（天津?qū)Ｓ茫?020屆高考物理一輪復(fù)習(xí) 考點規(guī)范練11 牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題（含解析）新人教版

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1、考點規(guī)范練11　牛頓第二定律　兩類動力學(xué)問題 一、單項選擇題 1.若戰(zhàn)機(jī)從遼寧號航母上起飛前滑行的距離相同,牽引力相同,則(　　) A.攜帶彈藥越多,加速度越大 B.加速度相同,與攜帶彈藥的多少無關(guān) C.攜帶彈藥越多,獲得的起飛速度越大 D.攜帶彈藥越多,滑行時間越長 2.(2018·天津六校聯(lián)考)如圖所示,質(zhì)量m=2 kg的物體在水平向右的拉力作用下,以a=5 m/s2的加速度向右做勻加速運(yùn)動,以下說法正確的是(　　) A.物體所受的拉力大小一定為10 N B.物體所受的合外力大小一定為10 N C.在任意1 s內(nèi)的位移大小均為2.5 m D.在某1 s內(nèi)的速度增加

2、量可以達(dá)到10 m/s 3.(2018·天津靜海六中三模)高空滑索是勇敢者的運(yùn)動。如圖所示,一個人用輕繩通過輕質(zhì)滑環(huán)懸吊在足夠長的傾斜鋼索上運(yùn)動(設(shè)鋼索是直的),下滑過程中到達(dá)圖中A位置時輕繩與豎直線有夾角,到達(dá)圖中B位置時輕繩豎直向下。不計空氣阻力,下列說法正確的是(　　) A.在A位置時,人的加速度可能為零 B.在A位置時,鋼索對輕繩的作用力可能小于人的重力 C.在B位置時,鋼索對輕環(huán)的摩擦力為零 D.若輕環(huán)在B位置突然被卡住,則此時輕繩對人的拉力等于人的重力 二、多項選擇題 4.兩實心小球甲和乙由同一種材料制成,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落,假設(shè)它們運(yùn)動

3、時受到的阻力與球的半徑成正比,與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離,則(　　) A.甲球用的時間比乙球長 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 5.(2018·天津靜海期中)如圖所示,質(zhì)量為4 kg的物體A靜止在豎直的輕彈簧上,質(zhì)量為1 kg的物體B用細(xì)線懸掛在天花板上,B與A剛好接觸但不擠壓,現(xiàn)將細(xì)線剪斷,則剪斷后瞬間,下列結(jié)果正確的是(g取10 m/s2)(　　) A.A加速度的大小為2.5 m/s2 B.B加速度的大小為2 m/s2 C.彈簧的彈力大小為50 N D.A、B間

4、相互作用力的大小為8 N 三、非選擇題 6.(2018·福建龍巖質(zhì)檢)如圖所示,在粗糙的水平路面上,一小車以v0=4 m/s的速度向右勻速行駛,與此同時,在小車后方相距x0=40 m處有一物體在水平向右的推力F=20 N作用下,從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,當(dāng)物體運(yùn)動了x1=25 m后撤去該力。已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,物體的質(zhì)量m=5 kg,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)推力F作用下,物體運(yùn)動的加速度a1大小; (2)物體運(yùn)動過程中與小車之間的最大距離; (3)物體剛停止運(yùn)動時與小車的距離d。 7.(201

5、8·廣西南寧模擬)如圖所示,航空母艦上的起飛跑道由長度為l1=1.6×102 m的水平跑道和長度為l2=20 m的傾斜跑道兩部分組成。水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0 m。一架質(zhì)量為m=2.0×104 kg的飛機(jī),其噴氣發(fā)動機(jī)的推力大小恒為F=1.2×105 N,方向與速度方向相同,在運(yùn)動過程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的110。假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點,g取10 m/s2。 (1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動的時間及到達(dá)傾斜跑道末端時的速度大小; (2)為了使飛機(jī)在傾斜跑道的末端達(dá)到起飛速度100 m/s,外界還需要在整個水平跑道對飛機(jī)施加助推力,求助

