【2017优化探究一轮复习习题】第3章-第2讲牛顿第二定律两类动力学问题.docx

[随堂反馈 ] 1.如图所示，一物块从某一高度自由落下，落在竖立于地面的轻弹簧上．物块在 A 处开始与弹簧接触，到 B 处时物块速度为零，然后被弹回．下列说法正确的是 ( ) A．物块从 A 处下降到 B 处的过程中，速率不断减小 B．物块从 B 处上升到 A 处的过程中，速率不断增大C．物块在 B 处时，所受合力为零 D．物块从 A 处下降到 B 处的过程中速率先增大，后减小 解析：物块在 A 处与弹簧接触后，刚开始一段时间内弹簧对物块的支持力比重 力小，物块所受的合力方向竖直向下， 物块竖直向下做加速运动， 速度不断增大，选项 A 错误；随着物块向下运动，合力减小，加速度减小，当加速度为零时，速度最大；之后物块继续压缩弹簧，合力方向改为竖直向上，与速度方向相反， 物块竖直向下做减速运动，到 B 处时速度为零，选项 D 正确；物块在 B 处时，所受合力最大，选项 C 错误；物块从 A 处下降到 B 处与从 B 处上升到 A 处互为逆运动，即物块从 B 处上升到 A 处的过程中速率先增大，后减小，选项 B 错误．答案： D 2.(2016 泉·州五校联考 )如图所示，质量为 m 的小球用水平轻弹簧系住， 并用倾角为 30°的光滑木板 AB 托住，小球恰好处于静止状态． 当木板 AB 突然向下撤离的 瞬间，小球的加速度大小为 ( ) 2 3 A． 0 B. 3 g 3 C． g D. 3 g 解析：开始小球处于平衡状态， 受重力 mg、支持力 FN、弹簧拉力 F 三个力作用， 受力分析如图所示， 由平衡条件可得 FN ＝mgcos 30 ＋°Fsin 30 ，°Fcos 30 ＝°mgsin 30°，解得 FN ＝2 3 3mg，重力 mg、弹簧拉力 F 的合力的大小等于支持力 FN，当 木板 AB 突然向下撤离的瞬间，小球受力不再平衡，此时的合力与 FN 等大反向， 2 3 由牛顿第二定律得此时小球的加速度大小为 3 g，B 正确． 答案： B 3.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择． 若某一缆车沿着坡度为 30°的山坡以加速度 a 上行，如图所示．在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为 m 的小物块，小物块相对斜面静止 (设缆车保持竖直 状态运行 )．则 ( ) A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上 B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下 1 C．小物块受到的滑动摩擦力为 2mg＋ ma D．小物块受到的静摩擦力为 ma 解析：小物块相对斜面静止， 因此小物块与斜面间的摩擦力是静摩擦力． 缆车以 加速度 a 上行，小物块的加速度也为 a，以物块为研究对象，则有 Ff－mgsin 30 ° 1 ＝ ma，Ff ＝ 2mg＋ ma，方向平行斜面向上，故 A 正确， B、C、D 均错误． 答案： A 4.如图所示，质量 M＝8 kg 的小车放在光滑的水平平面上，在小车左端加一水平推力 F＝8 N．当小车向右运动的速度达到 1.5 m/s 时，在小车前端轻轻地放上一 个大小不计、质量为 m＝ 2 kg 的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数 μ＝0.2， 小车足够长．求： (g 取 10 m/s2) (1)放上小物块后，小物块及小车的加速度大小； (2)经多长时间两者达到相同的速度； (3)从小物块放在小车上开始，经过 t＝1.5 s 小物块通过的位移大小． 2 小车的加速度 aM＝ F－μ mg M ＝0.5 m/s2. (2)由 amt＝v0＋aMt 得 t＝1 s. (3)在开始 1 s 内小物块的位移 1 1 m 2 x ＝ 2a t ＝ 1 m 最大速度 v＝amt＝2 m/s 在接下来的 0.5 s 内小物块与小车相对静止，一起做匀加速运动且加速度 a＝ F ＝0.8 m/s2 M＋ m 2 这 0.5 s 内的位移 x2＝ vt1＋2at1＝1.1 m 通过的总位移 x＝x1＋ x2＝2.1 m. 答案： (1)2 m/s2 0.5 m/s2 (2)1 s (3)2.1 m 5.设某一舰载机的质量为 4 kg，着舰速度为 v0＝42 m/s，若仅受空气 m＝2.5×10 阻力和甲板阻力作用， 舰载机将在甲板上以 a0＝0.8 m/s2 的加速度做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动． (1)舰载机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证舰载机不滑到海里？ (2)为了舰载机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让舰载机减速， 同时考虑到舰载机挂索失败需要复飞的情况， 舰载机着舰时不关闭发动机． 如图 所示为舰载机钩住阻拦索后某一时刻的情景，此时发动机的推力大小为 F ＝ 1.2×105 N，减速的加速度 a1＝20 m/s2，此时阻拦索夹角