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【师说】2015高考物理一轮复习 牛顿第二定律 两类动力学问题课后练习(2014新题,含解析)
课时训练8 牛顿第二定律 两类动力学问题
一、选择题
1.如图所示,连同装备总重力为G的滑雪爱好者从滑雪坡道上由静止开始沿坡道ABC向下滑行,滑到B点时滑雪者通过改变滑雪板角度的方式来增大摩擦力的大小,使其到底端C点速度刚好减为零.已知ABBC,设两段运动过程中摩擦力均为定值.下列分别为滑雪者位移、速度、加速度、摩擦力随时间变化的图象,其中正确的是( )
解析 对滑雪者,受重力、支持力和摩擦力三个恒力作用,在AB和BC两段的合力均为恒定值,由牛顿第二定律,Gsinθ-fAB=maAB、fBC-Gsinθ=maBC,加速度也分别恒定,且AB段aAB的方向沿斜面向下,BC段aBC的方向沿斜面向上,则选项C、D错误;滑雪者先匀加速运动到B,再匀减速运动到C,则选项B正确;s-t图象的斜率表示速度,则选项A错误.
答案 B
2.汽车拉着拖车在水平道路上沿着直线加速行驶,根据牛顿运动定律,以下说法正确的是( )
A.汽车能拉着拖车加速前进,是因为汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力
B.加速前进时,汽车对拖车的拉力大小与拖车对汽车的拉力大小相等
C.汽车先对拖车施加拉力,然后才产生拖车对汽车的拉力
D.汽车对拖车的拉力大小与拖车所受地面对它的摩擦力大小相等
解析 汽车拉着拖车加速前进,汽车对拖车的拉力大于拖车所受地面对它的摩擦力,根据牛顿第三定律,汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力,且同时产生,故只有选项B正确.
答案 B
3.粗糙水平面上放有P、Q两个木块,它们的质量依次为m1、m2,与水平面的动摩擦因数依次为μ1、μ2.分别对它们施加水平拉力F,它们的加速度a随拉力F变化的规律如图所示.下列判断正确的是( )
A.m1m2,μ1μ2 B.m1m2,μ1μ2
C.m1m2,μ1μ2 D.m1m2,μ1μ2
解析
木块在水平面受到拉力和摩擦力作用,根据牛顿第二定律有
a==F-μg,结合加速度a随拉力F变化的图象,a-F斜率代表,图象Q的斜率大,即m1m2,纵轴的截距是-μg,把图象延长得到纵轴截距如图,Q截距大说明μ2μ1.对照答案B对.
答案 B
4.一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能正确描述F与a之间关系的图象是( )
解析 设物块受的滑动摩擦力为Ff,当拉力F增至与滑动摩擦力相等时,物块才开始滑动.根据牛顿第二定律得F-Ff=ma,则F=Ff+ma,C项正确.
答案 C
5.
[2014·福建月考]如图所示,竖直平面内两根光滑细杆所构成的AOB被铅垂线OO′平分,AOB=120°.两个质量均为m的小环通过水平轻弹簧的作用静止在A、B两处,A、B连线与OO′垂直,连线中O点高度为h,已知弹簧原长为h,劲度系数为k,现在把两个小环在竖直方向上均向下平移h,释放瞬间A环加速度为a,则下列表达式正确的是( )
A.k=mg/3h B.k=mg/6h
C.a=g D.a=g
解析 以位于A点的小环为研究对象受力分析如图所示,
设此时弹簧伸长量为Δx,则有:
kΔx=mgtan30°,而Δx=-h,
解得:k=,所以A、B错误;同理分析小环下移h后的受力情况可得到:kΔx′cos30°-mgsin30°=ma,而同时有Δx′=-h,代入解得:a=g,故C正确、D错误.
答案 C
6.
游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道.甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有( )
A.甲的切向加速度始终比乙的大
B.甲、乙在同一高度的速度大小相等
C.甲、乙在同一时刻总能到达同一高度
D.甲比乙先到达B处
解析
设轨道的切线与水平面夹角为θ,小孩下滑过程的切向加速度a=gsinθ,开始甲大于乙后来甲小于乙,A项错误;由机械能守恒可知,甲、乙在同一高度的速度大小相等,B项正确;画出甲、乙的速率—时间图象如图所示,由于两种情况路程相同(即图象与t轴所围的图形的面积相同),最后的速率相同,由图可知甲比乙先到达B处,同一时刻,甲的位置总低于乙,C项错误,D项正确.
答案 BD
7.2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功,图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止.某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度—时间图线如图(b)所示.假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m.已知航母始终静止,重力加速度的大小为g,则( )
A.从
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