【三維設(shè)計(jì)】2014屆高三物理一輪 課時(shí)跟蹤檢測(cè)10 牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題

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1、 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十)　牛頓第二定律　兩類動(dòng)力學(xué)問題 高考常考題型：選擇題＋計(jì)算題 1．聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度ρ、壓強(qiáng)p有關(guān)，下列速度的表達(dá)式(k為比例系數(shù)，無單位)中正確的是(　　) A．v＝k　　　　　　　 B．v＝ C．v＝ D．v＝ 2．在一次救災(zāi)行動(dòng)中，直升機(jī)懸停在空中向地面無初速投放救災(zāi)物品，物品所受的空氣阻力與其下落的速率成正比。若用v、a、t分別表示物品的速率、加速度的大小和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，則在物品下落過程中，圖1中表示其v－t和a－v關(guān)系的圖象可能正確的是(　　) 圖1 3．如圖2所示，一條輕質(zhì)彈簧左端固定，右端系一小物塊，物塊與水

2、平面各處動(dòng)摩擦因數(shù)相同，彈簧無形變時(shí)，物塊位于O點(diǎn)。今先后分別把物塊拉到P1和P2點(diǎn)由靜止釋放，物塊都能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)左方，設(shè)兩次運(yùn)動(dòng)過程中物塊速度最大的位置分別為Q1和Q2點(diǎn)，則Q1與Q2點(diǎn)(　　) 圖2 A．都在O點(diǎn) B．都在O點(diǎn)右方，且Q1離O點(diǎn)近 C．都在O點(diǎn)右方，且Q2離O點(diǎn)近 D．都在O點(diǎn)右方，且Q1、Q2在同一位置 4．(2012·大連模擬)如圖3所示，質(zhì)量分別為m和2m的兩個(gè)小球置于光滑水平面上，且固定在一輕質(zhì)彈簧的兩端，已知彈簧的原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k。現(xiàn)沿彈簧軸線方向在質(zhì)量為2m的小球上有一水平拉力F，使兩球一起做勻加速運(yùn)動(dòng)，則此時(shí)兩球間的距離為(　　)

3、 圖3 A. B. C．L＋ D．L＋ 5．如圖4所示，小車運(yùn)動(dòng)時(shí)，看到擺球懸線與豎直方向成θ角并與小車保持相對(duì)靜止，則下列說法中正確的是(　　) A．小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)，加速度為gsin θ B．小車可能向右減速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtan θ 圖4 C．小車可能向左加速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtan θ D．小車可能向左減速運(yùn)動(dòng)，加速度為gtan θ 6. (2012·鄭州檢測(cè))如圖5所示為糧袋的傳送裝置，已知AB間長(zhǎng)度為L(zhǎng)，傳送帶與水平方向的夾角為θ，工作時(shí)其運(yùn)行速

4、度為v，糧袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，正常工作時(shí)工人在A點(diǎn)將糧袋放到運(yùn)行中的傳送帶上，關(guān)于糧袋從A到B的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(　　) 圖5 A．糧袋到達(dá)B點(diǎn)的速度與v比較，可能大，也可能相等或小 B．糧袋開始運(yùn)動(dòng)的加速度為g(sin θ－μcos θ)，若L足夠大，則以后將一定以速度v做勻速運(yùn)動(dòng) C．若μ≥tan θ，則糧袋從A到B一定一直是做加速運(yùn)動(dòng) D．不論μ大小如何，糧袋從A到B一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，且a>gsin θ 7.如圖6所示，車內(nèi)繩AB與繩BC拴住一

5、小球，BC水平，車由原來的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)橄蛴易黾铀僦本€運(yùn)動(dòng)，小球仍處于圖中所示的位置，則(　　) 圖6 A．AB繩、BC繩拉力都變大 B．AB繩拉力變大，BC繩拉力變小 C．AB繩拉力變大，BC繩拉力不變 D．AB繩拉力不變，BC繩拉力變大 8．如圖7甲所示，一物體沿傾角為θ＝37°的固定粗糙斜面由靜止開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向右的風(fēng)力作用，水平風(fēng)力的大小與風(fēng)速成正比。物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖乙所示，則(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.

6、8，g＝10 m/s2)(　　) 圖7 A．當(dāng)風(fēng)速為3 m/s時(shí)，物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng) B．當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時(shí)，物體與斜面間無摩擦力作用 C．當(dāng)風(fēng)速為5 m/s時(shí)，物體開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng) D．物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25 9．質(zhì)量相同的木塊A、B，用輕彈簧相連置于光滑的水平面上，如圖8所示。開始時(shí)彈簧處于自然狀態(tài)，現(xiàn)用水平恒力F推木塊A，則彈簧第一次壓縮到最短的過程中，關(guān)于兩者的速度vA、vB，兩者的加速度aA、aB的關(guān)系，下列說法正確的是(　　) 圖8 A．vA＝vB時(shí)，a

7、A＝aB　　　　　 B．vA＝vB時(shí)，aA>aB C．a(chǎn)A＝aB時(shí)，vA>vB D．a(chǎn)A＝aB時(shí)，vA

8、潛hA后速度減為零，“B魚”豎直下潛hB后速度減為零。“魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)，除受重力外，還受浮力和水的阻力，已知“魚”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度為g，“魚”運(yùn)動(dòng)的位移值遠(yuǎn)大于“魚” 圖11 的長(zhǎng)度。假設(shè)“魚”運(yùn)動(dòng)時(shí)所受水的阻力恒定，空氣阻力不計(jì)。求： (1)“A魚”入水瞬間的速度vA； (2)“A魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力FfA； (3)“A魚”與“B魚”在水中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力之比FfA∶FfB。 12．(2012·淮安模擬)某研究小組利用如圖12甲所示裝置探究物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8 N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知

