专题11 牛顿第二定律（测）-2019年高考物理一轮复习讲练测

专题11 牛顿第二定律（测）-2019年高考物理一轮复习讲练测

‎ ‎ 第11讲 牛顿第二定律——测 ‎【满分：110分 时间：90分钟】‎ 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。)‎ ‎1．静止在光滑水平面上的物体，同时受到在同一直线上的力F1、F2作用，F1、F2随时间变化的图象如图所示，则物体在0~2t时间内 A． 离出发点越来越远 B． 速度先变大后变小 C． 速度先变小后变大 D． 加速度先变大后变小 ‎【答案】 A 考点：牛顿定律的应用 ‎【名师点睛】此题是牛顿第二定律应用的定性分析；关键是能从给定的F-t图线中分析合外力的变化，然后根据牛顿第二定律来分析加速度的变化，然后分析速度及位移的变化情况.‎ ‎2．如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上、质量均为m的物体A、B接触(A与B和弹簧均未连接)，弹簧水平且无形变．用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止．已知物体A与水平面间的动摩擦因数为μ，物体B与水平面间的摩擦不计．撤去F后，物体A、B开始向左运动，A运动的最大距离为4x0，重力加速度为g.则(　　)‎ A． 撤去F后，物体A和B先做匀加速运动，再做匀减速运动 B． 撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为 C． 当物体A、B一起开始向左运动距离x0后分离 D． 当物体A、B一起开始向左运动距离后分离 ‎【答案】 D ‎【解析】‎ ‎【详解】‎ ‎【点睛】‎ 本题分析物体的受力情况和运动情况是解答的关键，要抓住加速度与合外力成正比，即可得到加速度是变化的．运用逆向思维研究匀减速运动过程。‎ ‎3．如图，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行， 回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始终保持静止，则小物块 A． 上滑所需时间与下滑所需时间相等 B． 上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等 C． 上滑时的加速度与下滑时的加速度相等 D． 上滑和下滑过程，斜劈受到地面的摩擦力方向相反 ‎【答案】 B C错误；B、上滑过程中和下滑过程中机械能的损失都等于克服摩擦力做的功，即为μmgxcosθ，故B正确；D、物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有：‎ x方向分析：上滑过程中f1=ma1cosθ，下滑过程中f2=ma2cosθ，地面对斜面体的静摩擦力方向一直未变向左，故D错误。故选B。‎ ‎【点睛】本题关键是用整体法进行受力分析，然后根据牛顿第二定律和运动学公式列方程分析求解；知道加速度是联系静力学和运动学的桥梁。‎ ‎4．如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止沿斜面开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，f为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是 A． 加速过程中，N=G B． 加速过程中，人受到的支持力大于人对电梯的压力 C． 匀速过程中，f＝0，N、G都做功 D． 匀速过程中，摩擦力方向水平向右 ‎【答案】 C ‎【解析】A、加速过程中，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得： ax=acosθ，方向水平向右；ay=asinθ，方向竖直向上，所以支持力大于人的重力，故A错误；‎ B、根据牛顿第三定律可知人受到的支持力等于人对电梯的压力，故B错误；‎ CD、匀速过程中，人受力平衡，水平方向不受摩擦力，但在竖直方向上有位移，所以重力做负功，支持力做正功，故D错误，C正确；‎ 故选C。‎ ‎【点睛】解决本题时可以把加速度进行分解，结合牛顿第二定律求解各力，明确在理的方向上通过的位移即可。‎ ‎5．一个质量m=2kg的物体放置在光滑水平桌面上，受到三个沿水平方向共点力F1、F2、F3的作用，且这三个力的大小和方向构成如图所示的三角形，已知F2=0.5N，则下列说法正确的是 A． 这个物体共受到四个力的作用 B． 这个物体的合力大小为0‎ C． 这个物体的加速度大小为1m/s2‎ D． 这个物体的加速度方向与F2相同 ‎【答案】 C ‎6．