2022年高考物理一輪總復習 3.2牛頓第二定律 兩類動力學問題限時規(guī)范特訓

2022年高考物理一輪總復習 3.2牛頓第二定律 兩類動力學問題限時規(guī)范特訓一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分)1. xx·江蘇南通模擬關于力學單位制，下列說法正確的是()A. 千克、米/秒、牛頓是導出單位B. 千克、米、牛頓是基本單位C. 在國際單位制中，質量的單位是g，也可以是kgD. 只有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達式才是Fma解析：在國際單位制中，有基本單位，有導出單位，千克、米、秒是基本單位，牛頓是導出單位，選項A、B錯誤；在國際單位制中，一個物理量只有一個單位，選項C錯誤；在其他單位制中，牛頓第二定律的比例系數(shù)不是1，故選項D正確。答案：D2. 中國首次太空授課活動于2013年6月20日上午舉行，如圖所示，航天員王亞平利用“天宮一號”中的“質量測量儀”測量航天員聶海勝的質量為74 kg。測量時，聶海勝與輕質支架被王亞平水平拉離初始位置，且處于靜止狀態(tài)，當王亞平松手后，聶海勝與輕質支架受到一個大小為100 N的水平恒力作用而復位，用光柵測得復位時瞬間速度為1 m/s，則復位的時間為()A. 0.74 sB. 0.37 sC. 0.26 s D. 1.35 s解析：宇航員復位的過程中由于受到的是水平恒力的作用，所以是勻變速直線運動，由牛頓第二定律可得宇航員的加速度為a m/s2，再根據(jù)加速度的定義式a得到復位的時間，所以復位時間t s0.74 s，A正確。答案：A3. xx·山東萊州質檢如圖所示，小車沿水平面做直線運動，小車內光滑底面上有一物塊被壓縮的彈簧壓向左壁，小車向右加速運動。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，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，選項B正確。答案：B4. 支架固定在放于水平地面上的小車上，細線上一端系著質量為m的小球，另一端系在支架上，當小車向左做直線運動時，細線與豎直方向的夾角為，此時放在小車上質量為M的A物體跟小車相對靜止，如圖所示，則A受到的摩擦力大小和方向是()A. Mgsin，向左 B. Mgtan，向右C. Mgcos，向右 D. Mgtan，向左解析：由小球的偏向角可求agtan，則fAMaMgtan方向與加速度方向一致即向右，所以選項B正確。答案：B5. xx·安慶模擬如圖所示，A、B為兩個質量相等的小球，由細線相連，再用輕質彈簧懸掛起來，在A、B間細線燒斷后的瞬間，A、B的加速度分別是()A. A、B的加速度大小均為g，方向都豎直向下B. A的加速度為零，B的加速度大小為g、豎直向下C. A的加速度大于g、豎直向上，B的加速度大小為g、豎直向下D. A的加速度大小為g、豎直向上，B的加速度大小為g、豎直向下解析：在細線燒斷前，A、B兩球的受力情況如圖甲所示，由平衡條件可得，對B球有F繩mg，對A球有F彈mgF繩，解得F彈2mg，在細線燒斷后的瞬間，F(xiàn)繩立即消失，彈簧彈力及各球重力不變，兩球的受力情況如圖乙所示，由牛頓第二定律可得，B球有豎直向下的重力加速度g，對A球有F彈mgmaA，解得aAg，方向豎直向上，D正確。答案：D6. xx·哈爾濱三中期末物體甲、乙原來靜止于光滑水平面上。從t0時刻開始，甲沿水平面做直線運動，速度隨時間變化如圖(甲)所示；乙受到如圖(乙)所示的水平拉力作用。則在04 s的時間內()A. 甲物體所受合力不斷變化B. 甲物體的速度不斷減小C. 2 s末乙物體改變運動方向D. 2 s末乙物體速度達到最大解析：對于題圖(甲)，vt圖線的斜率表示物體的加速度，對于甲物體而言，加速度恒定，合力恒定，選項A錯誤；甲物體的速度先減小為零，再逐漸增大，選項B錯誤；對于題圖(乙)，物體乙的合力先逐漸減小為零，再反向逐漸增大，因而物體乙先做加速運動，t2 s時速度達到最大，然后做減速運動，t4 s時速度減小為零，選項C錯誤，選項D正確。答案：D7. xx·崇明模擬如圖所示，位于豎直平面內的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點，與豎直墻相切于A點。豎直墻上另一點B與M的連線和水平面的夾角為60°，C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時刻a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道AM、BM運動到M點；c球由C點自由下落到M點。則()A. a球最先到達M點B. b球最先到達M點C. c球最先到達M點D. b球和c球同時到達M點解析：如圖所示，令圓環(huán)半徑為R，則c球由C點自由下落到M點用時滿足Rgt，所以tc；對于a球令AM與水平面成角，則a下滑時的加速度為agsin，球下滑到M用時滿足AM2Rsingsint，即ta2；同理b球從B點下滑到M點用時也滿足tb2(r為過B、M且與水平面相切于M點的豎直圓的半徑，r>R)。綜上所述可得tb>ta>tc。答案：C8. (多選)如圖所示，總質量為460 kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時的加速度為0.5 m/s2，當熱氣球上升到180 m時，以5 m/s的速度向上勻速運動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過程中熱氣球總質量不變，重力加速度g10 m/s2。