2022版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题作业含解析新人教版.docx
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1、第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题A组基础题组一、单项选择题1由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位,叫作导出单位。导出单位可以用基本单位表示,则力的单位“牛顿(N)”用国际单位制的基本单位表示正确的是()Akgs2/mBkgm/s2Ckgs/m2 Dkgm/s解析:物理公式不但表示物理量之间的关系,也表示单位之间的关系,由牛顿第二定律Fma可知,力的单位“牛顿”用国际单位制的基本单位表示为1 N1 kgm/s2,选项B正确。答案:B2如图所示,细绳一端系在小球O上,另一端固定在天花板上A点,轻质弹簧一端与小球连接,另一端固定在竖直墙上B点,小球处于静止状态。将细绳烧断的瞬间,小
2、球的加速度方向()A沿BO方向 B沿OB方向C竖直向下 D沿AO方向解析:小球平衡时,对小球受力分析,其受重力、弹簧弹力和绳的拉力。当细绳烧断的瞬间,绳的拉力变为零,重力和弹簧弹力不变,所以重力与弹簧弹力的合力与绳的拉力等大反向,故D正确。答案:D3(2021湖北华中师大一附中高三模拟)我国新一代载人飞船试验船返回舱已于2020年5月8日顺利返回地面,返回舱质量约为5.4103 kg。某一次进行返回地面的测试时,返回舱在某处弹射出三朵主伞构成伞群,通过伞群减速,安全返回地面,可将这一运动视为竖直方向的匀减速直线运动,加速度大小为1.0 m/s2,三根主伞的伞绳a、b、c均与竖直方向成角,已知s
3、in 0.44,cos 0.90,g取10 m/s2,则返回舱在下落过程中主伞伞绳a上的拉力大小约为()A2.80103 N B1.72104 NC2.20104 N D6.84104 N解析:返回舱向下做匀减速运动,加速度向上,根据牛顿第二定律可得3FTcos mgma,解得FT2.20104 N,故选C。答案:C4如图,水平地面和倾角为37的斜面相接于A点,质量m0.5 kg的物块静止在B点,在水平向右的恒力F的作用下,物块经过2 s时间运动到A点,此时立即撤去恒力F,物块冲上斜面,1 s后在斜面上的某点速度减为零。不计物块在A点的能量损失,物块与各处的动摩擦因数均为0.4,则恒力F的大小
4、是(sin 370.6,cos 370.8,g取10 m/s2)()A3.3 N B4.3 NC5.3 N D6.3 N解析:设物块运动到A点的速度为v,物块在水平面受重力、支持力、摩擦力和拉力F作用,由牛顿第二定律得Fmgma1,由速度公式得va1t1,物块在斜面上滑动时,由牛顿第二定律得mgsin 37mgcos ma2,由速度公式得va2t2,联立解得F4.3 N,选项B正确。答案:B5.如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦。以下说法正确的是()A若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零B若
5、加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零C斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD斜面对球不仅有弹力,而且该弹力是一个定值解析:设球的质量为m,斜面倾角为,斜面给球的弹力为F1,竖直挡板给球的弹力为F2,对球受力分析,如图所示。由牛顿第二定律得F1cos mg0,F2F1sin ma,解得F1,F2mgtan ma,即F1是定值,故A、B错误,D正确;球所受斜面、挡板的力以及重力的合力为ma,故C错误。答案:D二、多项选择题6(2021山东省临沂高三上学期月考)如图所示,倾角为的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m的小球A、B,它们用劲度系数为k的轻质弹簧相连接,现对A施加一个水平向右、大小F
6、mg的恒力,使A、B在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L,则下列说法正确的是()A弹簧的原长为LB斜面的倾角30C撤掉恒力F的瞬间小球A的加速度不变D撤掉恒力F的瞬间小球B的加速度为0解析:对小球B进行受力分析,由平衡条件可得kxmgsin ,解得x,所以弹簧的原长为LxL;对小球A进行受力分析,由平衡条件可得Fcos mgsin kx,解得30,则弹簧的原长为L,选项A、B正确。撤掉恒力F的瞬间,对A进行受力分析,可得mgsin kxmaA,小球A此时的加速度aAg,选项C错误。撤掉恒力F的瞬时,弹簧弹力不变,B球所受合力不变,故B球的加速度为零,选项D
7、正确。答案:ABD7两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()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:设小球在下落过程中所受阻力F阻kR,k为常数,R为小球半径,由牛顿第二定律可知mgF阻ma,由mVR3知R3gkRR3a,即ag,故知R越大,a越大,即下落过程中a甲a乙,选项C错误;下落相同的距离,由hat2知,a越大,t越小,故甲球用的时间比乙球短,选项A错误;由
8、2ahv2v知,v00,a越大,v越大,故甲球末速度较大,选项B正确;由W阻F阻h知,甲球克服阻力做的功更大一些,选项D正确。答案:BD8绰号“威龙”的第五代制空战机歼20具备高隐身性、高机动性等能力,为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥,歼20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度。假设某次垂直飞行测试实验中,歼20加速达到50 m/s后离地,而后开始竖直向上飞行试验。该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h,匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km。假设加速阶段所受阻力恒定,约为重力的。已知该歼20质量为20吨,声速为340 m/s,忽略战机因油耗等导致质量的变化,则
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