/s2.某選手作用在瓶子上的水平推力F＝11 N，瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn)，該選手要想游戲獲得成功，試求：在手推瓶子過程中瓶子的位移取值范圍．(令＝2.2) 圖12－11 解析：要想獲得成功，瓶子滑到B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，力作用時(shí)間最短，滑到C點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，力作用時(shí)間最長．設(shè)力作用時(shí)的加速度為a1、位移為x1，撤力時(shí)瓶子的速度為v1，撤力后瓶子的加速度為a2、位移為x2，則F－μmg＝ma1，－μmg＝ma2，2a1x1＝v，2a2x2＝－v，L1－L2