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1、课时作业8牛顿第二定律两类动力学问题时间：45分钟一、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：C2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
2、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：D3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，小车处于加速运动中，则下列说法正确的是()A小车可能向右运动B小车的加速度一定为gtanCAC绳对球的拉力一定是DBC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
3、中，A项错误；只有当BC绳的拉力为零时，小车的加速度才是gtan，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：C4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，根据牛顿第二定律，知物块的加速度a0，即0，故aa，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：C5如图甲为伽
4、利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为的光滑斜面滑下，然后在不同的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随变化的图象分别对应图乙中的()A、和 B、和C、和 D、和解析：小球对斜面的压力FNmgcos，其最大值为mg，ycos，对应于图象；小球运动的加速度agsin，其最大值为g，所以ysin，对应于图象；重力加速度不变，故y1，对应于图象，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
5、力F突然撤去的瞬间，下列说法正确的是()AB的速度立刻发生变化，A的速度不变BB的加速度立刻发生变化，A的加速度不变CA的加速度一定小于重力加速度gDB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：BD7如图所示，质量m2.0 kg的物体静止在光滑的水平地面上，t0时刻在一水平向右的恒力F11.0 N的作用下开始运动，经过一
6、段时间t0后恒力大小变为F22.6 N，方向改为水平向左，在t12.0 s时测得物体运动的瞬时速度大小v6.24 m/s，则下列说法中正确的是()A在t12.0 s时速度方向水平向右B依题意可求得t05.2 sC在t6.0 s时速度大小为3 m/sD在t6.0 s时速度大小为1.56 m/s解析：根据牛顿第二定律可得：a10.5 m/s2，a21.3 m/s2.若在t12.0 s时速度方向水平向右，则有a1t0a2(tt0)6.24 m/s，解得t012.1 s，不合题意，所以在t12.0 s时速度方向水平向左，即a1t0a2(tt0)6.24 m/s，解得t05.2 s，所以A错误，B正确；
7、在t6.0 s时速度大小v6a1t0a2(tt0)1.56 m/s，所以D正确，C错误答案：BD8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g10 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 NB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/sD以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N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mgm
8、a，得热气球所受的浮力F浮m(ga)460(100.5) N4 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FfF浮mg4 830 N46010 N230 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m0.5 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)
9、(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：a12 m/s2.(2)物体在冲上斜面过程中mgsinmgcosma0.81(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 m1.5 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10(2014新课标全国)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
10、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0，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0mgma0sv0t0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，依题意有0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
11、定律和运动学公式得mgmasvt0联立式并代入题给数据得v20 m/s(72 km/h)答案：20 m/s(72 km/h)11质量M9 kg、长L1 m的木板在动摩擦因数10.1的水平地面上向右滑行，当速度v02 m/s时，在木板的右端轻放一质量m1 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g10 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2.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x1v0ta1t2x2a2t2x1Lx2又v0a1ta2t代入数据得t1 s(2)根据牛顿第二定律，有1(Mm)g2mgMa1，2mgma2解得20.08答案：(1)1 s(2)0.087