《高考物理 专题3.2 牛顿第二定律 动力学两类问题热点题型和提分秘籍-人教版高三全册物理试题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理 专题3.2 牛顿第二定律 动力学两类问题热点题型和提分秘籍-人教版高三全册物理试题.doc（35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、专题3.2 牛顿第二定律动力学两类问题1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题热点题型一 牛顿第二定律的理解例1、根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是 ()A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比答案：D【提分秘籍】1牛顿第二定律的五个特性 2合力、加速度、速度间的决定关系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。(2)a是加速度的定
2、义式，a与v、t无必然联系；a是加速度的决定式，aF，a。(3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。【举一反三】 (多选)关于力与运动的关系，下列说法正确的是()A物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用B物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用C若物体的位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用D物体的速率不变，则其所受合力必为零答案：AC热点题型二 牛顿第二定律的瞬时性例2、 (多选)如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块a的加速度的大
3、小记为a1，S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g。在剪断的瞬间 ()Aa13g Ba10Cl12l2 Dl1l2解析：设物体的质量为m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没有来得及改变，所以剪断细线的瞬间a受到重力和弹簧S1的拉力F1，剪断前对b、c和弹簧组成的整体分析可知F12mg，故a受到的合力FmgF1mg2mg3mg，故加速度a13g，A正确，B错误；设弹簧S2的拉力为F2，则F2mg，根据胡克定律Fkx可得l12l2，C正确，D错误。答案：AC【提分秘籍】 1两种模型加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下
4、两种模型：2求解瞬时加速度的一般思路 【举一反三】 如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，物块2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4。重力加速度大小为g，则有()Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g，a30，a4gDa1g，a2g，a30，a4g解析：在抽出木板的瞬时，物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a1a2g；而物块3、4间的轻弹簧的形变还
5、来不及改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg，因此物块3满足mgF，a30；由牛顿第二定律得物块4满足a4g，所以C对。 答案：C热点题型三 动力学的两类基本问题例3 (2015全国卷)下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为37(sin 37)的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点
6、；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l27 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g10 m/s2。求： (1)在02 s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间。【解析】(1)在02 s时间内，A和B的受力如图所示，其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，f2、N2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示。由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f11N1N1mgcos f22N2N2N1mgcos 联立式，并代入题给数据得a13 m/s2 a21 m/s2 (2)在t12 s时，设A和B的速度分
7、别为v1和v2，则v1a1t16 m/s v2a2t12 m/s tt1时，设A和B的加速度分别为a1和a2。此时A与B之间的摩擦力为零，同理可得a16 m/s2a22 m/s2B做减速运动。设经过时间t2，B的速度减为零，则有v2a2t20联立式得t21 s在t1t2时间内，A相对于B运动的距离为x12 m27 m【答案】(1)3 m/s21 m/s2(2)4 s【提分秘籍】 1解决两类基本问题的思路2两类动力学问题的解题步骤【举一反三】 一质量m5 kg的滑块在F15 N的水平拉力作用下，由静止开始做匀加速直线运动，若滑块与水平面间的动摩擦因数0.2，g取10 m/s2，问：图326(1)
