《第8讲 牛顿第二定律的应用2-高三物理二轮复习题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第8讲 牛顿第二定律的应用2-高三物理二轮复习题.doc（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第8讲牛顿第二定律的应用2时间:40分钟1. 如图K8-1所示,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接.两物块与地面之间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g.现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为()图K8-1A.F-2mgB.13F+mgC.13F-mgD.13F2.(多选)2019浙江温州四校联考 质量分别为M和m的两物块A、B大小相同,将它们用轻绳跨过光滑定滑轮连接.如图K8-2甲所示,绳子平行于倾角为的斜面,A恰好能静止在斜面上.不考虑两物块与斜面之间的摩擦,已知斜面固定,重力加速度大小为g.若互换两物块的位置,按图乙
2、放置,然后释放A,则()图K8-2A.此时轻绳的拉力大小为mgB.此时轻绳的拉力大小为MgC.此时A运动的加速度大小为(1-sin2 )gD.此时A运动的加速度大小为M-mMg3.如图K8-3所示,轻弹簧一端拴接在固定的光滑斜面的底端,另一端放置有物体P,物体P与弹簧接触但不拴接,t=0时系统处于静止状态.现给物体P施加一个方向沿斜面向上的外力F,使它从静止开始沿斜面向上做图K8-3匀加速直线运动直到与弹簧分离,在这一过程中,外力F与物体运动时间的二次方之间关系图像正确的是图K8-4中的()图K8-44. 如图K8-5所示,一条足够长且不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮,绳的一端与图K8-5一质
3、量为12 kg的重物相连,重物静止于地面上.有一质量为10 kg的猴子从绳子的另一端沿绳子以大小为5 m/s2的加速度竖直向上爬,g取10 m/s2,则下列说法正确的是()A.绳上的拉力大小为50 NB.重物不会离开地面C.2 s末重物上升的高度为5 mD.重物的加速度大小为3.2 m/s25.如图K8-6所示,质量分别为m1=3 kg、m2=2 kg的两个物体A和B置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接.大小为F1=30 N、F2=20 N的两个水平拉力分别作用在A、B上,则()图K8-6A.弹簧测力计的示数是50 NB.弹簧测力计的示数是24 NC.在突然撤去F2的瞬间,B的加速度大
4、小为6 m/s2D.在突然撤去F2的瞬间,A的加速度大小为10 m/s26. 如图K8-7所示,质量分别为m和2m的A、B两物块用一轻弹簧相连,将A用轻绳悬挂于天花板上,用一木板托住物块B.调整木板的位置,当系统处于静止状态时,悬挂A物块的绳恰好伸直且没有拉力,此时轻弹簧的形变量为x,重力加速度为g.突然撤去木板,则下列说法正确的是()图K8-7A.撤去木板后,B物块向下运动x时速度最大B.撤去木板后,B物块向下运动2x时速度最大C.撤去木板瞬间,B物块的加速度大小为gD.撤去木板瞬间,B物块的加速度大小为1.5g7.(多选)如图K8-8所示,完全相同的磁铁A、B分别位于铁质小车的竖直面和水平
5、面上,A、B与小车间的动摩擦因数均为,小车静止时,A恰好不下滑.设最静静摩擦力大小等于滑动摩擦力.现使小车做变速运动,为保证A、B无滑动,则(重力加速度为g)()图K8-8A.速度可能向左,加速度不能小于(1+)gB.速度可能向右,加速度不能超过(1+)gC.加速度一定向左,不能超过gD.加速度一定向左,可小于g8.(多选) 如图K8-9甲所示,一足够长的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面的倾角=37.现有质量m=2.2 kg的物体在水平向左的外力F的作用下由静止开始沿斜面向下运动,经过2 s撤去外力F,物体在04 s内运动的速度与时间的关系图线如图乙所示.已知sin 37=0.6,cos 37=
