《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測(cè)試題 第13講 牛頓第二定律》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《遼寧省2020屆高考物理第一輪課時(shí)檢測(cè)試題 第13講 牛頓第二定律(9頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)作業(yè)(十三) [第13講 牛頓第二定律]
1.2020·黃岡聯(lián)考如圖K13-1所示繪出了輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1和μ2時(shí),緊急剎車時(shí)的剎車痕(即剎車距離s)與剎車前車速v的關(guān)系曲線,則μ1和μ2的大小關(guān)系為( )
A.μ1<μ2 B.μ1=μ2
C.μ1>μ2 D.條件不足,不能比較
圖K13-1 圖K13-2
2.2020·瀘州二模用一水平力F拉靜止在水平面上的物體,在F從零開(kāi)始逐漸增大的過(guò)程中,加速度a隨外力F變化的圖象如圖K13-2所示,取g=10 m/s2,水平面各處粗糙程度相同,則由此可以計(jì)算出( )
A.物體
2、與水平面間的靜摩擦力
B.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
C.外力F為12 N時(shí)物體的速度
D.物體的質(zhì)量
3.質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B用輕彈簧相連,設(shè)兩物塊與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相同.當(dāng)用水平力F作用于B上使兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x1,如圖K13-3甲所示;當(dāng)用同樣大小的力F豎直提升B使兩物塊共同加速時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x2,如圖乙所示;當(dāng)用同樣大小的力F沿固定斜面向上拉B使兩物塊共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為x3,如圖丙所示,則x1∶x2∶x3等于( )
甲 乙 丙
圖K13-3
A.1∶1∶1 B.1
3、∶2∶3
C.1∶2∶1 D.無(wú)法確定
圖K13-4
4.如圖K13-4所示,彈簧左端固定,右端自由伸長(zhǎng)到O點(diǎn)并系住物體m.現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn),然后釋放,物體一直可以運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),如果物體受到的摩擦力恒定,則( )
A.物體從A到O加速運(yùn)動(dòng),從O到B減速運(yùn)動(dòng)
B.物體從A到O速度越來(lái)越小,從O到B加速度不變
C.物體從A到O先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng),從O到B一直減速運(yùn)動(dòng)
D.物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)所受合力為零
5.2020·荊州質(zhì)檢如圖K13-5所示,小車上有一直立木板,木板上方有一槽,槽內(nèi)固定一定滑輪,跨過(guò)定滑輪的輕繩一端系一重球,另一端系在輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)上,彈簧測(cè)力計(jì)固定在
4、小車上.開(kāi)始時(shí)小車處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩豎直且重球恰好緊挨直立木板.假設(shè)重球和小車始終保持相對(duì)靜止,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.若小車勻加速向右運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)及小車對(duì)地面壓力均不變
B.若小車勻加速向左運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)及小車對(duì)地面壓力均不變
C.若小車勻加速向右運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變大,小車對(duì)地面壓力變小
D.若小車勻加速向左運(yùn)動(dòng),彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)變大,小車對(duì)地面壓力不變
圖K13-5 圖K13-6
6.如圖K13-6所示,物塊A、B疊放在水平桌面上,裝沙的小桶C通過(guò)細(xì)線牽引A、B一起在水平桌面上向右加速運(yùn)動(dòng),設(shè)A、B間的摩擦力為f1,B與桌面間的
5、摩擦力為f2.若增大C桶內(nèi)沙的質(zhì)量,而A、B仍一起向右運(yùn)動(dòng),則摩擦力f1和f2的變化情況是( )
A.f1不變,f2變大 B.f1變大,f2不變
C.f1、f2都變大 D.f1、f2都不變
圖K13-7
7.在工廠里經(jīng)常能看到利用汽車通過(guò)鋼繩移動(dòng)物體的情景.如圖K13-7所示,假設(shè)鋼繩的質(zhì)量可忽略不計(jì),物體的質(zhì)量為m,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,汽車的質(zhì)量為m0,汽車運(yùn)動(dòng)中受到的阻力跟它對(duì)地面的壓力成正比,比例系數(shù)為k,且k>μ.要使汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的牽引力最小,α角應(yīng)為( )
A.0° B.30°
C.45° D.60°
8.一個(gè)物體在多個(gè)力的作用下處
6、于靜止?fàn)顟B(tài),如果僅使其中一個(gè)力大小逐漸減小到零,然后又從零逐漸恢復(fù)到原來(lái)的大小(此力的方向始終未變),在此過(guò)程中其余各力均不變.那么,圖K13-8中能正確描述該過(guò)程中物體速度變化情況的是( )
A B C D
圖K13-8
圖K13-9
9.如圖K13-9所示,車內(nèi)繩AB與繩BC拴住一小球,BC水平,車由原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)橄蛴壹铀僦本€運(yùn)動(dòng),小球仍處于圖中所示的位置,則( )
A.AB繩、BC繩拉力都變大
B.AB繩拉力變大,BC繩拉力變小
C.AB繩拉力變大,BC繩拉力不變
D.AB繩拉力不變,BC繩拉力變大
圖K13-10
7、10.如圖K13-10所示,一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平長(zhǎng)直桿上,環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0,同時(shí)對(duì)環(huán)施加一個(gè)豎直向上的作用力F,并使F的大小隨v的大小變化,兩者的關(guān)系為F=kv,其中k為常數(shù),則環(huán)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的v-t圖象不可能是圖K13-11中的( )
A B C D
圖K13-11
11.2020·濟(jì)南模擬如圖K13-12甲所示,質(zhì)量為m=1 kg的物體置于傾角θ=37°的固定且足夠長(zhǎng)的斜面上,對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F,t1=1 s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖象如圖乙所示.試求:
(1)拉力F的大?。?/p>
8、
(2)t=4 s時(shí)物體的速度v的大小.
