高考物理大一轮复习 第三章 牛顿运动定律 4 第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题课后达标能力提升-人教版高三全册物理试题.doc
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1、第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题(建议用时:40分钟)一、单项选择题1(2019贵州遵义模拟)2013年6月我国航天员在“天宫一号”中进行了我国首次太空授课活动,其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验,助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置;松手后,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力,使弹簧回到初始位置,同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间;这样,就测出了聂海胜的质量为74 kg.下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是()A测量时仪器必须水平放置B其测量原理是根据牛顿第二定律C其测量原理是根据万有引力定律D测量时仪器必须竖直放置解析:选B.“质
2、量测量仪”是先通过光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间,则能算出加速度a,然后根据牛顿第二定律Fma,求解质量,所以工作原理为牛顿第二定律由于在太空中处于完全失重状态,所以测量仪器不论在什么方向上,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力都是人所受的合力,故B正确2(2017高考上海卷)如图,在匀强电场中,悬线一端固定于地面,另一端拉住一个带电小球,使之处于静止状态忽略空气阻力,当悬线断裂后,小球将做()A曲线运动B匀速直线运动C匀加速直线运动D变加速直线运动解析:选C.本题考查力与运动的关系在悬线断裂前,小球受重力、电场力和悬线拉力作用而处于平衡状态,故重力与电场力的合力与拉力等值反向悬线断裂后
3、,小球所受重力与电场力的合力大小、方向均不变,故小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动,C项正确3. “儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳如图所示,质量为m的小明静止悬挂时,两橡皮绳的夹角为60,则()A每根橡皮绳的拉力为mgB若将悬点间距离变小,则每根橡皮绳所受拉力将变小C若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂,则小明此时加速度agD若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳,则小明左侧轻绳在腰间断裂时,小明的加速度ag解析:选B. 根据平行四边形定则知,2Fcos 30mg,解得Fmg.故A错误;根据共点力平衡得,2Fcos mg,当悬点间的距离变小时,
4、变小,cos 变大,可知橡皮绳的拉力变小,故B正确;当左侧橡皮绳断裂,断裂的瞬间,右侧橡皮绳的拉力不变,则重力和右侧橡皮绳拉力的合力与左侧橡皮绳初始时的拉力大小相等,方向相反,合力大小为mg,加速度为g,故C错误;当两侧为轻绳时,左侧绳断裂瞬间,右侧绳上拉力发生突变,将重力沿绳方向和垂直于绳方向正交分解,合力为mgsin 30,加速度为g,方向沿垂直于右侧绳的方向斜向下,故D错误4(2019日照模拟)如图所示,在竖直平面内有半径为R和2R的两个圆,两圆的最高点相切,切点为A,B和C分别是小圆和大圆上的两个点,其中AB长为R,AC长为2R.现沿AB和AC建立两条光滑轨道,自A处由静止释放小球,已
5、知小球沿AB轨道运动到B点所用时间为t1,沿AC轨道运动到C点所用时间为t2,则t1与t2之比为()A1B12C1D13答案:A5. (2019江西重点中学十校联考)趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间夹角为,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦力及空气阻力不计,则()A运动员的加速度为gtan B球拍对球的作用力为mgC运动员对球拍的作用力为(Mm)gcos D若加速度大于gsin ,球一定沿球拍向上运动解析:选A. 网球受力如图甲所示,根据牛顿第二定律得FNsin ma,又FNcos mg,解得agtan ,FN,故A正确,B错误;
6、以球拍和球整体为研究对象,受力如图乙所示,根据平衡,运动员对球拍的作用力为F,故C错误;当agtan 时,网球才向上运动,由于gsin gtan ,故球不一定沿球拍向上运动,故D错误6. 如图所示,物块1、2 间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g,则有()Aa1a2a3a40Ba1a2a3a4gCa1a2g,a30,a4gDa1g,a2g,a30,a4g解析:选C.在抽出木板
7、的瞬间,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a1a2g;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg,因此物块3满足mgF,a30;由牛顿第二定律得物块4满足a4g,所以C对7(2019安徽淮北一中模拟)如图甲所示,水平地面上固定一带挡板的长木板,一轻弹簧左端固定在挡板上,右端接触滑块,弹簧被压缩0.4 m后锁定,t0时解除锁定,释放滑块计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的vt图象如图乙所示,其中Oab段为曲线,bc段为直线,倾斜直线Od是t0时的速度图线的切线,已知滑块质量m2
8、.0 kg,取g10 m/s2,则下列说法正确的是()A滑块被释放后,先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动B弹簧恢复原长时,滑块速度最大C弹簧的劲度系数k175 N/mD该过程中滑块的最大加速度为35 m/s2解析:选C.根据vt图线的斜率表示加速度,可知滑块被释放后,先做加速度逐渐减小的加速直线运动,弹簧弹力与摩擦力相等时速度最大,此时加速度为零,随后加速度反向增加,从弹簧恢复原长时到滑块停止运动,加速度不变,选项A、B错误;由题中图象知,滑块脱离弹簧后的加速度大小a1 m/s25 m/s2,由牛顿第二定律得摩擦力大小为Ffmgma125 N10 N,刚释放时滑块的加速度为a2 m/s23
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