6、0.8,g取10 m/s2,则()图K8-9A.物体与斜面间的动摩擦因数为0.5B.水平外力F=5.5 NC.水平外力F=4 ND.物体在04 s内的位移为24 m9.如图K8-10所示,光滑的水平地面上有两块材料完全相同的木块A、B,质量均为m,A、B之间用轻质细绳水平连接.现沿细绳所在直线施加一水平恒力F在A上,A、B开始一起做匀加速运动,在运动过程中把和木块A、B完全相同的木块C放在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动.在放上C并达到稳定后,下列说法正确的是()图K8-10A.若C放在A上面,则绳上拉力不变B.若C放在B上面,则绳上拉力为F2C.若C放在B上,则B、C间摩擦力
7、为F3D.C放在A上比放在B上运动时的加速度大10.如图K8-11甲所示,A、B两物体并排放在水平地面上,且两物体接触面为竖直面,用一水平推力F作用在物体A上,使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动,在A、B的速度达到6 m/s时,撤去推力F.已知A、B的质量分别为mA=1 kg、mB=3 kg,A与地面间的动摩擦因数=0.3,B与地面间没有摩擦,B物体运动的v-t图像如图乙所示,g取10 m/s2,求:(1)推力F的大小.(2)A物体刚停止运动时,物体A、B之间的距离.图K8-1111.(多选)如图K8-12甲所示,斜面固定放置在水平地面上,一物块以一定的初速度沿斜面向上运动,A是斜面上一点
8、,物块过A点后通过的路程为x时速度为v,v2与x的关系图线如图乙所示,图中b1、b2、x0和重力加速度g已知.根据图线可以求得()图K8-12A.物块的质量和物块从A点至回到A点的时间B.斜面的倾角和物块从A点至回到A点的时间C.斜面的倾角和物块与斜面间的动摩擦因数D.物块的质量和物块与斜面间的动摩擦因数12.如图K8-13所示,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,一质量m=0.4 kg的小物块以v0=2 m/s的初速度沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10 m.已知斜面倾角=30,物块与斜面之间的动摩擦因数=33,重力加速度g取10 m/s2.
9、(1)求物块的加速度大小及到达B点时的速度大小.(2)拉力F与斜面夹角为多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?图K8-131.D解析 对整体,由牛顿第二定律得F-mg-2mg=(m+2m)a,隔离物块P,由牛顿第二定律得FT-mg=ma,联立解得FT =F3,选项D正确.2.AD解析 按题图甲放置时,A静止,由平衡条件得Mgsin =mg,按题图乙放置时,对A、B整体,由牛顿第二定律得Mg-mgsin =(m+M)a,联立得a=(1-sin )g=M-mMg,对B,由牛顿第二定律得FT-mgsin =ma,解得FT=mg,故A、D正确,B、C错误.3.C解析 物体开始静止时,合力为0,设匀
10、加速运动的加速度为a,经时间t的位移x=12at2,由牛顿第二定律得F-kx=ma,则F=ma+ka2t2,选项C正确.4.C解析 对猴子受力分析,受到重力和绳对猴子的拉力,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=150 N,即绳上的拉力大小为150 N,选项A错误;因绳的拉力为150 N120 N,所以重物会离开地面,选项B错误;对重物,由牛顿第二定律得F-Mg=Ma,解得a=2.5 m/s2,2 s末重物上升的高度h=12at2=5 m,选项C正确,D错误.5.B解析 对两物体和弹簧测力计组成的系统,根据牛顿第二定律得,整体的加速度a=F1-F2m1+m2 =105 m/s2=2 m/s
