2022年高考物理一轮复习 课时作业8 牛顿第二定律 两类动力学问题（含解析）

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1、2022年高考物理一轮复习 课时作业8 牛顿第二定律 两类动力学问题（含解析） 一、单项选择题 1．物体受10 N的水平拉力作用，恰能沿水平面匀速运动，当撤去这个拉力后，物体将(　　) A．匀速运动 B．立即停止运动 C．产生加速度，做匀减速运动 D．产生加速度，做匀加速运动 解析：由题意知物体所受阻力为10 N，撤去拉力后，物体的合力等于阻力，此后产生加速度，且加速度方向与速度方向相反，故撤去拉力后，物体做匀减速直线运动．选项A、B、D错误，选项C正确． 答案：C 2．物体的运动情况或所受合外力的情况如图所示，四幅图的图线都是直线，从图中可以判断这四个质量一定的物体的某些运

2、动特征．下列说法正确的是(　　) A．甲物体受到不为零、且恒定的合外力 B．乙物体受到的合外力越来越大 C．丙物体受到的合外力为零 D．丁物体的加速度越来越大 解析：甲物体做匀速直线运动，合外力为零，选项A错误．乙物体做匀加速运动，合外力恒定，且不为零，选项B错误．丙物体做匀加速运动，合外力恒定且不为零，选项C错误．丁物体所受合外力越来越大，加速度越来越大，选项D正确． 答案：D 3．如图所示，在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球，绳子都处于拉直状态，BC绳水平，AC绳与竖直方向的夹角为θ，小车处于加速运动中，则下列说法正确的是(　　) A．小车可能向右

3、运动 B．小车的加速度一定为gtanθ C．AC绳对球的拉力一定是 D．BC绳的拉力一定小于AC绳的拉力 解析：由球的受力情况可知，球的加速度一定向左，由于小车处于加速运动中，A项错误；只有当BC绳的拉力为零时，小车的加速度才是gtanθ，B项错误；AC绳的拉力在竖直方向上的分力等于球的重力，C项正确；AC绳拉力恒定，而BC绳的拉力与小车的加速度大小有关，有可能大于AC绳的拉力，D项错误． 答案：C 4．如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则(　　) A．物块可能匀速下滑 B．物块仍以加速度a匀加速下滑 C．物块

4、将以大于a的加速度匀加速下滑 D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑 解析：设斜面的倾角为θ，根据牛顿第二定律，知物块的加速度a＝>0，即μ0，故a′>a，物块将以大于a的加速度匀加速下滑．故选项C正确，选项A、B、D错误． 答案：C 5．如图甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分

5、别对应图乙中的(　　) A．①、②和③ B．③、②和① C．②、③和① D．③、①和② 解析：小球对斜面的压力FN＝mgcosθ，其最大值为mg，y＝＝cosθ，对应于图象③；小球运动的加速度a＝gsinθ，其最大值为g，所以y＝＝sinθ，对应于图象②；重力加速度不变，故y＝1，对应于图象①，选项B正确． 答案：B 二、多项选择题 6．如图所示，物体A和物体B中间夹一竖直轻弹簧，在竖直向上的恒力F作用下，一起沿竖直方向匀加速向上运动．当把外力F突然撤去的瞬间，下列说法正确的是(　　) A．B的速度立刻发生变化，A的速度不变 B．B的加速度立刻发生变化，A的加速

6、度不变 C．A的加速度一定小于重力加速度g D．B的加速度一定大于重力加速度g 解析：本题考查牛顿第二定律的瞬时性．把外力F撤去的瞬间，A和B的速度都来不及变化，A项错误，弹簧中的弹力来不及变化，A的加速度不变，但B的加速度立刻发生变化，B项正确；在外力F作用下A和B的加速度可以大于g，C项错误；撤去外力F时，弹簧对B有向下的作用力，故B的加速度一定大于g，D项正确． 答案：BD 7．如图所示，质量m＝2.0 kg的物体静止在光滑的水平地面上，t＝0时刻在一水平向右的恒力F1＝1.0 N的作用下开始运动，经过一段时间t0后恒力大小变为F2＝2.6 N，方向改为水平向左，在t＝12

