专题练习8 牛顿第二定律 动力学的两类问题

专题练习8 牛顿第二定律 动力学的两类问题

专题练习 (八)　牛顿第二定律　动力学的两类问题 ‎ ‎ ‎1. (2013·上海调研)如图所示，两车厢的质量相同，其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近．若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦，下列对于哪个车厢里有人的判断正确的是(　　)‎ A．绳子的拉力较大的那一端车厢里有人 B．先开始运动的车厢里有人 C．后到达两车中点的车厢里有人 D．不去称量质量无法确定哪个车厢有人 解析：绳子对两车厢拉力大小相同，两车厢同时开始运动，选项A、B错误；由x＝at2，后到达两车中点的车厢加速度小，质量大，车厢里有人，选项C正确，D错误．‎ 答案：C ‎2.(2013·江西重点中学模拟)如图甲所示，质量为m1的足够长木板静止在光滑水平面上，其上放一质量为m2的木块．t＝0时刻起，给木块施加一水平恒力F.分别用a1、a2和v1、v2表示木板、木块的加速度和速度大小，图乙中可能符合运动情况的是(　　)‎ 解析：t＝0时刻起，给木块施加一水平恒力F，两者可能一起加速运动，选项A正确；可能木块的加速度大于木板，选项C正确．‎ 答案：AC ‎3．(2012·江苏高考)将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是(　　)‎ 解析：皮球竖直向上抛出，速度逐渐减小，受到的空气阻力逐渐减小，加速度逐渐减小，皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是C.‎ 答案：C ‎4．(2012·安徽高考)如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度 5‎ ‎ ‎ a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力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：分析斜面上物体受力，将重力沿斜面忽然垂直斜面方向分解，由牛顿第二定律可得，mgsin θ－μmgcos θ＝ma，再施加一竖直向下的恒力F，设加速度为a′，由牛顿第二定律可得，‎ ‎(F＋mg)sin θ－μ(F＋mg)cos θ＝ma′，‎ 由此可知，a′＞a，物块将以大于a的加速度匀加速下滑，选项C正确．‎ 答案：C ‎6.如图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力．下列说法正确的是(　　)‎ A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零 B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力 C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力 D．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力小于B的重力 解析：在降落伞未打开前的下降过程，两人均做自由落体运动，安全带的作用力一定为零，打开降落伞后，两人均向下做减速运动，此时对B有F－mBg＝mBa，故知F>mBg.因此只有A正确，B、C、D均错误．‎ 5‎ ‎ ‎ 答案：A ‎7.“儿童蹦极”中，栓在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳．质量为m的小明如图静止悬挂时两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时(　　)‎ A．加速度为零 B．加速度a＝g，沿原断裂绳的方向斜向下 C．加速度a＝g，沿未断裂绳的方向斜向上 D．加速度a＝g，方向竖直向下 解析：因右端弹性橡皮绳在小明腰间断裂瞬间，左侧橡皮绳的拉力还未来得及改变，故小明所受合力与断裂橡皮绳断前的拉力等大反向，由牛顿第二定律可得：a＝g，方向沿原断裂绳方向斜向下，B正确．‎ 答案：B ‎8．(2013·哈尔滨三中月考)如图所示，两个倾角相同的滑竿上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D，当它们都沿滑竿向下滑动时A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列说法正确的是(　　)‎ A．A环与滑竿之间没有摩擦力 B．B环与滑竿之间没有摩擦力 C．A环做的是匀加速直线运动 D．B环做的是匀加速直线运动 解析：对图示两种情况受力分析，并应用牛顿第二定律，可知，A环与滑竿之间没有摩擦力，B环与滑竿之间有摩擦力，A环做的是匀加速直线运动，B环做的是匀加速直线运动，选项A、C正确，B、D错误．‎ 答案：AC ‎9．(2013·唐山摸底)风洞实验室可产生水平方向大小可调节的风力．实验室中有两个质量不等的球A、B，用一轻质绳连接．把A球套在水平细杆上如图所示，对B球施加水平风力作用，使A球与B球一起向右匀加速运动．若把A、B两球位置互换，重复实验，让两球仍一起向右做匀加速运动，已知两次实验过程中球的加速度相同，A、B两球与细杆的动摩擦因数相同．则两次运动过程中，下列物理量一定不变的是(　　)‎ A．细绳与竖直方向的夹角　　 B．轻绳拉力的大小 C．细杆对球的支持力　　　 D．风给小球的水平力 解析：由于A、B两球质量不等，细绳与竖直方向的夹角，轻绳拉力的大小可能变化，选项A、B错误；两次运动过程中，受到水平风力一定不变，细杆对球的支持力一定不变，选项C、D正确．‎ 5‎ ‎ ‎ 答案：CD ‎10.如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙模型，紧绷的传送带始终保持v＝1 m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则(　　)‎ ‎ A．乘客与行李同时到达B处 B．乘客提前0.5 s到达B处 C．行李提前0.5 s到达B处 D．若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B处 ‎11.如图所示，静止在水平地面上的玩具小鸭质量m＝0.5 kg，受到与水平面夹角为53°的恒定拉力后，玩具开始沿水平地面运动．若拉力F＝4.0 N，经过时间t＝2.0 s，玩具移动距离为x＝4.8 m；撤去拉力F后，玩具又向前滑行一段距离．求：(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g取10 m/s2)．‎ ‎(1)运动过程中，玩具的最大速度；‎ ‎(2)撤去拉力后，玩具继续前进的距离．‎ 解析：(1)由x＝a1t2，得a1＝，‎ 代入数值得a1＝2.4 m/s2‎ 运动过程中，玩具的最大速度为vm＝a1t＝4.8 m/s.‎ ‎(2)施加拉力F时，水平方向由牛顿第二定律知 Fcos 53°－μFN＝ma1‎ 竖直方向Fsin 53°＋FN＝mg，联立解得μ＝0.67‎ 撤去拉力后玩具的加速度a2＝μg＝6.7 m/s2‎ 5‎ ‎ ‎ 滑行距离x2＝＝1.7 m.‎ 答案：(1)2.4 m/s2　(2)1.7 m ‎12．(2012·安徽高考)质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图象如图所示．球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4.该球受到的空气阻力大小恒为f，g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)弹性球受到的空气阻力f的大小；‎ ‎(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h. 。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 5‎ ‎ ‎