關于熱氣球，下列說法正確的是()A. 所受浮力大小為4830 NB. 加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C. 從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/sD. 以5 m/s勻速上升時所受空氣阻力大小為230 N解析：熱氣球剛開始上升時，速度為零，不受空氣阻力，只受重力、浮力，由牛頓第二定律知Fmgma，得Fm(ga)4830 N，選項A正確；加速上升過程中，速度增大，所受空氣阻力也增大，則選項B錯誤；熱氣球以5 m/s的速度勻速上升時，由平衡條件知所受的空氣阻力FfFmg230 N，則選項D正確；熱氣球從地面開始上升10 s內做變加速運動，故10 s時其速度大小要小于5 m/s，則選項C錯誤。答案：AD9. xx·鄭州模擬(多選)乘坐“空中纜車”飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車沿著坡度為30°的山坡以加速度a上行，如圖所示。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面，斜面上放一個質量為m的小物塊，小物塊相對斜面靜止(設纜車保持豎直狀態(tài)運行)。則()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. 小物塊受到的滑動摩擦力為mgmaD. 小物塊受到的靜摩擦力為mgma解析：小物塊相對于斜面靜止，因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力。纜車以加速度a上行，小物塊的加速度也為a，以小物塊為研究對象，則有Ffmgsin30°ma，F(xiàn)fmgma，方向平行斜面向上。答案：AD10. (多選)xx年冬天哈爾濱連降大雪，路面結冰嚴重，行駛汽車難以及時停車，經(jīng)常出現(xiàn)事故。因此某些路段通過在道路上灑一些爐灰來增加輪胎與地面的摩擦。如圖所示，一輛運送爐灰的自卸卡車裝滿爐灰，灰粒之間的動摩擦因數(shù)為1，爐灰與車廂底板的動摩擦因數(shù)為2，卸灰時車廂的傾角用表示(已知2>1)(假設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)。下列說法正確的是()A. 要順利地卸干凈全部爐灰，應滿足tan>2B. 要順利地卸干凈全部爐灰，應滿足sin>2C.只卸去部分爐灰，車上還留有一部分爐灰，應滿足1<tan<2D.只卸去部分爐灰，車上還留有一部分爐灰，應滿足tan<1<2解析：要使爐灰全部卸下，應有：mgsin>2mgcos，所以2<tan。要使爐灰留下一部分，則應：mgsin<2mgcos，得出2>tan，且爐灰之間有：mgsin>1mgcos，得出1<tan，故選項A、C正確。答案：AC二、非選擇題(本題共2小題，共40分)11. (14分)質量m2 kg的滑塊受到一個沿斜面方向的恒力F作用，從斜面底端開始，以初速度v03.6 m/s沿著傾角為37°且足夠長的斜面向上運動，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5?；瑝K向上滑動過程的速度時間(vt)圖象如圖所示。(取g10 m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)求：(1)滑塊上滑過程的加速度大小和方向；(2)該恒力F的大小和方向。解析：(1)設沿斜面向上為正方向，滑塊上滑過程中加速度a m/s215 m/s2負號表示方向沿斜面向下。(2)設F沿斜面向上，則FmgsinmgcosmaFmgsinmgcosma代入數(shù)據(jù)解得F10 N，負號表示方向沿斜面向下。答案：(1)15 m/s2，方向沿斜面向下(2)10 N，方向沿斜面向下12. (26分)xx·合肥模擬如圖所示，傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接。現(xiàn)將一滑塊(可視為質點)從斜面上A點由靜止釋放，最終停在水平面上的C點。已知A點距水平面的高度h0.8 m，B點與C點的距離L2.0 m。(滑塊經(jīng)過B點時沒有能量損失，g10 m/s2)，求：(1)滑塊在運動過程中的最大速度；(2)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；(3)滑塊從A點釋放后，經(jīng)過時間t1.0 s時速度的大小。解析：(1)滑塊先在斜面上做勻加速運動，然后在水平面上做勻減速運動，故滑塊運動到B點時速度最大為vm，設滑塊在斜面上運動的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mgsin30°ma1v2a1·解得：vm4 m/s(2)設滑塊在水平面上運動的加速度大小為a2，由牛頓第二定律得mgma2v2a2L解得：0.4(3)設滑塊在斜面上運動的時間為t1，則：vma1t1解得：t10.8 s由于t>t1，故滑塊已經(jīng)經(jīng)過B點，做勻減速運動的時間為tt10.2 s設t1.0 s時速度大小為v，則vvma2(tt1)解得：v3.2 m/s答案：(1)4 m/s(2)0.4 (3)3.2 m/s