11、2,隔离B,根据牛顿第二定律得F-F2=m2a,解得F=24 N,所以弹簧测力计的示数为24 N,选项A错误,B正确;在突然撤去F2的瞬间,弹簧测力计的弹力不变,A的加速度不变,为2 m/s2,B的加速度a2=Fm2=242 m/s2=12 m/s2,选项C、D错误.6.D解析 当B物块受到的合外力为零时,速度最大,此时有kx2=2mg,又mg=kx,所以弹簧此时的伸长量x2=2x,即B物块向下运动3x时速度最大,选项A、B错误;撤去木板瞬间,B物块所受的合外力为3mg,由牛顿第二定律知其加速度大小为1.5g,选项C错误,D正确.7.BD解析 小车静止时,A恰好不下滑,对A有mg=F引 ,当小
12、车做变速运动时,为了保证A不下滑,有FNF引,则FN-F引=ma,加速度一定向左,对B,由牛顿第二定律得(mg+F引)=mam,解得am=(1+)g,选项B、D正确.8.AC解析 根据v-t图像的斜率表示加速度,可知24 s内物体的加速度为a2=v2t2=12-82 m/s2=2 m/s2,根据牛顿第二定律可得mgsin -mgcos =ma2,解得=0.5,选项A正确;02 s内物体的加速度为a1=v1t1=82 m/s2=4 m/s2,根据牛顿第二定律可得mgsin +Fcos -(mgcos -Fsin )=ma1,解得F=4 N,选项B错误,C正确;在04 s内物体的位移为x=822
13、m+8+1222 m=28 m,选项D错误.9.C解析 设原来的加速度为a0,根据牛顿第二定律可得F=2ma0,因无相对滑动,所以,无论C放到哪块上,根据牛顿第二定律都有F=3ma,加速度都将减小,若放在A木块上面,以B为研究对象,设绳子拉力为FT,则FT=ma,绳子拉力减小,选项A错误;若C放在B上面,以B、C整体为研究对象,根据牛顿第二定律可得FT=2ma=23F,选项B错误;若C放在B上,以C为研究对象,根据牛顿第二定律可得B、C间摩擦力为Ff=ma=F3,选项C正确;以整体为研究对象,无论C放到哪块上,根据牛顿第二定律都有F=3ma,C放在A上和放在B上运动时的加速度相同,选项D错误.
14、10.(1)15 N(2)6 m解析 (1)在水平推力F作用下,设物体A、B一起做匀加速运动的加速度为a,由B物体的v-t图像得a=3 m/s2.对A、B整体,由牛顿第二定律得F-mAg=(mA+mB)a,解得F=15 N.(2)设物体A匀减速运动的时间为t,撤去推力F后,A、B两物体分离,A在摩擦力作用下做匀减速直线运动,B做匀速运动,对A物体,有mAg=mAaA,解得aA=3 m/s2,由v0-aAt=0,解得t=2 s,物体A的位移为xA=v02t=6 m,物体B的位移为xB=v0t=12 m,所以A物体刚停止运动时,物体A、B之间的距离为x=xB-xA=6 m.11.BC解析 物块上滑
15、和下滑均做匀变速运动,由运动学规律得v2-v02=2ax,可得上滑经过A点的速度为b2,下滑经过A点的速度为b1,上滑的加速度大小为a1=b22x0,下滑的加速度为a2=b12x0,则上滑和下滑的时间由t=va可求;由牛顿第二定律,上滑的加速度大小a1=gsin +gcos ,下滑的加速度a2=gsin -gcos ,联立可得斜面的倾角和物块与斜面间的动摩擦因数,但物块的质量无法求出,选项B、C正确.12.(1)3 m/s28 m/s(2)301335 N解析 (1)设物块的加速度大小为a,到达B点时的速度大小为v,由运动学公式得L=v0t+12at2v=v0+at联立解得a=3 m/s2,v=8 m/s(2)设物块所受支持力为FN,所受摩擦力为Ff,拉力与斜面间的夹角为,受力分析如图所示,由牛顿第二定律得Fcos -mgsin -Ff=maFsin +FN-mgcos =0又Ff=FN联立得F=mg(sin+cos)+macos+sin由数学知识得cos +33sin =233sin(60+)可知对应最小F的夹角=30F的最小值为Fmin=1335 N