第三章 第2單元 牛頓第二定律及其應(yīng)用課時作業(yè)命 題 設(shè) 計 難度題號目標 較易中等稍難單一目標對牛頓第二定律的理解1、2、3、4牛頓第二定律的應(yīng)用5、67、8、9、10綜合目標牛頓第二定律的綜合應(yīng)用11、12一、選擇題(本大題共10個小題，每小題7分，共70分)1(2009·全國卷)兩物體甲和乙在同一直線上運動，它們在00.4 s時間內(nèi)的vt圖象如圖1所示若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時間t1分別為 ()圖1A.和0.30 sB3和0.30 sC.和0.28 s D3和0.28 s解析：根據(jù)圖線特點知甲做勻加速直線運動，乙做勻減速直線運動，根據(jù)a得3a甲a乙，根據(jù)牛頓第二、第三定律有，得3.再由圖線乙有，所以t10.3 s，B正確答案：B2(2010·泉州模擬)如圖2所示，豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上疊放著兩物塊A、B，A、B的質(zhì)量均為2 kg，它們處于靜止狀態(tài)，若突然圖2將一個大小為10 N，方向豎直向下的力施加在物塊A上，則此瞬間，A對B的壓力大小為(g10 m/s2) ()A10 N B20 NC25 N D30 N解析：對AB整體分析，當(dāng)它們處于靜止狀態(tài)時，彈簧的彈力等于整體AB的重力，當(dāng)施加力F的瞬間，彈力在瞬間不變，故A、B所受合力為10 N，則aF合/(2m)2.5 m/s2，后隔離A物塊受力分析，得FmgNma，解得N25 N，所以A對B的壓力大小也等于25 N.答案：C3(2009·廣東理基)搬運工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車，當(dāng)力沿斜面向上，大小為F時，物體的加速度為a1；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時，物體的加速度為a2，則 ()Aa1a2 Ba1a22a1Ca22a1 Da22a1解析：當(dāng)力為F時有a1，當(dāng)力為2F時有a22a1，可知a22a1，D對答案：D42008年北京奧運會上，中國體操女隊獲得第一枚奧運會的女子體操團體金牌關(guān)于體操表演的下列說法正確的是 ()A身體呈水平姿勢支撐于鞍馬上時，運動員對鞍馬的壓力大于運動員受到的重力B在平衡木上后空翻時，運動員處于平衡狀態(tài)C雙手握住單杠進行大回環(huán)的過程中運動員可能超重也可能失重D跳馬時，整個人體騰起沿弧線騰躍到最高點時運動員的速度為零解析：身體呈水平姿勢支撐于鞍馬上時，運動員處于平衡狀態(tài)，受到的重力等于鞍馬對人的支持力大小，而鞍馬對運動員的支持力大小等于運動員對鞍馬的壓力，因此運動員對鞍馬的壓力等于運動員受到的重力，所以A不正確；平衡狀態(tài)是指處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，受合外力為零，在平衡木上后空翻時運動員受到重力，合外力不為零，因此不是平衡狀態(tài)，所以B不正確；雙手握住單杠進行大回環(huán)的過程中運動員在豎直方向上具有加速度，因此運動員可能超重也可能失重，所以C正確；跳馬時，整個人體騰起沿弧線騰躍到最高點時運動員豎直方向的速度雖為零，但有水平方向的速度，所以D不正確圖3答案：C5(2010·濟南模擬)如圖3所示，傳送帶的水平部分長為L，傳動速率為v，在其左端無初速釋放一小木塊，若木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，則木塊從左端運動到右端的時間不可能是 ()A. B.C. D.解析：因木塊運動到右端的過程不同，對應(yīng)的時間也不同若一直勻加速至右端，則Lgt2，得：t ，C可能；若一直加速到右端時的速度恰好與帶速v相等，則Lt，有：t，D可能；若先勻加速到帶速v，再勻速到右端，則v(t)L，有：t，A可能；木塊不可能一直勻速至右端，B不可能答案：B6(2009·山東高考)某物體做直線運動的vt圖象如圖4所示，據(jù)此判斷圖5(F表示物體所受合力，x表示物體的位移)四個選項中正確的是 ()圖4 圖5 解析：由vt圖象知，02 s勻加速，2 s4 s勻減速，4 s6 s反向勻加速，6 s8 s勻減速，且2 s6 s內(nèi)加速度恒定，由此可知：02 s內(nèi)，F(xiàn)恒定，2 s6 s內(nèi)，F(xiàn)反向，大小恒定，6 s8 s內(nèi)，F(xiàn)又反向且大小恒定，故B正確答案：B7停在10層的電梯底板上放置有兩塊相同的條形磁鐵，磁鐵的極性及放置位置如圖6所示開始時兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止，下列說法不正確的是 ()圖6A若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在1層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起B(yǎng)若電梯突然向下開動(磁鐵與底板始終相互接觸)，并停在1層，最后兩塊磁鐵可能仍在原來位置C若電梯突然向上開動，并停在20層，最后兩塊磁鐵可能已碰在一起D若電梯突然向上開動，并停在20層，最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置解析：電梯突然向下開動時處于失重狀態(tài)，磁鐵與電梯底板間的最大靜摩擦力減小，若最大靜摩擦力小于兩磁鐵間的引力，則兩磁鐵會相互靠近并碰在一起，A對；若最大靜摩擦力大于兩磁鐵間的引力，則兩磁鐵仍在原來位置，B對；若電梯突然向上開動，則處于超重狀態(tài)，但電梯在接近20層時，會做減速運動，此時電梯失重，磁鐵與電梯底板間的最大靜摩擦力減小，兩磁鐵有可能會相互靠近并碰在一起，故C對D錯圖 7答案：D8.先后用相同材料制成的橡皮條彼此平行地沿水平方向拉同一質(zhì) 量為m的物塊，且每次橡皮條的伸長量均相同，物塊m在橡皮 條的拉力作用下所產(chǎn)生的加速度a與所用橡皮條的數(shù)目n的關(guān) 系如圖7所示若更換物塊所在水平面的材料，再重復(fù)做這個 實驗，則圖中直線與水平軸線之間的夾角將 ()A變小 B不變C變大 D與水平面的材料有關(guān)解析：設(shè)摩擦力為f，一條橡皮條產(chǎn)生的拉力為F0，則n條橡皮條的拉力產(chǎn)生的加速度為a，顯然圖象的斜率不變，角就不變，選項B正確答案：B9如圖8所示，一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上， 圖8右端與一小球相連，設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在這段時間內(nèi)小車可能是 ()向右做加速運動向右做減速運動向左做加速運動向左做減速運動A BC D解析：小球水平方向受到向右的彈簧彈力F，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對靜止，故小車可能向右加速運動或向左減速運動圖9答案：A10(2009·上海高考)如圖9所示為蹦極運動的示意圖彈性繩的一端固定在O點，另一端和運動員相連運動員從O點自由下落，至B點彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點到達最低點D，然后彈起整個過程中忽略空氣阻力分析這一過程，下列表述正確的是 ()經(jīng)過B點時，運動員的速率最大經(jīng)過C點時，運動員的速率最大從C點到D點，運動員的加速度增大從C點到D點，運動員的加速度不變A BC D解析：對運動員受力分析可知自O(shè)至B自由下落，做勻加速直線運動，自B至C為加速度逐漸減小的變加速直線運動，C點加速度為零，速度最大自C至D為加速度逐漸增大的變減速直線運動，故B項正確答案：B二、非選擇題(本大題共2個小題，共30分)11(14分)一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運動，4 s內(nèi)通過8 m的距離，此后關(guān)閉發(fā)動機，汽車又運動了2 s停止，已知汽車的質(zhì)量m2×103 kg，汽車運動過程中所受阻力大小不變，求：(1)關(guān)閉發(fā)動機時汽車的速度大??；(2)汽車運動過程中所受到的阻力大小；(3)汽車牽引力的大小解析：(1)汽車開始做勻加速直線運動s0t1.解得v04 m/s. (2)汽車滑行減速過程加速度a22 m/s2由牛頓第二定律有fma2解得f4×103 N(3)開始加速過程中加速度為a1s0a1t2，由牛頓第二定律有：Ffma1解得Ffma16×103 N.答案：(1)4 m/s(2)4×103 N(3)6×103 N12.(16分)消防隊員為縮短下樓的時間，往往抱著豎直的桿直接滑下假設(shè)一名質(zhì)量為60 kg、訓(xùn)練有素的消防隊員從七樓(即離地面18 m的高度)抱著豎直的桿以最短的時間滑下已知桿的質(zhì)量為200 kg，消防隊員著地的速度不能大于6 m/s，手和腿對桿的最大壓力為1800 N，手和腿與桿之間的動摩擦因數(shù)為0.5，設(shè)當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g10 m/s2.假設(shè)桿是固定在地面上的，桿在水平方向不移動試求：(1)消防隊員下滑過程中的最大速度；(2)消防隊員下滑過程中桿對地面的最大壓力；(3)消防隊員下滑的最短的時間解析：(1)消防隊員開始階段自由下落的末速度即為下滑過程的最大速度vm，有2gh1v消防隊員受到的滑動摩擦力fN0.5×1800 N900 N.減速階段的加速度大?。篴25 m/s2減速過程的位移為h2，由vv22a2h2又hh1h2以上各式聯(lián)立可得：vm12 m/s.(2)以桿為研究對象，設(shè)地面對桿的支持力為N，NMgf2900 N.根據(jù)牛頓第三定律得，桿對地面的最大壓力為2900 N.(3)最短時間為tmin2.4 s.答案：(1)12 m/s(2)2900 N(3)2.4 s