8、滑块在力F作用下经5 s，通过的位移是多大？(2)5 s末撤去拉力F，滑块还能滑行多远？答案：(1)12.5 m(2)6.25 m 热点题型四 动力学的图像问题例4、 (多选)(2015全国卷)如图327(a)，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出 ()项D正确。 【答案】ACD【提分秘籍】 1常见的动力学图像vt图像、at图像、Ft图像、Fa图像等。2动力学图像问题的类型3解题策略(1)问题实质是力与运动的关系，解题的关键在于弄清图像斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义。(2)应用物理规律列出与图像对应的函
9、数方程式，进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系，以便对有关物理问题作出准确判断。【举一反三】 如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。观察小球从开始下落到第一次运动至最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图像中符合实际情况的是 ()【答案】A 1【2017新课标卷】（20分）真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0。在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。持续一段时间t1后，又突然将电场反
10、向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。重力加速度大小为g。（1）求油滴运动到B点时的速度。（2）求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。【答案】（1） （2） 【解析】（1）设油滴质量和电荷量分别为m和q，油滴速度方向向上为正。油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动，故匀强电场方向向上。在t=0时，电场强度突然从E1增加至E2时，油滴做竖直向上的匀加速运动，加速度方向向上，大小a1满足油滴在时刻t1的速度为电场强度在时
11、刻t1突然反向，油滴做匀变速直线运动，加速度方向向下，大小a2满足油滴在时刻t2=2t1的速度为由式得若B点在A点之上，依题意有由式得为使，应有即当或才是可能的：条件式和式分别对应于和两种情形。若B在A点之下，依题意有由式得为使，应有即另一解为负，不符合题意，已舍去。 2.【2017新课标卷】（12分）为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1m乙、甲乙可知a甲a乙，故C错误；因甲、乙位移相同，由v22ax可知，v甲v乙，B正确；由xat2可知，t甲f乙，则W甲克服W乙克服，D正确3 2016全国卷 如图1，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球
12、相连现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且ONMOMN.在小球从M点运动到N点的过程中()图1A弹力对小球先做正功后做负功B有两个时刻小球的加速度等于重力加速度C弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零D小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差弹力相平衡，小球受到的合外力F合mg，故加速度ag；小球在B点时，弹簧处于原长，杆对小球没有作用力，小球受到的合外力F合mg，故加速度ag，B正确在A点时，弹簧的弹力F弹垂直于杆，小球的速度沿杆向下，则P弹F弹vcos 0，C正确从M点到N点，小球与弹簧所组成的系统机械能守恒，则Ek
13、增Ep减，即EkN0Ep重MEp重NEp弹MEp弹N，由于在M、N两点弹簧弹力大小相同，由胡克定律可知，弹簧形变量相同，则弹性势能Ep弹NEp弹M，故EkNEp重MEp重N，D正确4 2016全国卷 如图1所示，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动(1)求小球在B、A两点的动能之比；(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点图1【答案】(1)5(2)能【解析】(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒得EkAmg设小球在B点的动能为E
14、kB，同理有EkBmg由式得5(2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足N0设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿运动定律和向心加速度公式有Nmg由式得，vC应满足mgm由机械能守恒有mgmv由式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点5 2016天津卷 我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一如图1所示，质量m60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a3.6 m/s2匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度vB24 m/s，A与B的竖直高度差H48 m为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段
15、以O为圆心的圆弧助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h5 m，运动员在B、C间运动时阻力做功W1530 J，g取10 m/s2.图1(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力Ff的大小；(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？【答案】(1)144 N(2)12.5 m【解析】(1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为x，则有v2ax 由牛顿第二定律有mgFfma联立式，代入数据解得Ff144 N(2)设运动员到达C点时的速度为vC，在由B到达C的过程中，由动能定理有mghWmvmv设运动员在C点所受的支持力为FN，由牛顿第二定律有FNm