如图所示，质量分别为和的木块之间用轻弹簧相连，在拉力F的作用下，一起以加速度竖直向上做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，设此时和的加速度分别为和，规定竖直向上为正方向，则（ ）‎ A． ‎ B． ‎ C． ‎ D． ‎ ‎【答案】 C 点晴：解决本题关键理解利用牛顿第二定律求解瞬时加速度注意两种模型：1、微小形变弹力突变，如绳的拉力，杆的弹力；2、明显形变弹力渐变，如弹簧的弹力，橡皮筋的弹力等。‎ ‎7．如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角如图，则在剪断a绳的瞬间，小球的加速度大小为a1，剪断b绳的瞬间，小球的加速度大小为a2。则a1:a2为( ) ‎ A． 1:1‎ B． 2:1‎ C． :1‎ D． 2:1‎ ‎【答案】 C ‎【解析】在剪断a绳的瞬间，b绳的弹力发生突变，小球即将做圆周运动，‎ 重力分解为沿绳方向和垂直绳子的方向，根据牛顿第二定律可得小球的加速度大小 同理可得剪断b绳的瞬间，小球的加速度大小，所以，故C正确，ABD错误；‎ ‎【点睛】在剪断一根绳的瞬间，另一根绳的弹力发生突变，由牛顿第二定律求解即将发生运动方向上的加速度。‎ ‎8．汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线．由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度．已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25m．汽车在刹车前的瞬间的速度大小为（重力加速度g取10m/s2）（　　）‎ A． 10 m/s B． 20 m/s C． 30 m/s D． 40 m/s ‎【答案】 B 点睛：运动学问题，一般先根据物体受力，利用牛顿第二定律求得加速度，然后再由运动学规律求解相关位移、速度等问题．‎ ‎9．如图所示，物体a、b用一根不可伸长的细线相连，再用一根轻弹簧跟a相连，弹簧上端固定在天花板上，已知物体a、b的质量相等。当在P点处剪断绳子的瞬间（ ）‎ A． 物体a的加速度大小为零 B． 物体a的加速度大小为g C． 物体b的加速度大小为零 D． 物体b的加速度大小为g ‎【答案】 BD ‎【解析】A、B、设ab物体的质量为m，剪断细线前，对ab整体受力分析，受到总重力和弹簧的弹力而平衡，故F=2mg；再对物体a受力分析，受到重力、细线拉力和弹簧的拉力；剪断细线后，重力和弹簧的弹力不变，细线的拉力减为零，故物体a受到的力的合力等于mg，向上，根据牛顿第二定律得A的加速度为，故B正确，A错误；C、D、对物体b受力分析，受到重力、细线拉力，剪断细线后，重力不变，细线的拉力减为零，故物体b受到的力的合力等于mg，向下，根据牛顿第二定律得A的加速度为 ‎，故C错误，D正确；故选BD。‎ ‎【点睛】本题是力学中的瞬时问题，关键是先根据平衡条件求出各个力，然后根据牛顿第二定律列式求解加速度；同时要注意轻弹簧的弹力与形变量成正比，来不及突变，而细线的弹力是有微小形变产生的，故可以突变．‎ ‎10．如图，两个质量分别为m1=3kg，m2=2kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧秤连接，两个大小分别为F1=30N，F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则（　　）‎ A． 弹簧秤的示数是50N B． 弹簧秤的示数是24N C． 在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为2m/s2‎ D． 在突然撤去F2的瞬间，m2的加速度大小为12m/s2‎ ‎【答案】 BD ‎11．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量m1的物体1。跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角。下列说法中正确的是 （ ）‎ A． 车厢的加速度为gtanθ B． 绳对物体1的拉力为m1gcosθ C． 底板对物体2的支持力为m2g-m1g D． 物体2所受底板的摩擦力为m2gtanθ ‎【答案】 AD ‎【解析】以物体1为研究对象，分析受力情况：重力m1g和拉力T，根据牛顿第二定律得：m1gtanθ=m1a，得a=gtanθ，则车厢的加速度也为gtanθ．．故A正确，B错误．对物体2‎ 研究，分析受力，根据牛顿第二定律得，可知底板对物体2的支持力为m2g-T= m2g-；f=m2a=m2gtanθ．故C错误，D正确；故选AD．‎ 点睛：本题要抓住两个物体与车厢的加速度相同，采用隔离法研究，分别运用合成法和正交分解法处理．