6、推力F推的大小。 考點規(guī)范練11　牛頓第二定律　兩類動力學(xué)問題 1.D 2.B　解析根據(jù)牛頓第二定律:F-Ff=ma,由于摩擦力大小未知,故拉力F無法求出,但是F合=ma=2×5N=10N,故選項A錯誤,B正確;從靜止開始運(yùn)動,在開始第1s內(nèi)位移:x1=12at2=2.5m,以上隨著速度的增加,在相等時間內(nèi)位移增大,故選項C錯誤;根據(jù)加速度公式得到:Δv=a·Δt=5×1m/s=5m/s,故選項D錯誤。 3.B　解析在A位置時,人受到重力和線的拉力,合力沿斜面向下,不為零,則加速度不可能為零;拉力F=mgtanθ,當(dāng)θ<45°時,F

7、直,則人勻速下滑,此時鋼索對輕環(huán)的摩擦力等于重力的分力mgsinθ,選項C錯誤;若輕環(huán)在B位置突然被卡住,則此時人將做圓周運(yùn)動,根據(jù)F-mg=mv2l可知,輕繩對人的拉力大于人的重力,選項D錯誤。 4.BD　解析小球的質(zhì)量m=ρ·43πr3,由題意知m甲>m乙,ρ甲=ρ乙,則r甲>r乙?？諝庾枇f=kr,對小球由牛頓第二定律得,mg-Ff=ma,則a=mg-Ffm=g-krρ·43πr3=g-3k4πρr2,可得a甲>a乙,由h=12at2知,t甲v乙,故選項B正確;因Ff甲>Ff乙,由球克服阻力做功Wf=Ffh知,甲球克服阻力做功較大,選項D

8、正確。 5.BD　解析剪斷細(xì)線前,A、B間無壓力,則彈簧的彈力F=mAg=40N,剪斷細(xì)線的瞬間,對整體分析,根據(jù)牛頓第二定律有:(mA+mB)g-F=(mA+mB)a,解得:a=2m/s2,A錯誤,B正確;剪斷細(xì)線的瞬間,彈簧的彈力不變,仍為40N,C錯誤;隔離對B分析,根據(jù)牛頓第二定律有:mBg-FN=mBa,解得:FN=mBg-mBa=10N-1×2N=8N,D正確。 6.解析(1)對物體,根據(jù)牛頓第二定律得F-μmg=ma1 代入數(shù)據(jù)得a1=2m/s2。 (2)當(dāng)物體速度v1=v0時,物體與小車間距離最大, 即t1=v1a1=42s=2s時,兩者之間距離最大 xmax=x0

9、+v0t1-v12t1=40m+4×2m-4m=44m。 (3)設(shè)推力作用的時間為t2,根據(jù)位移公式得x1=12a1t22 則t2=2x1a1=2×252s=5s 速度v2=a1t2=2×5m/s=10m/s 撤去F后,物體運(yùn)動的加速度大小為a2,經(jīng)過t3時間停止,其位移為x2,根據(jù)牛頓第二定律μmg=ma2得a2=μg=2m/s2 由v2=2ax得x2=v222a2=1022×2m=25m 而t3=v2a2=102s=5s。 物體運(yùn)動的總時間t=t2+t3=10s 則d=v0t+x0-(x1+x2)=30m。 答案(1)2 m/s2　(2)44 m　(3)30 m 7.解

10、析(1)飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動時,水平方向受到推力與阻力作用,設(shè)加速度大小為a1、末速度大小為v1,運(yùn)動時間為t1,有 F合=F-Ff=ma1① v12-v02=2a1l1② v1=a1t1③ 注意到v0=0,Ff=0.1mg,代入已知數(shù)據(jù)可得 a1=5.0m/s2,v1=40m/s,t1=8.0s④ 飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動時,沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿斜面分力作用,設(shè)沿斜面方向的加速度大小為a2、末速度大小為v2,沿斜面方向有 F合'=F-Ff-mgsinα=ma2⑤ mgsinα=mghl2⑥ v22-v12=2a2l2⑦ 注意到v1=40m/s,代入已知數(shù)據(jù)可得a2=3.0m/s2, v2=1720m/s=41.5m/s。⑧ (2)飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動時,水平方向受到推力、助推力與阻力作用,設(shè)加速度大小為a1'、末速度大小為v1',有 F合″=F推+F-Ff=ma1'⑨ v1'2-v02=2a1'l1⑩ 飛機(jī)在傾斜跑道上運(yùn)動時,沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿斜面分力作用沒有變化,加速度大小仍有 a2'=3.0m/s2 v2'2-v1'2=2a2'l2 根據(jù)題意,v2'=100m/s,代入數(shù)據(jù)解得F推=5.2×105N。 答案(1)8.0 s　41.5 m/s　(2)5.2×105 N 4