9、物塊的質(zhì)量m＝1 kg，通過DIS實(shí)驗(yàn)，得到如圖乙所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。假定物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2。試問： 　 圖12 (1)圖乙中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于這兩個(gè)角度時(shí)物塊所受摩擦力指向何方？ (2)如果木板長(zhǎng)L＝3 m，傾角為30°，若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)，為保證物塊不沖出木板頂端，力F最多作用多長(zhǎng)時(shí)間？ 答 案 課時(shí)跟蹤檢測(cè)(十) 牛頓第二定律　兩類動(dòng)力學(xué)問題 1．選B　可把p、ρ的單位用基本單位表示，代入進(jìn)行單位運(yùn)算，看得出的單位是否是v的單位。壓強(qiáng)p的單

10、位用基本單位表示為Pa＝＝，密度ρ的單位用基本單位表示為kg/m3。 2．選AC　由牛頓第二定律可得：mg－Ff＝ma，又Ff＝kv，故得：a＝g－v，可見C正確，D錯(cuò)誤，又由于a逐漸減小，故A正確，B錯(cuò)誤。 3．選D　物塊速度最大時(shí)，其加速度為零，此時(shí)彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，且有kx＝μmg，可見，兩次速度最大的位置對(duì)應(yīng)的彈簧伸長(zhǎng)量相同，即都在O點(diǎn)右方，且在同一位置，D正確。 4．選C　兩個(gè)小球一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度相等，對(duì)系統(tǒng)受力分析，由牛頓第二定律可得：F＝(m＋2m)a，對(duì)質(zhì)量為m的小球作水平方向受力分析，由牛頓第二定律和胡克定律，可得：kx＝ma，則此時(shí)兩球間的距離為L(zhǎng)＋，選項(xiàng)

11、C正確。 5．選BC　以球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力如圖所示。則mgtan θ＝ma，a＝gtan θ，方向向左， 那么小車運(yùn)動(dòng)則可能是向左加速，也可能是向右減速，即B、C正確，A、D錯(cuò)誤。 6．選A　開始時(shí)，糧袋相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，受重力、支持力和沿傳送帶向下的摩擦力，由牛頓第二定律可知，mgsin θ＋μFN＝ma，F(xiàn)N＝mgcos θ，解得a＝gsin θ＋μgcos θ，故B項(xiàng)錯(cuò)；糧袋加速到與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，若mgsin θ>μmgcos θ，即當(dāng)μ

12、 θ，且等于重力G，即FT1＝，故FT1不變。向右的加速度只能是由BC繩上增加的拉力提供，故FT2增加，所以D正確。 8．選AD　由題圖乙得物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，物體的加速度方向不變，當(dāng)風(fēng)的初速度為零時(shí)，加速度為a0＝4 m/s2，沿斜面方向有a＝gsin θ－μgcos θ，解得μ＝0.25，D正確；物體沿斜面方向開始加速下滑，隨著速度的增大，水平風(fēng)力逐漸增大，摩擦力逐漸增大，則加速度逐漸減小，但加速度的方向不變，物體仍然加速運(yùn)動(dòng)，直到速度為5 m/s時(shí)，物體的加速度減為零，此后物體將做勻速運(yùn)動(dòng)，A正確，B、C錯(cuò)誤。 9．選C　木塊A、B加速度大小分別為aA＝、aB＝，彈簧壓縮

13、到最短的過程中，F(xiàn)彈逐漸增大，則物體A的加速度逐漸減小，而B的加速度逐漸增大，在aA＝aB之前，A的加速度總大于B的加速度，所以aA＝aB時(shí)，vA>vB，此后A的加速度繼續(xù)減小，B的加速度繼續(xù)增大，所以vA＝vB時(shí)，aB>aA。 10．選AC　t＝0時(shí)刻起，給木塊施加一水平恒力F，兩者可能一起加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A正確；可能木塊的加速度大于木板的加速度，選項(xiàng)C正確。 11．解析：(1)以“A魚”為研究對(duì)象，“A魚”入水前，只受重力，做自由落體運(yùn)動(dòng)，則有vA2－0＝2gH，得vA＝。(2)“A魚”入水后，受重力、阻力、浮力三個(gè)力作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為aA，以運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，有mg－F

14、?。璅fA＝maA， 0－vA2＝2aAhA， 由題意F?。絤g， 聯(lián)立得FfA＝mg。 (3)以“B魚”為研究對(duì)象，“B魚”的受力和運(yùn)動(dòng)情況與“A魚”相似，所以 FfB＝mg， 則＝。 答案：(1)　(2)mg　(3) 12．解析：(1)當(dāng)木板傾角為θ1時(shí)，摩擦力沿斜面向下，當(dāng)木板傾角為θ2時(shí)，摩擦力沿斜面向上。 (2)對(duì)物塊，力F作用時(shí)的加速度 a1＝＝2 m/s2 對(duì)物塊，撤去力F后的加速度大小 a2＝＝6 m/s2 設(shè)物塊不沖出木板頂端，力F最長(zhǎng)作用時(shí)間為t 則撤去力F時(shí)的速度v＝a1t，位移x1＝a1t2 撤去力F后運(yùn)動(dòng)的距離x2＝由題意有L＝x1＋x2 聯(lián)立可得：t＝1.5 s。 答案：(1)傾角為θ1時(shí)沿斜面向下　傾角為θ2時(shí)沿斜面向上　(2)1.5 s 6