2019年高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题习题新人教版.doc

1、【 精品教育资源文库 】 第三章 第 2 讲 牛顿第二定律 两类动力学问题 1 (2016 全国卷 )(多选 )两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则 导学号 21992183 ( BD ) A甲球用的时间比乙球长 B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 解析 由于两球由同种材料制成，甲球的质量大于乙 球的质量，因此甲球的体积大于乙球的体积，甲球的半径大于乙球的半径，设球的半径为 r，根

2、据牛顿第二定律，下落过程中 mg kr ma， a g kr 43 r3 g 3k4 r 2可得，球下落过程做匀变速直线运动，且下落过程中半径大的球下落的加速度大，因此甲球下落的加速度大，由 h 12at2 可知，下落相同的距离，甲球所用的时间短， A、 C 项错误；由 v2 2ah 可知，甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小， B 项正确；由于甲球受到的阻力大，因此克服阻力 做的功多， D 项正确。 2 (2017 吉林省实验中学五模 )如图甲所示，用一水平外力 F 拉着一个静止在倾角为 的光滑斜面上的物体， F 逐渐增大，物体做变加速运动，其加速度 a 随外力 F 变化的图象如图乙所示，若

3、重力加速度 g 取 10m/s2。根据图乙中所提供的信息可以计算出导学号 21992184 ( B ) A物体的重力为 2N B斜面的倾角为 37 C加速度为 6m/s2时物体的速度 D物体能静止在斜面上所施加的最小外力为 12N 解析 对物体受力分析，受拉力、重力、支持力，如图所示， 【 精品教育资源文库 】 在 x 轴方向有 Fcos mgsin ma 在 y 轴方向有 N Fsin mgcos 0 从图象中取两个点： (20N,2m/s2)， (30N,6m/s2)， 代入 式解得 m 2kg， 37 ，所以物体的重力 G 20N，斜面的倾角为 37 ，故 A 错误， B 正确；当 a

4、 0 时，可解得 F 15N，即最小拉力为 15N，题中并未说明力 F 随时间变化的情况，故无法求出加速度为 6m/s2时物体的速度大小，故 C、 D 错误。 3 (2017 湖南株洲一诊 )一质量为 m 的铝球用细线悬挂静止在足够深的油槽中 (如图甲所示 )，某时刻剪断 细线，铝球开始在油槽中下沉，通过传感器得到铝球的加速度随下沉速度变化的图象如图乙所示，已知重力加速度为 g，下列说法正确的是 导学号 21992185 ( C ) A铝球刚开始运动的加速度 a0 g B铝球下沉的速度将会一直增大 C铝球下沉过程所受到油的阻力 f ma0vv0D铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油的阻力所做的

5、功 解析 刚开始释放时，铝球受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力作用，即 a0 mg F浮m g F浮m g， A 错误；由图乙可知铝球做加速度减小的加速运动，速度越来越大，当 a 0 时，铝球下沉的速度达到最大，之后匀速运动， B 错误；刚开始释放时有 mg F 浮 ma0，铝球下沉过程中受重力、阻力、浮力，由牛顿第二定律可得， mg F 浮 f ma，由 a v 图象可知 a a0 a0v0v，由以上各式解得铝球与油的阻力 f ma0vv0， C 正确；铝球下沉过程机械能的减少量等于克服油的阻力和浮力所做的功，故 D 错误。 4 (2017 安徽安庆期末联考 )如图所示， AD 是固定斜面体

6、底边 BC 的高， F、 G 分别是光滑斜面 AB、 AC 的中点， DE 垂直于 AB， DH 垂直于 AC，甲、乙两个小球 (均视为质点 )从斜面的【 精品教育资源文库 】 顶点 A 分别沿斜面 AB、 AC 同时由静止下滑，下列说法正确的是 导学号 21992186 ( B ) A当甲球运动到 E 点时，乙球可能运动到 AG 间某点 B当甲球运动到 E 点时，乙球一定运动到 H 点 C当甲球运动到 F 点时，乙球一定运动到 G 点 D当甲球运动到 F 点时，乙球一定运动到 H 点 解析 设斜面 AB 和 AC 的倾角分别为 、 ， AD h，则小球在两个斜面上下滑的加速度分别为 a1

7、gsin ， a2 gsin ，当甲球运动到 E 点时所需时间 t1 2hsina1 2hg ，同理乙球运动到 H 点所需时间也为 t2 2hg ，即当甲球运动到 E 点时，乙球一定运动到 H点，选项 B 正确， A 错误；甲球运动到 F 点的时间 t32 12 hsingsin 1sinhg，同理乙球运动到 G 点的时间为 t4 1sin hg，因 不一定等于 ，故当甲球运动到 F 点时，乙球不一定运动到 G 点，选项 C 错误；假设当甲球运动到 F 点时，乙球同时也运动到 H 点，则t2 t3，故 2hg 1sin hg，则 sin 22 ，则 45 ，即只有当 45 时，上述假设才成立，

8、但本题未给出 的大小，所以无法判断，选项 D 错误。 5 (2016 四川理综 )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， 制动坡床视为水平面夹角为 的斜面。一辆长 12m 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 23m/s 时，车尾位于制动坡床的低端，货物开始在车厢内向车头滑动，当货物在车厢内滑动了 4m 时，车头距制动坡床顶端 38m，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

9、 cos 1， sin 0.1， g 10m/s2。求： 导学号 21992187 (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。 【 精品教育资源文库 】 答案： (1)5m/s2，方向沿制动坡度向下 (2)98m 解析 (1)设货物的质量为 m，货物与车厢间的动摩擦因数 0.4，货物在车厢内滑动过程中，受到的摩擦力大小为 f，加速度大小为 a1，则 f mgsin ma1 f mg cos 联立 式并代入数据得 a1 5m/s2 a1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 v 23m/s。货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端 s0 38m 的 过程中，用时为 t，货物相对制动坡床的运动距离为s1，在车厢内滑动的距离 s 4 m，货车的加速度大小为 a2，货车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， k 0.44，货车长度 l0 12m，制动坡床的长度为 l，则 Mgsin F f Ma2 F k(m M)g s1 vt 12a1t2 s2 vt 12a2t2 s s1 s2 l l0 s0 s2 联立 并代入数据得 l 98m