版高考物理一轮总复习第三章第2课时牛顿第二定律两类动力学问题基次时限时规范训练含解析新人教版

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1、牛顿第二定律、两类动力学问题基础巩固题组(20分钟，50分)1(2019绵阳模拟)如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，物块A、B质量分别为m和2m.物块A静止在轻弹簧上面，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一起，但A、B之间无弹力，已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是()A物块A的加速度为0B物块A的加速度为C物块B的加速度为0 D物块B的加速度为解析：选B.剪断细线前，弹簧的弹力：F弹mgsin 30mg，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为F弹mg；剪断细线瞬间，对A、B系统分析，加速度为：a，即A和B的加速度均为，方向沿斜面向下2质量为1 t的汽车

2、在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶，阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减少2 000 N，那么从该时刻起经过6 s，汽车行驶的路程是()A50 m B42 mC25 m D24 m解析：选C.汽车匀速行驶时，FFf，设汽车牵引力减小后加速度大小为a，牵引力减少F2 000 N时，Ff(FF)ma，解得a2 m/s2，与速度方向相反，汽车做匀减速直线运动，设经时间t汽车停止运动，则t s5 s，故汽车行驶的路程xt5 m25 m，故选项C正确3一个质量为m1 kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数0.2.从t0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用，若力F1、F2随

3、时间的变化如图所示，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，则物块在此后的运动过程中()A物块从t0时刻开始运动B物块运动后先做加速运动再做减速运动，最后匀速运动C物块加速度的最大值是3 m/s2D物块在t4 s时速度最大解析：选C.物块所受最大静摩擦力等于滑动摩擦力Ffmmg0.2110 N2 N，物块在第1 s内，满足F1F2Ffm物块处于静止状态，选项A错误；第1 s物块静止，第1 s末到第7 s末，根据牛顿第二定律有F1F2Ffmma，F2先减小后增大，故加速度先增大再减小，方向沿F1方向，物块一直加速，故选项B、D均错误，在t4 s时加速度最大为am m

4、/s23 m/s2，选项C正确4(2019清远市田家炳实验中学一模)(多选)一个质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体的运动的说法中正确的是()A一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2B一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C可能做匀减速直线运动，加速度大小是2.5 m/s2D可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2解析：选BC.根据平衡条件得知，其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后，物体的合力大小范围为5

5、NF合25 N，根据牛顿第二定律a得：物体的加速度范围为：2.5 m/s2a12.5 m/s2.若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能为5 m/s2，故A错误由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，故C正确由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D错误5如图所示，光滑细杆BC、DC和AC构成矩形ABCD的两邻边和对角线，ACBCDC5

6、43，AC杆竖直，各杆上分别套有一质点小球a、b、d，a、b、d三小球的质量比为123，现让三小球同时从各杆的顶点由静止释放，不计空气阻力，则a、b、d三小球在各杆上滑行的时间之比为()A111 B543C589 D123解析：选A.因ABCD为矩形，故A、B、C、D四点必在以AC边为直径的同一个圆周上，由等时圆模型可知，由A、B、D三点释放的小球a、b、d必定同时到达圆的最低点C点，故A正确6如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用一架质量m2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f4 Ng取10

7、m/s2.(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞求在t5 s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H100 m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落求无人机坠落地面时的速度v. 解析：(1)设无人机上升时加速度为a，由牛顿第二定律，有Fmgfma解得a6 m/s2由hat2，解得h75 m.(2)设无人机坠落过程中加速度为a1，由牛顿第二定律，有mgfma1解得a18 m/s2由v22a1H，解得v40 m/s.答案：(1)75 m(2)40 m/s能力提升题组(25分钟，50分)1如图所示，B是水平地面上AC的中点，可视为质点的小物块以某一初速度从A点滑动

8、到C点停止小物块经过B点时的速度等于它在A点时速度的一半则小物块与AB段间的动摩擦因数1和BC段间的动摩擦因数2的比值为()A1 B2C3 D4解析：选C.物块从A到B根据牛顿第二定律，有1mgma1，得a11g.从B到C根据牛顿第二定律，有2mgma2，得a22g.设小物块在A点时速度大小为v，则在B点时速度大小为，由于ABBCl，由运动学公式知，从A到B：2v221gl，从B到C：0222gl，联立解得132，故选项C正确，A、B、D错误2(2018高考全国卷)如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，

9、以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()解析：选A.设物块P静止时弹簧的压缩量为L，由胡克定律和平衡条件得mgkL.当物块P位移为x时，弹簧弹力为k(Lx)，根据牛顿第二定律有Fk(Lx)mgma，即FkxmamgkLkxma，可见，F与x是一次函数关系，A正确3如图所示，几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度，从P点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰好在相同的时间内到达各自的最高点，则各小球最高点的位置()A在同一水平线上 B在同一竖直线上C在同一抛物线上 D在同一圆周上解析：选D.设某一直轨道与水平面成角，末速度为零的匀减速

10、直线运动可逆向看成初速度为零的匀加速直线运动，则小球在直轨道上运动的加速度agsin ，由位移公式得lat2gsin t2，即gt2，不同的倾角对应不同的位移l，但相同，即各小球最高点的位置在直径为gt2的圆周上，选项D正确4质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上如图所示，工件与桌面、绳之间以及绳与桌子边缘之间的摩擦都忽略不计，则重物下落过程中，工件的加速度为()A. BC. D解析：选C.相等时间内重物下落的距离是工件运动距离的2倍，因此，重物的加速度也是工件加速度的2倍，设绳子上的拉力为F，根据牛顿第二定律2，解得F，工件

11、加速度a，所以C正确5(多选)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/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g10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是()A所受浮力大小为4 830 NB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10 s后的速度大小为5 m/sD以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N解析：选AD.刚开始上升时，空气阻力为零，F浮mgma，解得F浮m(ga)4 830 N，A正确；加速上升过程，若保持加速度不变，

12、则热气球上升到180 m时，速度v6 m/s5 m/s，所以热气球做加速度减小的加速直线运动，上升10 s后的速度vat5 m/s，C错误；再由F浮F阻mgma可知空气阻力F阻增大，B错误；匀速上升时，F浮F阻mg，所以F阻F浮mg230 N，D正确6(2019南宁模拟)如图所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为l11.6102 m的水平跑道和长度为l220 m的倾斜跑道两部分组成水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h4.0 m一架质量为m2.0104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为F1.2105 N，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍假设航母处于静止状态

13、，飞机质量视为不变并可看成质点，取g10 m/s2.(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平跑道对飞机施加助推力，求助推力F推的大小解析：(1)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，运动时间为t1，有F合FFfma1vv2a1l1v1a1t1注意到v00，Ff0.1mg，代入已知数据可得a15.0 m/s2，v140 m/s，t18.0 s飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2，沿斜面方向有F合FFfmgsin ma2mgsin mgvv2a2l2代入已知数据可得a23.0 m/s2，v2 m/s41.5 m/s(2)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，有F合F推FFfma1v12v2a1l1飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用没有变化，加速度大小仍有a23.0 m/s2v22v122a2l2根据题意，v2100 m/s，代入数据解得F推5.175105 N.答案：(1)8.0 s41.5 m/s(2)5.175105 N