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1、课时分层作业(十三)牛顿第二定律的综合应用基础强化练1一雨滴从空中由静止开始竖直落下，假设雨滴下落过程中所受重力保持不变，且空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大，则如图所示的图像中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是()22021年10月16日0时23分，“神舟十三号”成功发射，顺利将三名航天员送入太空并进驻空间站，在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法：如图所示，先对质量为m11.0kg的标准物体P施加一水平恒力F，测得其在1s内的速度变化量大小是10m/s，然后将标准物体与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平恒力F，测得它们1s内速度变化量大小是2m/s.则待测物体Q
2、的质量m2为()A3.0kgB4.0kgC5.0kgD6.0kg3.(多选)如图所示，在水平光滑桌面上放有m1和m2两个小物块，它们中间有细线连接已知m13kg，m22kg，连接它们的细线最大能承受6N的拉力现用水平外力F1向左拉m1或用水平外力F2向右拉m2，为保持细线不断，则()AF1的最大值为10NBF1的最大值为15NC.F2的最大值为10NDF2的最大值为15N4如图，公共汽车沿水平面向右做匀变速直线运动；小球A用细线悬挂于车顶上，质量为m的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为.若某时刻观察到细线偏离竖直方向角(取
3、60)，则此刻公共汽车对学生产生的作用力的大小和方向为()A大小等于mg，方向水平向左B大小等于mg，方向竖直向上C大小大于，方向水平向左D大小等于，方向斜向左上方5如图所示，在光滑水平面上有一辆小车A，其质量为mA2.0kg，小车上放一个物体B，其质量为mB1.0kg.如图甲所示，给B一个水平推力F，当F增大到稍大于3.0N时，A、B开始相对滑动，如果撤去F，对A施加一水平推力F，如图乙所示，要使A、B不相对滑动，则F的最大值Fmax为()A2.0NB3.0NC6.0ND9.0N6.(多选)如图甲所示，一竖直放置的足够长的固定玻璃管中装满某种液体，一半径为r、质量为m的金属小球，从t0时刻起
4、，由液面静止释放，小球在液体中下落，其加速度a随速度v的变化规律如图乙所示已知小球在液体中受到的阻力Ff6vr，式中r是小球的半径，v是小球的速度，是常数忽略小球在液体中受到的浮力，重力加速度为g，下列说法正确的是()A小球的最大加速度为gB小球的速度从0增加到v0的过程中，做匀变速运动C小球先做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动D小球的最大速度为72023西南四省高三(上)12月联考如图甲所示，O、A、B是固定斜面上的三点，OA段光滑且长lm，A点以下部分粗糙一物块从O点由静止开始向下滑动，物块经过AB段所用的时间为t，A、B两点间的距离为x.保持O、A两点的位置不变，改变B点的位置，仍让
5、该物块从O点由静止开始向下滑动，多次操作后得出的t图像如图乙所示，重力加速度g10m/s2，求斜面粗糙部分的动摩擦因数.能力提升练8(多选)如图甲所示，可视为质点的质量m11kg的小物块放在质量m22kg的木板正中央位置，木板静止在水平地面上，连接物块的轻质细绳伸直且与水平方向的夹角为37.现对木板施加水平向左的拉力F18N，木板运动的vt图像如图乙所示，sin370.6，g取10m/s2，则()A木板的长度为2mB木板的长度为1mC木板与地面间的动摩擦因数为0.5D物块与木板间的动摩擦因数为9.2023山西运城期末在一块固定的倾角为的木板上叠放质量均为m的一本英语词典和一本汉语词典，图甲中英
6、语词典在上，图乙中汉语词典在上已知图甲中两本词典一起沿木板匀速下滑，图乙中两本词典一起沿木板匀加速下滑，两本词典的封面材料不同，但同一本词典的上、下两面材料相同，近似认为滑动摩擦力与最大静摩擦力相等，设英语词典和木板之间的动摩擦因数为1，汉语词典和木板之间的动摩擦因数为2，英语词典和汉语词典之间的动摩擦因数为3，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是()A2一定小于tanB3一定等于tanC图乙中汉语词典受到的摩擦力大小一定是1mgcosD图甲中英语词典受到的摩擦力大小一定是3mgcos10.2022山东卷某粮库使用额定电压U380V、内阻R0.25的电动机运粮如图所示，配重和电动机连接小车的