7、.0 s时测得物体运动的瞬时速度大小v＝6.24 m/s，则下列说法中正确的是(　　) A．在t＝12.0 s时速度方向水平向右 B．依题意可求得t0＝5.2 s C．在t＝6.0 s时速度大小为3 m/s D．在t＝6.0 s时速度大小为1.56 m/s 解析：根据牛顿第二定律可得：a1＝＝0.5 m/s2，a2＝＝1.3 m/s2.若在t＝12.0 s时速度方向水平向右，则有a1t0－a2(t－t0)＝6.24 m/s，解得t0＝12.1 s，不合题意，所以在t＝12.0 s时速度方向水平向左，即a1t0－a2(t－t0)＝－6.24 m/s，解得t0＝5.2 s，所以A错误，B

8、正确；在t＝6.0 s时速度大小v6＝a1t0－a2(t－t0)＝1.56 m/s，所以D正确，C错误． 答案：BD 8．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g＝10 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 N B．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/s D．以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N

9、 解析：热气球从地面刚开始上升时，由牛顿第二定律有：F合＝F浮－mg＝ma，得热气球所受的浮力F浮＝m(g＋a)＝460×(10＋0.5) N＝4 830 N，则A项正确；加速上升过程中，速度增大，所受空气阻力也增大，则B项错误；热气球以5 m/s的速度匀速上升时，由平衡条件知所受的空气阻力Ff＝F浮－mg＝4 830 N－460×10 N＝230 N，则D项正确；热气球从地面上升10 s内，它做变加速运动，故10 s时其速度大小不是5 m/s，则C项错误． 答案：AD 三、非选择题 9．一质量m＝0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面，某同学利用DIS实验

10、系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度，如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v－t图．求：(g取10 m/s2) (1)滑块冲上斜面过程中的加速度大小； (2)滑块与斜面间的动摩擦因数； (3)判断滑块最后能否返回斜面底端？若能返回，求出返回斜面底端时的动能；若不能返回，求出滑块停在什么位置． 解析：(1)滑块的加速度大小： a＝＝＝12 m/s2. (2)物体在冲上斜面过程中mgsinθ＋μmgcosθ＝ma μ＝＝＝0.81 (3)滑块速度减小到零时，重力的分力小于最大静摩擦力，不能再下滑． x＝＝ m＝1.5 m 滑块停在距底端1.5 m处． 答案：(

11、1)12 m/s2　(2)0.81 (3)不能返回，停在距底端1.5 m处 10．(xx·新课标全国Ⅰ)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5，若要求安全距离仍为120 m求汽车在雨天安全行驶的最大速度． 解析：设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应

12、时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得 μ0mg＝ma0① s＝v0t0＋② 式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度． 设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝μ0③ 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得 μmg＝ma④ s＝vt0＋⑤ 联立①②③④⑤式并代入题给数据得 v＝20 m/s(72 km/h) 答案：20 m/s(72 km/h) 11．质量M＝9 kg、长L＝1 m的木板在动摩擦因数μ1＝0.1的水平地面上向右滑行，当速度v0＝2 m/s时，在木板的右端轻放一质量m＝1 kg的小物块如图所示．当小物块刚好滑到木板左端时，物块和木板达到共同速度．取g＝10 m/s2，求： (1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t； (2)小物块与木板间的动摩擦因数μ2. 解析：(1)设木板的加速度大小为a1，时间t内的位移为x1；木块的加速度大小为a2，时间t内的位移为x2，则有 x1＝v0t－a1t2① x2＝a2t2② x1＝L＋x2③ 又v0－a1t＝a2t④ 代入数据得t＝1 s⑤ (2)根据牛顿第二定律， 有μ1(M＋m)g＋μ2mg＝Ma1，μ2mg＝ma2⑥ 解得μ2＝0.08⑦ 答案：(1)1 s　(2)0.08