2011年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题

VCM仿真实验2011年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题上网做实验，理化老师在线答疑，实验分数轻松拿年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题（以下试题均来自VCM仿真实验配套试题）一、单项选择题(本题共5小题，每小题7分，共35分)1．如图1所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tanθ，则图2中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()图1图2解析：小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动，所受摩擦力沿斜面向下，加速度为a1.当小木块的速度与传送带速度相同后，小木块开始以a2的加速度做匀加速直线运动，此时小木块所受摩擦力沿斜面向上，所以a1＞a2，在v－t图象中，图线的斜率表示加速度，故选项D对．答案：D2．如图3所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则()图3A．AB绳、BC绳拉力都变大B．AB绳拉力变大，BC绳拉力变小C．AB绳拉力变大，BC绳拉力不变D．AB绳拉力不变，BC绳拉力变大解析：如图所示，车加速时，球的位置不变，则AB绳拉力沿竖直方向的分力仍为FT1cosθ，且等于重力G，即FT1＝Gcosθ，故FT1不变．向右的加速度只能是由BC绳上增加的拉力提供，故FT2增加，所以D正确．VCM仿真实验2011年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题上网做实验，理化老师在线答疑，实验分数轻松拿答案：D3．如图4所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则()图4A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0C．a1＝m1m1＋m2a，a2＝m2m1＋m2aD．a1＝a，a2＝－m1m2a解析：首先研究整体，求出拉力F的大小F＝(m1＋m2)a.突然撤去F，以A为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以A物体受力不变，其加速度a1＝a.以B为研究对象，在没有撤去F时有：F－F′＝m2a，而F＝(m1＋m2)a，所以F′＝m1a.撤去F则有：－F′＝m2a2，所以a2＝－m1m2a.D项正确．答案：D4．(2010·广州模拟)如图5所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()图5A．0B.233gC．gD.33g解析：撤离木板时，小球所受重力和弹簧弹力没变，二者合力的大小等于撤离木板前木板对小球的支持力FN，由于FN＝mgcos30°＝233mg，所以撤离木板后，小球加速度大小为：a＝FNm＝233g.B项正确．答案：B5．(2009·山东高考)某物体做直线运动的v－t图象如图6甲所示，据此判断图乙(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)所示的四个选项中正确的是()VCM仿真实验2011年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题上网做实验，理化老师在线答疑，实验分数轻松拿解析：由v－t图象知，0～2s匀加速，2s～4s匀减速，4s～6s反向匀加速，6s～8s匀减速，且2s～6s内加速度恒定，由此可知：0～2s内，F恒定，2s～6s内，F反向，大小恒定，6s～8s内，F又反向且大小恒定，故B正确，A错．C、D图中0～2s内分别表示物体做匀速运动和减速运动，所以C、D错．答案：B二、双项选择题(本题共5小题，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有两个选项正确，全部选对的得7分，只选一个且正确的得2分，有选错或不答的得0分)6．(2010·滨州模拟)如图7所示，在汽车中悬挂一小球，实验表明，当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一稳定角度．若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体m1，则关于汽车的运动情况和物体m1的受力情况正确的是()图7A．汽车一定向右做加速运动B．汽车可能向左运动C．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还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，还可能受到向左的摩擦力的作用解析：根据题图可知汽车的加速度为a＝gtanθ且方向向右，汽车可能向右做加速运动或向左做减速运动，故A错误，B正确．m1所受合力方向应向右．m1除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用，C正确，D错误．答案：BC7．斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F的作用，力F随时间变化的图象及物体运动的v－t图象如图8所示．由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系是(g取10m/s2)()图8A．物体的质量mB．斜面的倾角θVCM仿真实验2011年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题上网做实验，理化老师在线答疑，实验分数轻松拿．物体与斜面间的动摩擦因数μD．μ＞tanθ解析：设物体的质量为m，斜面的倾角为θ，由v－t图象可得0～2s内物体的加速度为a1＝1m/s2；由F－t图象可知0～2s内力F1＝3N，在0～2s内对物体应用牛顿第二定律得：F1＋mgsinθ－μmgcosθ＝ma1.由v－t图象可得2s后物体的加速度为a2＝0，物体做匀速直线运动；由F－t图象可知2s后力F2＝2N，由平衡条件可得：F2＋mgsinθ－μmgcosθ＝0，代入数据联立解得：m＝1kg，μ＝tanθ＋0.2cosθ＞tanθ，综合得出，正确选项为A、D.答案：AD8．(2009·广东高考)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490N．他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图9所示，电梯运行的v－t图象可能是图10中的(取电梯向上运动的方向为正方向)()图9图10解析：由G－t图象知：t0～t1时间内具有向下的加速度，t1～t2时间内匀速或静止，t2～t3时间内具有向上的加速度，因此其运动情况可能是：t0～t3时间内向上减速，静止，向上加速向下加速，匀速，向下减速，故A、D正确．答案：AD9．(2010·莆田模拟)如图11所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是()图11A.Lv＋vμgB.LvC.2LμgD.2Lv解析：因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同，若一直匀加速至右端，则L＝12μgt2，VCM仿真实验2011年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题上网做实验，理化老师在线答疑，实验分数轻松拿得：t＝2Lμg，C正确；若一直加速到右端时的速度恰好与传送带速度v相等，则L＝0＋v2t，有：t＝2Lv，D正确；若先匀加速到传送带速度v，再匀速到右端，则v22μg＋v(t－vμg)＝L，有：t＝Lv＋v2μg，A错误；木块不可能一直匀速至右端，B错误．答案：CD10．(2009·宁夏高考)如图12所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平恒力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()图12A．物块先向左运动，再向右运动B．物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零解析：撤去拉力时，物块的速度小于木板的速度，物块相对于木板向左滑，受向右的摩擦力而向右加速，而木板受向左的摩擦力向右减速，当二者速度相等时，再一起做匀速运动，故B、C正确．答案：BC三、非选择题(本题共2小题，共30分)11．(14分)如图13所示，有一长度x＝1m、质量M＝10kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m＝4kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.25，要使物块在2s内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力F是多少？(g取10m/s2)图13解析：由下图中的受力分析，根据牛顿第二定律有F－Ff＝ma物①Ff′＝Ma车②其中Ff＝Ff′＝μmg③由分析图结合运动学公式有x1＝12a车t2④VCM仿真实验2011年高考物理一轮复习第三章第二讲牛顿第二定律两类动力学问题上网做实验，理化老师在线答疑，实验分数轻松拿＝12a物t2⑤x2－x1＝x⑥由②③解得a车＝1m/s2⑦由④⑤⑥⑦解得a物＝1.5m/s2所以F＝Ff＋ma物＝m(μg＋a物)＝4×(0.25×10＋1.5)N＝16N.答案：16N12．(16分)(2009·上海高考)如图14(a)所示，质量m＝1kg的物体沿倾角θ＝37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示，求：图14(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)比例系数k.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)解析：(1)v＝0，a0＝4m/s2mgsinθ－μmgcosθ＝ma0μ＝gsinθ－a0gcosθ＝6－48＝0.25.(2)v＝5m/s，a＝0mgsinθ－μFN－kvcosθ＝0FN＝mgcosθ＋kvsinθmg(sinθ－μcosθ)－kv(μsinθ＋cosθ)＝0k＝mgθ－μcosθvμsinθ＋cosθ＝6－0.25×8＋kg/s≈0.84kg/s答案：(1)0.25(2)0.84kg/s