16、gm由运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，联立式，代入数据解得R12.5 m6 2016四川卷 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为与水平面夹角为的斜面一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床，当车速为23 m/s时，车尾位于制动坡床的底端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了4 m时，车头距制动坡床顶端38 m，再过一段时间，货车停止已知货车质量是货物质量的4倍，货物与车厢间的动摩擦因数为0.4；货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍货物与货车分别视为小滑块和平板，取c
17、os 1，sin 0.1，g10 m/s2.求：(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度图1【答案】(1)5 m/s2，方向沿制动坡床向下(2)98 ma1的方向沿制动坡床向下(2)设货车的质量为M，车尾位于制动坡床底端时的车速为v23 m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s038 m的过程中，用时为t，货物相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床的阻力大小为F，F是货车和货物总重的k倍，k0.44，货车长度l012 m，制动坡床的长度为l，则Mgsin FfMa2Fk(mM)gs1vta1t2s2vta2t2ss1s2ll0s0s2联立并代入数据得l
18、98 m.【2015上海3】1如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是A B C D【答案】B【解析】小鸟沿虚线斜向上加速飞行，说明合外力方向沿虚线斜向上，小鸟受两个力的作用，空气的作用力和重力，如下图所示：【2015江苏6】2一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力（ ）At=2s时最大 Bt=2s时最小 Ct=8.5s时最大 Dt=8.5s时最小【答案】AD【2015全国新课标20】3在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的
19、挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为A8 B10 C15 D18【答案】BC【2015全国新课标20】4如图（a），一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图（b）所示。若重力加速度及图中的、均为已知量，则可求出A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【解析】小球滑上斜面的初速度已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即，所以沿斜面向上滑行的最远距离，根据
20、牛顿第二定律，向上滑行过程，向下滑行，整理可得，从而可计算出斜面的倾斜角度以及动摩擦因数，选项AC对。根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度，选项D对。仅根据速度时间图像，无法找到物块质量，选项B错。【2015重庆5】6若货物随升降机运动的图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是【答案】B【解析】由图知：过程为向下匀加速直线运动（加速度向下，失重，）；过程为向下匀速直线（平衡，）；过程为向下匀减速直线运动（加速度向上，超重，）；过程为向上匀加速直线运动（加速度向上，超重，）；过程为向上匀速直线运动（平衡，）；过程为向上匀减速直线运动（加速度向下，失
21、重，）；综合各个过程可知B选项正确。【2015海南8】7如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O；整个系统处于静止状态；现将细绳剪断，将物块a的加速度记为a1，S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2，重力加速度大小为g，在剪断瞬间Aa1=3g Ba1=0 Cl1=2l2 Dl1=l2【答案】AC则，根据胡克定律可得，C正确，D错误。【2015海南9】8如图所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时A物块与斜面间的摩擦力减小B物块与斜面间的正压力增大
22、C物块相对于斜面减速下滑D物块相对于斜面匀速下滑【答案】BD加速度a向上运动时，有，因为，所以，故物体仍做匀速下滑运动，C错误，D正确。【2015全国新课标25】一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 m，如图甲所示t0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板已知碰撞后1 s时间内小物块的vt图线如图乙所示木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板
23、间的动摩擦因数2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离【解析】(1)规定向右为正方向木板与墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M.由牛顿第二定律有1(mM)g(mM)a1由图可知，木板与墙壁碰前瞬间的速度v14 m/s，由运动学公式得v1v0a1t1s0v0t1a1t式中，t11 s，s04.5 m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度联立式和题给条件得10.1在木板与墙壁碰撞后，木板以v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有2mgma2由图可得
