【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測10 牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題

課時(shí)跟蹤檢測(十)牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題高考常考題型：選擇題計(jì)算題1聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度、壓強(qiáng)p有關(guān)，下列速度的表達(dá)式(k為比例系數(shù)，無單位)中正確的是()AvkBv Cv Dv2在一次救災(zāi)行動(dòng)中，直升機(jī)懸停在空中向地面無初速投放救災(zāi)物品，物品所受的空氣阻力與其下落的速率成正比。若用v、a、t分別表示物品的速率、加速度的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則在物品下落過程中，圖1中表示其vt和av關(guān)系的圖象可能正確的是()圖13如圖2所示，一條輕質(zhì)彈簧左端固定，右端系一小物塊，物塊與水平面各處動(dòng)摩擦因數(shù)相同，彈簧無形變時(shí)，物塊位于O點(diǎn)。今先后分別把物塊拉到P1和P2點(diǎn)由靜止釋放，物塊都能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)左方，設(shè)兩次運(yùn)動(dòng)過程中物塊速度最大的位置分別為Q1和Q2點(diǎn)，則Q1與Q2點(diǎn)()圖2A都在O點(diǎn)B都在O點(diǎn)右方，且Q1離O點(diǎn)近C都在O點(diǎn)右方，且Q2離O點(diǎn)近D都在O點(diǎn)右方，且Q1、Q2在同一位置4(2012·大連模擬)如圖3所示，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球置于光滑水平面上，且固定在一輕質(zhì)彈簧的兩端，已知彈簧的原長為L，勁度系數(shù)為k。現(xiàn)沿彈簧軸線方向在質(zhì)量為2m的小球上有一水平拉力F，使兩球一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)兩球間的距離為() 圖3A. B.CL DL5如圖4所示，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，看到擺球懸線與豎直方向成角并與小車保持相對靜止，則下列說法中正確的是()A小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度為gsin B小車可能向右減速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtan 圖4C小車可能向左加速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtan D小車可能向左減速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtan 6. (2012·鄭州檢測)如圖5所示為糧袋的傳送裝置，已知AB間長度為L，傳送帶與水平方向的夾角為，工作時(shí)其運(yùn)行速度為v，糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上，關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)() 圖5A糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較，可能大，也可能相等或小B糧袋開始運(yùn)動(dòng)的加速度為g(sin cos )，若L足夠大，則以后將一定以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)C若tan ，則糧袋從A到B一定一直是做加速運(yùn)動(dòng)D不論大小如何，糧袋從A到B一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，且a>gsin 7.如圖6所示，車內(nèi)繩AB與繩BC拴住一小球，BC水平，車由原來的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)橄蛴易黾铀僦本€運(yùn)動(dòng)，小球仍處于圖中所示的位置，則() 圖6AAB繩、BC繩拉力都變大BAB繩拉力變大，BC繩拉力變小CAB繩拉力變大，BC繩拉力不變DAB繩拉力不變，BC繩拉力變大8如圖7甲所示，一物體沿傾角為37°的固定粗糙斜面由靜止開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向右的風(fēng)力作用，水平風(fēng)力的大小與風(fēng)速成正比。物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖乙所示，則(sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2)()圖7A當(dāng)風(fēng)速為3 m/s時(shí)，物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng)B當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時(shí)，物體與斜面間無摩擦力作用C當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時(shí)，物體開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)D物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.259質(zhì)量相同的木塊A、B，用輕彈簧相連置于光滑的水平面上，如圖8所示。開始時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力F推木塊A，則彈簧第一次壓縮到最短的過程中，關(guān)于兩者的速度vA、vB，兩者的加速度aA、aB的關(guān)系，下列說法正確的是() 圖8AvAvB時(shí)，aAaBBvAvB時(shí)，aA>aBCaAaB時(shí)，vA>vB DaAaB時(shí)，vA<vB10(2012·江西聯(lián)考)如圖9所示，質(zhì)量為m1的足夠長的木板靜止在光滑水平面上，其上放一質(zhì)量為m2的木塊。t0時(shí)刻起，給木塊施加一水平恒力F。分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小，圖10中可能符合運(yùn)動(dòng)情況的是()圖9圖1011. (2012·浙江高考)為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系，小明同學(xué)用石蠟做成兩條質(zhì)量均為m、形狀不同的“A魚”和“B魚”，如圖11所示。