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1、2020屆高三物理總復習精品課時作業(yè)
第12講 牛頓第二定律及其應用
1．如圖所示，在汽車中懸掛一小球m，實驗表明，當汽車做勻變速直線運動時，懸線將與豎直方向成某一穩(wěn)定角度．若在汽車底板上還有一個跟其相對靜止的物體m1，則關于汽車的運動情況和物體m1的受力情況敘述正確的是( )
A．汽車一定向右做加速運動
B．汽車可能向左運動
C．m1除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用
D．m1除受到重力、底板的支持力作用外，還可能受到向左的摩擦力的作用
【解析】根據(jù)題圖可知汽車的加速度a＝gtan θ且方向向右，汽車可能向右做加速運動或向左做減速運動，故A錯
2、誤，B正確；m1所受合力方向應向右，m1除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力作用，故C正確，D錯誤．
【答案】BC
2．雨滴從高空由靜止落下，若雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，下圖中能正確反映雨滴下落運動情況的是( )
【解析】空氣阻力隨雨滴下落速度的增大而增大．設f＝kv，在下落過程中，由牛頓第二定律得mg－kv＝ma，則a＝，由于在下落過程中雨滴的速度越來越大，故加速度a越來越小，應選C.
【答案】C
3．如圖甲所示，足夠長的傳送帶與水平面的夾角為θ，傳送帶以速度v0逆時針勻速轉動，在傳送帶的上端輕輕放置一個質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與
3、傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ
4、【解析】選所有土豆和箱子構成的整體為研究對象，其受重力、地面支持力和摩擦力而做減速運動，且由摩擦力提供加速度，則有μmg＝ma，a＝μg.而單一土豆A受其他土豆的作用力無法一一明示，但題目只要求解其總作用力，因此可以用等效合力替代，它的受力情況如圖乙所示，由矢量合成法則得：F總＝＝mg.
【答案】C
5．圖甲所示為索道輸運貨物的情景．已知傾斜的索道與水平方向的夾角θ＝37°，重物與車廂地板之間的動摩擦因數(shù)為0.30.當載重車廂沿索道向上加速運動時，重物與車廂仍然保持相對靜止狀態(tài)，重物對車廂內(nèi)水平地板的正壓力為其重力的1.15倍，那么這時重物對車廂地板的摩擦力大小為( )
A．0.3
5、5mg B．0.30mg C．0.23mg D．0.20mg
【解析】重物的受力情況如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律可得：N－mg＝masin 37°，f＝macos 37°，解得：f＝0.2mg，即D正確．
【答案】D
6．如圖所示，A、B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運動，這時彈簧的長度為L1；若將A、B置于粗糙水平面上，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做勻加速直線運動，此時彈簧的長度為L2.若A、B與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)相同，則下列關系式正確的是( )
A．L2＜L1
B．L2＞L1
C．L2＝L1
6、
D．由于A、B的質(zhì)量關系未知，故無法確定L1、L2的大小關系
【解析】利用整體法和隔離法，對A、B整體，根據(jù)牛頓第二定律有：a＝－μg；對物體B，根據(jù)牛頓第二定律得；kx－μmBg＝mBa，解得：x＝，即彈簧的伸長量與動摩擦因數(shù)無關，所以L2＝L1，即選項C正確．
【答案】C
7．一質(zhì)量m＝1 kg的物體在水平恒力F作用下水平運動，1 s末撤去恒力F，其v－t圖象如圖所示，則恒力F和物體所受阻力Ff的大小是( )
A．F＝8 N B．F＝9 N
C．Ff＝2 N D．Ff＝3 N
【解析】撤去恒力F后，物體在阻力作用下運動，由v－t圖象可知，1～3 s內(nèi)物體的加速度
7、為3 m/s2，由牛頓第二定律Ff＝ma可知，阻力Ff＝3 N；由圖象可知在0～1 s內(nèi)其加速度為6 m/s2，由牛頓第二定律F－Ff＝ma′，可求得F＝9 N，故B、D正確．
【答案】BD
8．如圖所示，滑輪A可沿與水平面成θ角的光滑軌道滑下，滑輪下用輕繩懸掛一個重為G的物體B，下滑時物體B相對于A靜止．則在下滑過程中，以下說法正確的是( )
A．B的加速度為gcos θ B．繩的拉力為Gsin θ
C．繩的拉力為Gcos θ D．繩沿豎直方向
【解析】用整體法求得加速度a＝gsin θ，研究B可得繩沿垂直于斜面方向，彈力大小為Gcos θ.