24、a2式中，t22 s，v20，联立式和题给条件得20.4.(2)设碰撞后木板的加速度为a3，经过时间t，木板和小物块刚好具有共同速度v3.由牛顿第二定律及运动学公式得2mg1(Mm)gMa3v3v1a3tv3v1a2t碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中，木板运动的位移s1t小物块运动的位移为s2t小物块相对木板的位移为ss2s1联立式，并代入数值得s6.0 m因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为6.0 m.(3)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停止，设加速度为a4，此过程中小物块和木板运动的位移为s3，由牛顿第二定律及运动学公式得1(mM)g
25、(mM)a40v2a4s3碰后木板运动的位移为ss1s3联立式，并代入数值得s6.5 m木板右端离墙壁的最终距离为6.5 m.【答案】(1)0.1；0.4(2)6.0 m(3)6.5 m (2014新课标24)2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录取重力加速度的大小g10m/s2.(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似
26、表示为fkv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图象如图13所示若该运动员和所带装备的总质量m100kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)图13【答案】(1)87s8.7102m/s(2)0.008 kg/m【解析】(1)设该运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t，下落距离为s，在1.5km高度处的速度大小为v.根据运动学公式有vgtsgt2根据题意有s3.9104m1.5103m3.75104m联立式得t87sv8.7102m/s(2)该运动员达到最大速度vmax时，
27、加速度为零，根据平衡条件有mgkv由所给的vt图象可读出vmax360m/s由式得k0.008kg/m1放在水平面上的一物体质量为45 kg，现用90 N的水平推力推该物体，此时物体的加速度为1.6 m/s2.当物体运动后，撤掉水平推力，此时该物体的加速度大小为()A0.4 m/s2 B1.6 m/s2C2 m/s2 D2.4 m/s2【答案】A2质量为m的木箱置于水平面上，水平推力F即可使木箱做匀速直线运动现保持F的大小不变，方向改为与水平方向成60斜向上拉木箱，仍能使其做匀速直线运动，如图所示则木箱与水平面间的动摩擦因数为()A. B.C. D.【解析】用水平推力F即可使物体做匀速直线运动
28、，知摩擦力fFmg当改用与水平方向成角的斜向上的拉力F去拉物体，则有：Fcos60ff(mgFsin60)联立解得：故选C.【答案】C3如图，水平地面上质量为m的物体，与地面的动摩擦因数为，在恒力F的作用下沿水平地面做加速度为a的匀加速直线运动，运动过程轻质弹簧没有超出弹性限度，则()A物体受5个力作用B弹簧的弹力为(ga)mC物体的加速度aD弹簧的弹力小于物体所受合外力【答案】B4(多选)如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后()A木块立即做减速运动B木块在一段时间内速度仍可增大C当F等于弹簧弹力时，木块速度最大D弹簧压缩量最大时，木块加速度
29、为零【解析】当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力F和弹簧水平向左的弹力弹簧的弹力先小于恒力F，后大于恒力F，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加速运动，后做减速运动，当弹力大小等于恒力F时，木块的速度为最大值当弹簧压缩量最大时，弹力大于恒力F，合力向左，加速度大于零，故B、C正确，A、D错误故选BC.【答案】BC5如图所示，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.若某过程中观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为()Amg，竖直向上Bmg，斜向左上方
30、Cmgtan，水平向右Dmg，斜向右上方【解析】以A为研究对象，分析受力如图，【答案】D6如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30的光滑斜面上A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为()A都等于0 Bg和0C.g和0 D0和g【解析】对A球分析，开始处于静止，则弹簧的弹力FmAgsin30，剪断细线的瞬间，弹簧的弹力不变，对A，所受的合力为零，则A的加速度为0，对B，根据牛顿第二定律得，aBg.故选D.【答案】D7(多选)如图所示，在动摩擦因数0.2的水平面上，质量m2 kg的物块与水平轻弹簧相连，物
31、块在与水平方向成45角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零g取10 m/s2，以下说法正确的是()A此时轻弹簧的弹力大小为20 NB当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8 m/s2，方向向左C若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8 m/s2，方向向右D若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为0N4 N，根据牛顿第二定律得小球的加速度为：a8 m/s2；合力方向向左，所以向左加速故B正确；C、D剪断弹簧的瞬间，弹簧对物体的拉力瞬间为零，此时水平面对物块的弹力仍然为零，物体水平方向所受的合力为：FxFcos4520 N，则物体的加速度为：a10 m/s2，故C错误，D错