在高出水面H處分別靜止釋放“A魚”和“B魚”，“A魚”豎直下潛hA后速度減為零，“B魚”豎直下潛hB后速度減為零。“魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，除受重力外，還受浮力和水的阻力，已知“魚”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度為g，“魚”運(yùn)動(dòng)的位移值遠(yuǎn)大于“魚” 圖11的長度。假設(shè)“魚”運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力恒定，空氣阻力不計(jì)。求：(1)“A魚”入水瞬間的速度vA；(2)“A魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力FfA；(3)“A魚”與“B魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力之比FfAFfB。12(2012·淮安模擬)某研究小組利用如圖12甲所示裝置探究物塊在方向始終平行于斜面、大小為F8 N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知物塊的質(zhì)量m1 kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。假定物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2。試問：圖12(1)圖乙中圖線與軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為1和2，木板處于這兩個(gè)角度時(shí)物塊所受摩擦力指向何方？(2)如果木板長L3 m，傾角為30°，若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長時(shí)間？答 案課時(shí)跟蹤檢測(十) 牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題1選B可把p、的單位用基本單位表示，代入進(jìn)行單位運(yùn)算，看得出的單位是否是v的單位。壓強(qiáng)p的單位用基本單位表示為Pa，密度的單位用基本單位表示為kg/m3。2選AC由牛頓第二定律可得：mgFfma，又Ffkv，故得：agv，可見C正確，D錯(cuò)誤，又由于a逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤。3選D物塊速度最大時(shí)，其加速度為零，此時(shí)彈簧處于伸長狀態(tài)，且有kxmg，可見，兩次速度最大的位置對應(yīng)的彈簧伸長量相同，即都在O點(diǎn)右方，且在同一位置，D正確。4選C兩個(gè)小球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度相等，對系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律可得：F(m2m)a，對質(zhì)量為m的小球作水平方向受力分析，由牛頓第二定律和胡克定律，可得：kxma，則此時(shí)兩球間的距離為L，選項(xiàng)C正確。5選BC以球?yàn)檠芯繉ο螅芰θ鐖D所示。則mgtan ma，agtan ，方向向左，那么小車運(yùn)動(dòng)則可能是向左加速，也可能是向右減速，即B、C正確，A、D錯(cuò)誤。6選A開始時(shí)，糧袋相對傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力，由牛頓第二定律可知，mgsin FNma，F(xiàn)Nmgcos ，解得agsin gcos ，故B項(xiàng)錯(cuò)；糧袋加速到與傳送帶相對靜止時(shí)，若mgsin >mgcos ，即當(dāng)<tan 時(shí)糧袋將繼續(xù)做加速運(yùn)動(dòng)，C、D項(xiàng)錯(cuò)。7選D如圖所示，車加速時(shí)，球的位置不變，則AB繩拉力沿豎直方向的分力仍為FT1cos ，且等于重力G，即FT1，故FT1不變。向右的加速度只能是由BC繩上增加的拉力提供，故FT2增加，所以D正確。8選AD由題圖乙得物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，物體的加速度方向不變，當(dāng)風(fēng)的初速度為零時(shí)，加速度為a04 m/s2，沿斜面方向有agsin gcos ，解得0.25，D正確；物體沿斜面方向開始加速下滑，隨著速度的增大，水平風(fēng)力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，則加速度逐漸減小，但加速度的方向不變，物體仍然加速運(yùn)動(dòng)，直到速度為5 m/s時(shí)，物體的加速度減為零，此后物體將做勻速運(yùn)動(dòng)，A正確，B、C錯(cuò)誤。9選C木塊A、B加速度大小分別為aA、aB，彈簧壓縮到最短的過程中，F(xiàn)彈逐漸增大，則物體A的加速度逐漸減小，而B的加速度逐漸增大，在aAaB之前，A的加速度總大于B的加速度，所以aAaB時(shí)，vA>vB，此后A的加速度繼續(xù)減小，B的加速度繼續(xù)增大，所以vAvB時(shí)，aB>aA。10選ACt0時(shí)刻起，給木塊施加一水平恒力F，兩者可能一起加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；可能木塊的加速度大于木板的加速度，選項(xiàng)C正確。11解析：(1)以“A魚”為研究對象，“A魚”入水前，只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有vA202gH，得vA。(2)“A魚”入水后，受重力、阻力、浮力三個(gè)力作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為aA，以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，有mgF浮FfAmaA，0vA22aAhA，由題意F浮mg，聯(lián)立得FfAmg。(3)以“B魚”為研究對象，“B魚”的受力和運(yùn)動(dòng)情況與“A魚”相似，所以FfBmg，則。答案：(1)(2)mg(3)12解析：(1)當(dāng)木板傾角為1時(shí)，摩擦力沿斜面向下，當(dāng)木板傾角為2時(shí)，摩擦力沿斜面向上。(2)對物塊，力F作用時(shí)的加速度a12 m/s2對物塊，撤去力F后的加速度大小a26 m/s2設(shè)物塊不沖出木板頂端，力F最長作用時(shí)間為t則撤去力F時(shí)的速度va1t，位移x1a1t2撤去力F后運(yùn)動(dòng)的距離x2由題意有Lx1x2聯(lián)立可得：t1.5 s。答案：(1)傾角為1時(shí)沿斜面向下傾角為2時(shí)沿斜面向上(2)1.5 s6