圖K13-12
12.2020·廣東調(diào)研有一種大型游戲機(jī)叫“跳樓機(jī)”(如圖K13-13所示),參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由電動(dòng)機(jī)將座椅沿光滑的豎直軌道提升到離地面40 m高處,然后由靜止釋放.可以認(rèn)為座椅沿軌道做自由落體運(yùn)動(dòng)2 s后,開(kāi)始受到恒定阻力而立即做勻減速運(yùn)動(dòng),且下落到離地面4 m高處時(shí)速度剛好減小到零.然后再讓座椅以相當(dāng)緩慢的速度穩(wěn)穩(wěn)下落,將游客送回地面.取g=10 m/s2,求:
(1)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度是多大?
(2)座椅在勻減速階段的時(shí)間是多少?
(3)在勻減速階段,座椅對(duì)游客的作用力大小
9、是游客體重的多少倍?
圖K13-13
13.2020·荊州質(zhì)檢如圖K13-14所示,水平面上放有質(zhì)量均為m=1 kg的物塊A和B(均視為質(zhì)點(diǎn)),A、B與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4和μ2=0.1,相距L=0.75 m.現(xiàn)給物塊A一初速度v0使之向物塊B運(yùn)動(dòng),與此同時(shí)給物塊B一個(gè)水平向右F=3 N的力使其由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),取g=10 m/s2.求:
(1)物塊B運(yùn)動(dòng)的加速度大小;
(2)若要使A能追上B,v0應(yīng)滿足什么條件?
圖K13-14
課時(shí)作業(yè)(十三)
【基礎(chǔ)熱身】
1.C [解析] 過(guò)縱軸上一點(diǎn)作橫軸的平行線(即取相同的初速度),從平行線與曲線
10、的交點(diǎn)可看出,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1的剎車距離s1小于動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2的剎車距離s2,又v2=2μ1gs1=2μ2gs2,因此μ1>μ2,選項(xiàng)C正確.
2.BD [解析] 由題意及牛頓第二定律可得:F-μmg=ma,即:a=-μg,由圖象的物理意義可知,直線的斜率為,縱軸截距為-μg,可求得物體的質(zhì)量和動(dòng)摩擦因數(shù);由于物體與地面間的靜摩擦力為變力,故不能求得靜摩擦力;由于物體做非勻變速直線運(yùn)動(dòng),故不能求出F=12 N時(shí)的速度,選項(xiàng)BD正確、AC錯(cuò)誤.
3.A [解析] 當(dāng)用水平力F作用于B上使兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),對(duì)A、B整體,由牛頓第二定律可得F-3μmg=3ma,再用隔離
11、法單獨(dú)對(duì)A分析,由牛頓第二定律可得:kx1=F;根據(jù)上述方法同理可求得沿豎直方向、沿斜面方向運(yùn)動(dòng)時(shí):kx2=kx3=F,所以選項(xiàng)A正確.
4.C [解析] 在A點(diǎn),彈簧彈力F大于摩擦力μmg,合外力向右,物體加速運(yùn)動(dòng);在O點(diǎn),彈簧彈力減小到零,只受摩擦力μmg,方向向左.物體在A到O之間一定存在某點(diǎn)彈力等于摩擦力,此時(shí)物體所受到的合外力為零,速度最大.故從A到O,物體先加速后減速,加速度先減小后增大.從O到B,合外力向左,物體一直減速運(yùn)動(dòng),加速度一直增大,故C選項(xiàng)正確.