32、误；故选AB.【答案】AB8如图所示，水平面上停放着A、B两辆小车，质量分别为M和m，Mm，两小车相距为L，人的质量也为m，另有质量不计的硬杆和细绳第一次人站在A车上，杆插在B车上；第二次人站在B车上，杆插在A车上；若两种情况下人用相同大小的水平作用力拉绳子，使两车相遇，不计阻力，两次小车从开始运动到相遇的时间分别为t1、t2，则()At1等于t2 Bt1小于t2Ct1大于t2 D条件不足，无法判断当人在B车上时，由牛顿第二定律得：A车的加速度分别为：aAB车的加速度分别为：aBAB两车都做匀加速直线运动，aAtaBtL由式解得：1所以t1t2，故ACD错误，B正确；故选B.【答案】B9如右图
33、所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2 kg的物体A，处于静止状态若将一个质量为3 kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大小为 (取g10 m/s2)()A30 N B0C15 N D12 N【解析】开始弹簧的弹力等于A的重力，即FmAg放上B的瞬间，弹簧弹力不变，对整体分析，根据牛顿第二定律得，a m/s26 m/s2.隔离对B分析，有mBgNmBa，则NmB(ga)3(106) N12 N故D正确，A、B、C错误故选D.【答案】D10如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O为圆心
34、每根杆上都套着一个小滑环，两个滑环从O点无初速释放，一个滑环从d点无初速释放，用t1、t2、t3分别表示滑环沿Oa、Ob、ad到达a、b所用的时间，则下列关系不正确的是()At1t2 Bt2t3Ct1t2 Dt1t3，同理可得到t3，因此t1t3，t2t3，故A错误，B、C、D正确【答案】A11如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m1 kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F.此后，物体到达C点时速度为零每隔0.2 s通过传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了部分测量数据.t/s0.00.20.42.22.4v/ms10.01.02.03.3
35、2.1求：(1)恒力F的大小；(2)撤去外力F的时刻【解析】(1)加速阶段加速度a15 m/s2减速阶段加速度a26 m/s2加速阶段中：Fmgsinma1减速阶段中：mgsinma2联立解得：Fm(a1a2)11 N(2)撤去力的时刻，速度最大，a1tv0a2(tt)，带入数据可得t1.5 s【答案】(1)11 N(2)1.5 s 12如图所示，水平平台ab长为20 m，平台b端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc连接，斜面倾角为30.在平台b端放上质量为5 kg的物块，并给物块施加与水平方向成37角的50 N推力后，物块由静止开始运动己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4，重力加速度g10 m
36、/s2，sin370.6，求：(1)物块由a运动到b所用的时间；(2)若物块从a端运动到P点时撤掉推力，则物块刚好能从斜面b端开始下滑，则aP间的距离为多少？(物块在b端无能量损失)(3)若物块与斜面间的动摩擦因数bc0.2770.03Lb，式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离，在(2)中的情况下，物块沿斜面滑到什么位置时速度最大？解得a到b的时间为t5 s(2)物块到达b点速度恰好为0物体从a到P：v2a1x1物块由P到b：v2a2x2a2g4 m/s2xx1x2解得ap间的距离为x114.3 m(3)物体沿斜面下滑的速度最大时，需加速度为0，即a0bc0.2770.03Lb，联立解
37、得Lb10 m因此如斜面长度L10 m，则Lb10 m时速度最大；若斜面长度L10 m，则斜面最低点速度最大【答案】(1)5 s(2)14.3 m(3)斜面长度L10 m，则Lb10 m时速度最大；若斜面长度L10 m，则斜面最低点速度最大 13有一个冰上推木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推木箱一段时间后，放手让木箱向前滑动，若木箱最后停在桌上有效区域内，视为成功；若木箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败。其简化模型如图9所示，AC是长度为L17 m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推木箱，BC为有效区域。已知BC长度L21 m，木箱的质量m50
38、kg，木箱与冰面间的动摩擦因数0.1。某选手作用在木箱上的水平推力F200 N，木箱沿AC做直线运动，若木箱可视为质点，g取10 m/s2。那么该选手要想游戏获得成功，试求：图9(1)推力作用在木箱上时的加速度大小；(2)推力作用在木箱上的时间满足的条件。解得a21 m/s2。设推力作用在木箱上的时间为t，此时间内木箱的位移为x1a1t2，撤去力F后木箱继续滑行的距离为x2，要使木箱停在有效区域内，须满足L1L2x1x2L1，解得1 st s。答案(1)3 m/s2(2)1 st s14如图10所示，半径为R的圆筒内壁光滑，在筒内放有两个半径为r的光滑圆球P和Q，且R1.5r。在圆球Q与圆筒内壁接触点A处安装有压力传感器。当用水平推力推动圆筒在水平地面上以v05 m/s 的速度匀速运动时，压力传感器显示压力为25 N；某时刻撤去推力F，之后圆筒在水平地面上滑行的距离为x m。已知圆筒的质量与圆球的质量相等，取g10 m/s2。求：图10(1)水平推力F的大小；(2)撤去推力后传感器的示数。v2ax系统水平方向受到滑动摩擦力，由牛顿第二定律得MgMa系统匀速运动时FMg其中Mg3mg，由解得a m/s2，F75 N(2)撤去推力后，对球Q，由牛顿第二定律得FAma解得FA0，即此时传感器示数为0答案(1)75 N(2)0