7、缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度v2m/s沿斜坡匀速上行，此时电流I40A关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度恰好为零卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行已知小车质量m1100kg，车上粮食质量m21200kg，配重质量m040kg，取重力加速度g10m/s2，小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为k，配重始终未接触地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量求：(1)比例系数k值；(2)上行路程L值课时分层作业（十三）1解析：根据牛顿第二定律得a，可知速度增大，阻力增大，加速度减小，雨滴做加速度减小的加速运动，当加速度减小到零，
8、雨滴做匀速直线运动，所以雨滴匀速前的速度时间图像不是直线，由于阻力随速度增大而增大，故阻力时间图像与速度时间图像接近，又因为a，故加速度时间图像不是直线，故C正确答案：C2解析：对P施加F时，根据牛顿第二定律有a110m/s2，对P和Q整体施加F时，根据牛顿第二定律有a22m/s2，联立解得m24.0kg，故选B.答案：B3解析：若向左拉m1，对m2分析，则FTmm2a，得出最大加速度a3m/s2；对两物块系统：F1（m1m2）a（23）3N15N，选项B正确，A错误；若向右拉m2，对m1分析，则FTmm1a，得出最大加速度a2m/s2；对两物块系统：F2（m1m2）a（23）2N10N，选项
9、D错误，C正确答案：BC4解析：以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得m球gtanm球a，得到agtan.以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左，作出人的受力图，如图所示设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律，得mgtanma，F，将gtan代入，得，F，方向斜向左上方，故D正确答案：D5解析：根据题图甲所示，设A、B间的静摩擦力达到最大值Ffmax时，系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对A、B整体有F（mAmB）a，对A有FfmaxmAa，代入数据解得Ffmax2.0N；根据题图乙所示情况，设A、B刚开始滑动时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，以B为研究对象有F
10、fmaxmBa，以A、B整体为研究对象，有Fmax（mAmB）a，代入数据解得Fmax6.0N，故选C.答案：C6解析：当t0时，小球所受的阻力Ff0，此时加速度为g，A正确；随着小球速度的增加，加速度减小，小球的速度从0增加到v0的过程中，加速度减小，B错误；根据牛顿第二定律有mgFfma，解得ag，当a0时，速度最大，此后小球做匀速运动，最大速度vm，C、D正确答案：ACD7解析：根据匀变速直线运动的位移时间公式有xv0tat2，变形得v0at根据图像可知，物块在A点的速度大小为vA1m/s设在OA段的加速度大小为a0，则有v2a0l解得a06m/s2在OA段，根据牛顿第二定律可得mgsi
11、nma0解得斜面的倾角为37知t图像的斜率为kam/s20.4m/s2解得加速度大小为a0.8m/s2物块在AB段运动过程中，根据牛顿第二定律可得mgsinmgcosma解得斜面粗糙部分的动摩擦因数为0.65.答案：0.658解析：从题图乙可知，木板运动2s离开小物块，在02s内，由图像可知xm1m，所以木板的长度L2x2m，故A正确，B错误设木板与地面间的动摩擦因数为2，物块与木板间的动摩擦因数为1，在23s内，由图像可得长木板的加速度a24m/s2，由牛顿第二定律得F2m2gm2a2，解得20.5，故C正确在02s内，对小物块进行受力分析，竖直方向FNFTsin37m1g，水平方向FTco
12、s37Ff，又知Ff1FN；长木板的加速度a10.5m/s2，对木板进行受力分析，结合牛顿第二定律得FFf2（m2gFN）m2a1，由牛顿第三定律得FfFf，FNFN，联立上述式子解得1，故D正确答案：ACD9解析：对图甲词典整体进行受力分析，有2mgsin22mgcos，解得2tan，选项A错误；对图甲中的英语词典单独受力分析，设其受到的静摩擦力为f，则有fmgsin3mgcos，即3tan，选项B错误；对图乙词典整体进行受力分析，有2mgsin12mgcos2ma，对图乙的汉语词典单独受力分析，有mgsinf汉ma，联立解得f汉1mgcos，选项C正确；根据A、B项的分析，可知2mgsin22mgcos，fmgsin，故有f2mgcos，选项D错误答案：C10解析：（1）以电动机为研究对象，根据能量守恒定律有UII2RFv代入数据得F7400N装满粮食的小车匀速向上运动，有Fm0g（m1m2）gsink（m1m2）g0小车匀速下滑时，有m1gsinkm1gm0g0联立解得k0.1（2）关闭发动机后，小车向上做匀减速运动，则有（m1m2）gsinm0gk（m1m2）g（m1m2m0）a又2aLv2代入数据解得Lm答案：（1）0.1（2）m