【技能強(qiáng)化】
5.B [解析] 小車勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),重球?qū)w離木板后與小車一起加速運(yùn)動(dòng),二者保持相對(duì)靜止,此時(shí)彈簧拉
12、力大于重球重力,其讀數(shù)變大.小車勻加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí),重球受到木板向左的支持力,豎直方向上彈簧拉力仍與重力保持平衡,其讀數(shù)不變.取整個(gè)系統(tǒng)分析,由平衡條件可知小車對(duì)地面的壓力保持不變,始終等于系統(tǒng)重力,綜上可知選項(xiàng)B正確.
6.B [解析] 由題意知,f1是靜摩擦力,f1=mAa,f2是滑動(dòng)摩擦力,f2=μ(mA+mB)g.若增加C桶內(nèi)沙的質(zhì)量,系統(tǒng)加速度變大,故f1變大,f2不變,選項(xiàng)B正確.
7.A [解析] 對(duì)整體由平衡條件得F=k(m0g+F1sinα)+μ(mg-F1sinα)=km0g+μmg+F1(k-μ)sinα,因?yàn)镕1(k-μ)>0,故sinα=0時(shí),牽引力F最?。?
8.
13、D [解析] 物體所受合力先增大后減小,所以加速度先增大后減小,速度一直增大,選項(xiàng)D正確.
9.D [解析] 小球受力分析如圖所示,車加速時(shí),球的位置不變,則AB繩拉力沿豎直方向的分力仍為T1cosθ,且等于重力G,即T1=,故T1不變.向右的加速度只能是由BC繩上增加的拉力提供,故T2增加,所以選項(xiàng)D正確.
10.C [解析] 若F=mg,則合力為0,環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A正確;若F>mg,則合力等于μ(F-mg)=μ(kv-mg),環(huán)做減速運(yùn)動(dòng),隨著v減小,合力減小,加速度也減小,當(dāng)速度減小到一定值時(shí),F(xiàn)=mg,環(huán)勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)D正確;若F
14、kv),環(huán)做減速運(yùn)動(dòng),隨著v減小,合力增大,加速度也增大,最終速度減小為0,選項(xiàng)B正確.
11.(1)30 N (2)2 m/s
[解析] (1)設(shè)力F作用時(shí)物體的加速度為a1,對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律可知
F-mgsinθ-μmgcosθ=ma1
撤去力后,由牛頓第二定律有
mgsinθ+μmgcosθ=ma2
根據(jù)圖象可知:a1=20 m/s2,a2=10 m/s2
解得:F=30 N
(2)設(shè)撤去力F后物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間為t2,有
v1=a2t2
解得t2=2 s
則物體沿著斜面下滑的時(shí)間為
t3=t-t1-t2=1 s
設(shè)下滑加速度為a3,由牛頓
15、第二定律有
mgsinθ-μmgcosθ=ma3
解得a3=2 m/s2
t=4 s時(shí)速度v=a3t3=2 m/s
12.(1)20 m/s (2)1.6 s (3)2.25
[解析] (1)設(shè)座椅在自由下落結(jié)束時(shí)刻的速度為v.
由v=gt1,得v=20 m/s.
(2)設(shè)座椅自由下落和勻減速運(yùn)動(dòng)的總高度為h,總時(shí)間為t.
則h=40 m-4 m=36 m
由h=t,得t=3.6 s
設(shè)座椅勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2,則t2=t-t1=1.6 s.
(3)設(shè)座椅勻減速階段的加速度大小為a,座椅對(duì)游客的作用力大小為F.
由v=at2,得a=12.5 m/s2
由牛頓第二定律得:F-mg=ma
所以=2.25.
【挑戰(zhàn)自我】
13.(1)2 m/s2 (2)v0≥3 m/s
[解析] (1)對(duì)B應(yīng)用牛頓第二定律得
F-μ2mg=maB
解得aB=2 m/s2.
(2)設(shè)物塊A經(jīng)過(guò)t時(shí)間追上物塊B,對(duì)物塊A,由牛頓第二定律得
μ1mg=maA
解得aA=4 m/s2
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得
xA=v0t-aAt2
xB=aBt2
能追上的條件為:
v0-aAt≥aBt
xA-xB=l
聯(lián)立解得v0≥3 m/s.