2019版高考物理大牛顿运动定律课时达标8牛顿第二定律两类动力学问题.docx

第8讲牛顿第二定律两类动力学问题解密考纲主要考查对牛顿第二定律的深刻理解，会利用牛顿第二定律处理动力学两类基本问题，高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，题型有选择题、计算题1.一个质量为m1 kg的物块静止在水平面上，物块与水平面间的动摩擦因数0.2.从t0时刻起物块同时受到两个水平力F1与F2的作用，若力F1、F2随时间的变化如图所示，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，则物块在此后的运动过程中(C)A物块从t0时刻开始运动B物块运动后先做加速运动再做减速运动，最后匀速运动C物块加速度的最大值是3 m/s2D物块在t4 s时速度最大2如图所示，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是(B)AF1BF2 CF3DF4 解析鸟在空中飞行受到重力和空气对其作用力，这两个力的合力的方向沿虚线斜向上(与加速度方向相同)，由平行四边形定则可得，空气对其作用力可能是沿F2方向，故选项B正确3小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动质量为M的小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1；该小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2，则a1和a2的关系为(D)Aa1a2Ba1a2Ca1a2Da1a2解析设小孩与滑梯间动摩擦因数为，小孩从滑梯上滑下，受重力G、支持力FN和滑动摩擦力Ff.如图所示，由牛顿第二定律，Mgsin Mgcos Ma1，a1gsin gcos ；当小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下时，满足(Mm)gsin (Mm)gcos (Mm)a2，得a2gsin gcos ，可见a1a2，选项D正确4如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点，每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d点所用的时间，则(D)At1t2t3 Bt1t2t3 Ct3t1t2Dt1t2t3解析设P为圆上的任一点，adP，sPd2Rcos ，由sat2，且agcos ，则t2，显然t与无关，故选项D正确5如图所示，倾斜索道与水平面夹角为37，当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时，车厢里的人对厢底的压力为其重力的1.25倍，那么车厢对人的摩擦力为其体重的(B)ABCD解析人受力如图甲所示，显然本题分解加速度更为简便将加速度a分解为水平分量ax和竖直分量ay，如图乙所示，则axacos 37，ayasin 37.由牛顿第二定律得：水平方向Ffmax，竖直方向FNmgmay，其中FN1.25mg，联立以上各式解得.综上所述，选项B正确6(2018河南郑州模拟)如图所示，质量为4 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面质量为1 kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为(取g10 m/s2)(B)A0 NB8 NC10 ND50 N解析细线剪断瞬间，弹簧弹力不变，A和B整体受到的合外力等于物体B的重力，因此整体的加速度为ag，对物体B有mBgFNmBa，所以A、B间作用力FNmB(ga)mBg8 N故细线剪段瞬间，B对A的压力大小为8 N，选项B正确7(2017重庆一模)质量m030 kg、长L1 m的木板放在水平面上，木板与水平面的动摩擦因数10.15.将质量m10 kg的小木块(可视为质点)，以v04 m/s的速度从木板的左端水平滑到木板上(如图所示)小木块与木板面的动摩擦因数20.4(最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，g取10 m/s2)则以下判断中正确的是(C)A木板一定向右滑动，小木块不能滑出木板B木板一定向右滑动，小木块能滑出木板C木板一定静止不动，小木块能滑出木板D木板一定静止不动，小木块不能滑出木板解析木块受到的滑动摩擦力为Ff2，方向向左，Ff22mg40 N，木板受到木块施加的滑动摩擦力为Ff2，方向向右，Ff2Ff240 N，木板受地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，即Ff11(mm0)g60 NFf1方向向左，Ff2L1 m，故小木块能滑出木板，选项C正确8(多选)冬天哈尔滨时常大雪，路面结冰严重，行驶汽车难以及时停车，经常出现事故因此某些路段通过在道路上洒一些炉灰来增加轮胎与地面的摩擦如图所示，一辆运送炉灰的自卸卡车装满炉灰，灰粒之间的动摩擦因数为1，炉灰与车厢底板的动摩擦因数为2，卸灰时车厢的倾角用表示(已知21)(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，下列说法正确的是(AC)A要顺利地卸干净全部炉灰，应满足tan 2B要顺利地卸干净全部炉灰，应满足sin 2C只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足1tan 2D只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足tan 12mgcos ，所以2tan ；欲使炉灰留下一部分，应有mgsin tan ，且炉灰之间有mgsin 1mgcos ，得1tan ，故选项A、C正确9(2017甘肃兰州一模)(多选)如图所示，一物块以初速度v0滑上正沿逆时针转动的水平传送带，传送带上A、B两点间的距离L9 m，已知传送带的速度v2 m/s.物块与传送带间的动摩擦因数0.2，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是(AC)A要使物块被传送到B点，初速度可为v06 m/sB要使物块被传送到B点，初速度可为v02 m/sC当物块的初速度v04 m/s时，物块将以2 m/s的速度离开传送带D当物块的初速度v02 m/s时，物块在传送带上先做减速运动，再做加速运动，而后做匀速运动解析当物块恰好被传送到B点时，由0v2aL，解得v06 m/s，所以要使物块被传送到B点，初速度v06 m/s，选项A正确、B错误；当物块的初速度v04 m/s时，向右匀减速到零的距离s4 m，然后向左匀加速，加速到传送带速度2 m/s时，再匀速运动回到A点，选项C正确；当物块的初速度v02 m/s时，物块在传送带上先做匀减速运动，再反向做匀加速运动，当回到A点时速度恰好达到2 m/s，所以没有匀速运动过程，选项D错误10如图所示，一质量为1 kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角为30.现小球在F20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数为，取g10 m/s2.试求：(1)小球运动的加速度大小；(2)若F作用1.2 s后撤去，求小球上滑过程中距A点最大距离解析(1)在力F作用下，由牛顿第二定律得(Fmg)sin 30(Fmg)cos 30ma1，解得a12.5 m/s2.(2)刚撤去F时，小球的速度v1a1t13 m/s，小球的位移x1t11.8 m，撤去力F后，小球上滑时，由牛顿第二定律得mgsin 30mgcos 30ma2，解得a27.5 m/s2，小球上滑时间t20.4 s，上滑位移x2t20.6 m，则小球上滑的最大距离为xmx1x22.4 m.答案(1)2.5 m/s2(2)2.4 m11如图所示，半径为R的圆筒内壁光滑，在筒内放有两个半径为r的光滑圆球P和Q，且R1.5r.在圆球Q与圆筒内壁接触点A处安装有压力传感器当用水平推力推动圆筒在水平地面上以v05 m/s的速度匀速运动时，压力传感器显示压力为25 N；某时刻撤去推力F，之后圆筒在水平地面上滑行的距离为x m已知圆筒的质量与圆球的质量相等，取g10 m/s2.求：(1)水平推力F的大小；(2)撤去推力后传感器的示数解析(1)系统匀速运动时，圆球Q受三个力作用如图所示，其中传感器示数F125 N设P、Q球心连线与水平方向成角，则cos ，则圆球重力