【答案】C
9．一物體從
8、靜止開始由傾角很小的光滑斜面頂端滑下，保持斜面底邊長度不變，逐漸增加斜面長度以增加斜面傾角．在傾角增加的過程中，物體的加速度a和物體由頂端下滑到底端的時間t的變化情況是( )
A．a(chǎn)增大，t增長 B．a(chǎn)增大，t縮短
C．a(chǎn)增大，t先增長后縮短 D．a(chǎn)增大，t先縮短后增長
【解析】因為加速度a＝gsin θ，t＝，所以在傾角增加的過程中，a增大，t先縮短后增長，即D正確．
【答案】D
10．如圖所示，A、B兩球的質(zhì)量相等，彈簧的質(zhì)量不計，傾角為θ的斜面光滑．系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，已知重力加速度為g.在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是( )
A．兩個小球
9、的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsin θ
B．B球的受力情況未變，瞬時加速度為零
C．A球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為gsin θ
D．彈簧有收縮趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零
【解析】因為細線被燒斷的瞬間，彈簧的彈力不能突變，所以B的瞬時加速度為0，A的瞬時加速度為2gsin θ，所以選項B正確．
【答案】B
11．質(zhì)量m＝10 kg的環(huán)在F＝200 N的拉力作用下，沿粗糙直桿由靜止開始運動，桿與水平地面的夾角θ＝37°，拉力F與桿的夾角也為θ＝37°.力F作用0.5 s后撤去，環(huán)在桿上繼續(xù)上滑了0.4 s后，速度減為零．求：(g
10、取10 m/s2)
(1)環(huán)與桿之間的動摩擦因數(shù)μ.
(2)環(huán)沿桿向上運動的總距離s.
【解析】(1)物體的整個運動分為兩部分，設撤去力F瞬間物體的速度為v，由v＝a1t1和0＝v－a2t2得a1t1＝a2t2或0.5a1＝0.4a2
ma1＝Fcos θ－mgsin θ－μ(Fsin θ－mgcos θ)
ma2＝mgsin θ＋μmgcos θ
聯(lián)立解得μ＝0.5，a1＝8 m/s2，a2＝10 m/s2
(2)所以s＝a1t＋a2t＝1.8 m.
【答案】(1)0.5 (2)1.8 m
12．如圖甲所示．斜面MN的傾角θ＝37°，斜面上有一質(zhì)量為m的物體A，B是一帶豎直擋板的直桿，其質(zhì)量為2m.現(xiàn)使直桿B以水平加速度a＝0.4g向右運動，從而推動物體A沿斜面向上
運動．物體A與直桿B及斜面之間的摩擦均不計，直桿B始終保持豎直狀態(tài)，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求此時：
(1)物體A的加速度大?。?
(2)直桿B對物體A的推力大?。?
【解析】(1)aA＝＝0.5g.
(2)對A進行受力分析，如圖乙所示，根據(jù)牛頓第二定律可得：
FN1－FN2sin θ＝ma
FN2cos θ－mg＝matan θ
聯(lián)立以上各式解得：FN1＝mg.
【答案】(1)0.5g (2)mg
2020屆高考物理一輪復習 課時作業(yè) 第12講 牛頓第二定律及其應用
