2022年高考物理总复习 课时跟踪检测（九）牛顿第二定律 两类动力学问题

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1、2022年高考物理总复习 课时跟踪检测（九）牛顿第二定律 两类动力学问题 一、单项选择题 1．(xx·海南高考)一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是(　　) A．a和v都始终增大 B．a和v都先增大后减小 C．a先增大后减小，v始终增大 D．a和v都先减小后增大 2．(xx·无锡模拟)一质量为m的物块在倾角为θ的足够长斜面上匀减速下滑。现对物块施加一个竖直向下的恒力F，如图1所示。则物块减速为零的时间将(　　) 图1 A．变大　　　

2、　　　　　 　B．变小 C．不变 D．不能确定 3. (xx·山东莱州质检)如图2所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁，小车向右加速运动。若小车向右加速度增大，则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是(　　) 图2 A．F1不变，F2变大 B．F1变大，F2不变 C．F1、F2都变大 D．F1变大，F2减小 4．电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动(如图3所示)，以下说法正确的是(

3、g取10 m/s2)(　　) 图3 A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4 m/s2 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2 C．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4 m/s2 5．(xx·江苏省泰兴模拟)如图4所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为(　　) 图4 A．mg，斜向右上方 B．mg，斜向左上方

4、C．mgtan θ，水平向右 D．mg，竖直向上 6.(xx·青岛模拟)如图5所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住，处于静止状态，现用一个力F拉斜面体，使斜面体在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是(　　) 图5 A．球做匀加速运动时竖直挡板对球的弹力比球处于静止状态时大 B．若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C．斜面对球的弹力变大 D．斜面和挡板对球的弹力的合力等于ma 二、多项选择题 7. (xx·徐州市第三中学质检)如图6所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/

5、s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10 m/s2)(　　) 图6 A．物体经10 s速度减为零 B．物体经2 s速度减为零 C．物体速度减为零后将保持静止 D．物体速度减为零后将向右运动 8.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图7所示。在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)。则(　　) 图7 A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上 B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下 C．小物块

6、受到的滑动摩擦力为mg＋ma D．小物块受到的静摩擦力为mg＋ma 9．(xx·文登模拟)斜面上的物体受到平行于斜面向下的拉力F的作用，力F随时间变化的图像及物体运动的v­t图像如图8所示。由图像中的信息能够求出的量或可以确定的关系是(g取10 m/s2)(　　) 图8 A．物体的质量m B．斜面的倾角θ C．物体与斜面间的动摩擦因数μ D．μ>tan θ 10．(xx·浙江高考)如图9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

7、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(　　) 图9 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 三、非选择题 11．(xx·上海八校联考)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10所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v­t图。求：(g取10 m/s2) 图10 (1)滑块冲上斜面过

8、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。 12．(xx·全国卷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

9、速度。 答 案 1．选C　质点受到的合外力先从0逐渐增大，然后又逐渐减小为0，合力的方向始终未变，故质点的加速度方向不变，先增大后减小，速度始终增大，本题选C。 2．选B　物体在斜面上匀减速下滑，说明mgsin θ－μmgcos θ＝ma<0，现对物块施加一个竖直向下的恒力F，等效重力增大F，即(mg＋F)sin θ－μ(mg＋F)cos θ＝ma′，判断加速度大小a

10、＝mg① 示数为8 N时，mg－F2＝ma② 解①②得：a＝2 m/s2，方向向下，因此物体向下加速运动或向上减速运动，故B正确。 5．选A　由图可知，小车向左做匀减速运动，其加速度大小a＝gtan θ；小车对物块B向右的静摩擦力为Ff＝ma＝mgtan θ；竖直向上的支持力FN＝mg，小车对物块B产生的作用力的大小为F＝＝mg，方向为斜向右上方，故A正确。 6．选A　对球受力分析如图所示，由牛顿第二定律得：FN1－FN2sin θ＝ma，FN2cos θ＝mg，由以上两式可得：FN2不随a的变化而变化，FN1随a的增大而增大，故A正确，B、C错误；斜面和挡板对球的弹力与重力三个力的合

11、力才等于ma，故D错误。 7．选BC　物体受到向右的滑动摩擦力，Ff＝μFN＝μG＝3 N，根据牛顿第二定律得，a＝＝ m/s2＝5 m/s2，方向向右，物体减速到0所需的时间t＝＝ s＝2 s，B正确，A错误。减速到零后，F

12、受到的滑动摩擦力f与拉力F及重力在斜面上的分量平衡，即f＝F＋mgsin θ，由F­t图像可知，在2～6 s内，拉力F＝2 N，则物体所受到的摩擦力f＝2＋mgsin θ ①。物体在0～2 s内做匀加速直线运动，由v­t图像的斜率得出加速度a＝＝1 m/s2②，由F­t图像在0～2 s内读出F＝3 N，由牛顿第二定律得F＋mgsin θ－f＝ma③，由①②③解得m＝1 kg，故A正确；f＝μmgcos θ ④，由①④得物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝＝＋tan θ>tan θ，故D正确。由于θ未知，故不能算出μ，故B、C错误。 10．选AD　热气球从地面刚开始上升时，由牛顿第二定律有：F合＝F

13、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。 11．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 mgsin θ＋μmgcos θ＝ma μ＝＝＝0.81 (3)滑块速度减小到零时，重力的分

14、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：(1)12 m/s2　(2)0.81　(3)不能返回，停在距底端1.5 m处 12．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(或72 km/h)　⑥ 答案：20 m/s(或72 km/h)