‎ ‎12．如图A、B两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接B，另一端绕过定滑轮连接C物体，已知A和C的质量都是1 kg，B的质量是2 kg，A、B间的动摩擦因数是0.3，其它摩擦不计。由静止释放C，C下落一定高度的过程中(C未落地，B未撞到滑轮，g=10m/s2）。下列说法正确的是（ ）‎ A． A、B两物体发生相对滑动 B． A物体受到的摩擦力大小为3 N C． B物体的加速度大小是2.5 m/s2‎ D． 细绳的拉力大小等于10 N ‎【答案】 C 点睛：本题考查了牛顿第二定律的基本运用，通过整体法和隔离法判断出A、B是否发生相对滑动是解决本题的关键．‎ 二、非选择题（本大题共4小题，第13、14题每题10分；第15、16题每题15分；共50分）‎ ‎13．如图所示，质量为m=2kg的物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，物体在方向与水平面成α=37°斜向下、大小为10N的推力F作用下，从静止开始运动，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2。求：‎ ‎(1)5s末物体的速度大小 ‎(2)若5s末撤去F，物体又经过多久能停下来？‎ ‎【答案】 (1) (2)3.5s ‎【解析】(1)物体受力如图所示，‎ 则t止=-v5/ a′=3.5s ‎【点睛】解决本题的关键正确的对物体进行受力分析得出物体运动的加速度，能理清物体的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解，本题易出错的是前后两种运动过程中物体所受摩擦力大小不相等．‎ ‎14．如图所示,一个质量为的小球B,用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点,已知当两绳拉直时,两绳与车厢前壁的夹角均为45°.试求:‎ ‎（1）当车以加速度向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力.‎ ‎（2）当车以加速度向左做匀加速直线运动时,1、2两绳的拉力 .‎ ‎【答案】 （1）；0（2）； ‎ ‎【解析】当细绳2刚好拉直而无张力时，车的加速度为向左的a0，由牛顿第二定律得：‎ F1cos45°=mg     ①‎ F1sin45°=ma0    ②‎ 可得：a0=g  ③‎ ‎（1）因a1=g＜a0，故细绳2松弛，拉力为零 可解得：F12=mg   F22=mg ‎15．低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱。如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H=263m的悬崖边跳伞时的情景。运动员离开悬崖时先做自由落体运动，一段时间后，展开降落伞，以a=9 m/s2的加速度匀减速下降，已知运动员和伞包的总质量为80kg，为了运动员的安全，运动员落地时的速度不能超过4m/s，求：‎ ‎（1）运动员做自由落体运动的最大位移大小；‎ ‎（2）运动员（含伞包）展开降落伞时所受的空气阻力f；‎ ‎（3）如果以下落时间的长短决定比赛的胜负，为了赢得比赛的胜利，运动员在空中运动的最短时间是多大。‎ ‎【答案】 （1）125m.（2）1520N，方向竖直向上（3）10.1 s.‎ ‎【解析】(1)设运动员做自由落体运动的最大位移为x，此时速度为v0，则 v02＝2gx 又v2－v02＝－2a(H－x)‎ 联立解得x＝125m，v0＝50 m/s.‎ ‎(2)展开降落伞时，对运动员（含伞包），由牛顿第二定律知，‎ 点睛：复杂运动过程都是由简单过程组成的，因此解答复杂运动问题，关键是分析清楚其运动过程，搞清运动形式，然后根据相应规律列方程求解．‎ ‎16．如图所示，质量m=1kg的小物块静止放在粗糙水平面上，它与水平面表面的动摩擦因数μ=0.4，且与水平面边缘O点的距离s=8m．在台阶右侧固定了一个1/2圆弧挡板，半径R=3m，圆心与桌面同高。今以O点为原点建立平面直角坐标系．现用F=8N的水平恒力拉动小物块，一段时间后撤去拉力，小物块最终水平抛出并击中挡板．（g取10m/s2）‎ ‎（1）若小物块恰能击中圆弧最低点，则其离开O点时的动能大小；‎ ‎（2）在第（1）中拉力F作用的时间；‎ ‎（3）若小物块在空中运动的时间为0.6s，则拉力F作用的距离。‎ ‎【答案】 （1）7.5J（2）（3）‎ ‎【解析】（1）小物块离开O点后开始做平抛运动，故： ‎ ‎∴；‎ ‎（2）由开始运动到小物块到达O点的动能定理得； ‎ ‎∴‎ 由牛顿第二定律得 ， ‎ ‎ ‎ ‎（3）小物块离开O点后开始做平抛运动，由下落时间可知下落距离 ‎ ‎