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1、京翰教育高中物理辅导网 http:/ 京翰教育高中物理辅导网 http:/ 课时作业(十三) 第 13 讲 牛顿第二定律 基 础热 身 12011 黄冈联考如图 K131 所示绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为 1 和 2 时,紧急刹车时的刹车痕( 即刹车距离s) 与刹车前车速v 的关系曲线,则 1 和 2 的大小关 系为( ) A 1 2D 条件不足,不能比较图 K131 图 K132 22011 泸州二模用一水平力F 拉静止在水平面上的物体,在F 从零开始逐渐增大的 过程中,加速度a 随外力F 变化的图象如图 K13 2 所示,取g10 m/s 2 ,水平面各处粗 糙程度相同,则由此可以
2、计算出( ) A物体与水平面间的静摩擦力 B物体与水平面间的动摩擦因数 C外力F 为 12 N 时物体的速度 D物体的质量 3质量分别为m 和 2m 的物块A 、B 用轻弹簧相连,设两物块与接触面间的动摩擦因 数都相同当用水平力F 作用于B 上使两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时,弹 簧的伸长量为x 1 ,如图 K13 3 甲所示;当用同样大小的力F 竖直提升B 使两物块共同加 速时,弹簧的伸长量为x 2 ,如图乙所示;当用同样大小的力F 沿固定斜面向上拉B 使两物 块共同加速运动时,弹簧的伸长量为x 3 ,如图丙所示,则x 1 x 2 x 3 等于( ) 甲 乙 丙 图 K133 A1
3、11 B 123 C121 D 无法确定 图 K134 4如图 K134 所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O 点并系住物体m.现将弹簧 压缩到A 点,然后释放,物体一直可以运动到B 点,如果物体受到的摩擦力恒定,则( ) A物体从A 到O 加速运动,从O 到B 减速运动 B物体从A 到O 速度越来越小,从O 到B 加速度不变 C物体从A 到O 先加速运动后减速运动,从O 到B 一直减速运动 D物体运动到O 点时所受合力为零 技能 强 化 52012 荆州质检如图 K135 所示,小车上有一直立木板,木板上方有一槽,槽内 固定一定滑轮,跨过定滑轮的轻绳一端系一重球,另一端系在轻质弹簧测力计上,
4、弹簧测 力计固定在小车上开始时小车处于静止状态,轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木板假设 重球和小车始终保持相对静止,则下列说法正确的是( ) A若小车匀加速向右运动,弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变 B若小车匀加速向左运动,弹簧测力计读数及小车对地面压力均不变 C若小车匀加速向右运动,弹簧测力计读数变大,小车对地面压力变小 D若小车匀加速向左运动,弹簧测力计读数变大,小车对地面压力不变京翰教育高中物理辅导网 http:/ 京翰教育高中物理辅导网 http:/图 K135 图 K136 6如图 K136 所示,物块A、B 叠放在水平桌面上,装沙的小桶C 通过细线牵引 A、B 一起在水平桌面上向右
5、加速运动,设A、B 间的摩擦力为f 1 ,B 与桌面间的摩擦力为 f 2 .若增大C 桶内沙的质量,而A、B 仍一起向右运动,则摩擦力f 1 和f 2 的变化情况是( ) Af 1 不变,f 2 变大 B f 1 变大,f 2 不变 Cf 1 、f 2 都变大 Df 1 、f 2 都不变 图 K137 7在工厂里经常能看到利用汽车通过钢绳移动物体的情景如图 K137 所示,假设 钢绳的质量可忽略不计,物体的质量为m ,物体与水平地面间的动摩擦因数为 ,汽车的 质量为m 0 ,汽车运动中受到的阻力跟它对地面的压力成正比,比例系数为k,且k.要使 汽车匀速运动时的牵引力最小, 角应为( ) A0
6、B30 C45 D 60 8一个物体在多个力的作用下处于静止状态,如果仅使其中一个力大小逐渐减小到零, 然后又从零逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终未变),在此过程中其余各力均不 变那么,图 K138 中能正确描述该过程中物体速度变化情况的是( )A B C D 图 K138 图 K139 9如图 K139 所示,车内绳AB 与绳BC 拴住一小球,BC 水平,车由原来的静止状 态变为向右加速直线运动,小球仍处于图中所示的位置,则( ) AAB 绳、BC 绳拉力都变大 BAB 绳拉力变大,BC 绳拉力变小 CAB 绳拉力变大,BC 绳拉力不变 DAB 绳拉力不变,BC 绳拉力变大 图 K131
7、0 10如图 K1310 所示,一个质量为m 的圆环套在一根固定的水平长直杆上,环与杆 的动摩擦因数为 .现给环一个向右的初速度v 0 ,同时对环施加一个竖直向上的作用力F, 并使F 的大小随v 的大小变化,两者的关系为Fkv,其中k 为常数,则环运动过程中的 vt 图象不可能是图 K13 11 中的( )A B C D京翰教育高中物理辅导网 http:/ 京翰教育高中物理辅导网 http:/ 图 K1311 112012 济南模拟如图 K1312 甲所示,质量为m1 kg 的物体置于倾角 37 的 固定且足够长的斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t 1 1 s 时撤去拉力,物体 运动
8、的部分vt 图象如图乙所示试求: (1)拉力F 的大小 (2)t 4 s 时物体的速度v 的大小图 K1312 122011 广东调研有一种大型游戏机叫“跳楼机”( 如图 K1313 所示),参加游戏的 游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面 40 m 高处, 然后由静止释放可以认为座椅沿轨道做自由落体运动 2 s 后,开始受到恒定阻力而立即 做匀减速运动,且下落到离地面 4 m 高处时速度刚好减小到零然后再让座椅以相当缓慢 的速度稳稳下落,将游客送回地面取g10 m/s 2 ,求: (1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大? (2)座椅在匀减速阶段的时间是多少?
9、 (3)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍? 图 K1313 挑 战 自我 132012 荆州质检如图 K1314 所示,水平面上放有质量均为m1 kg 的物块A 和 B( 均视为质点) ,A、B 与地面的动摩擦因数分别为 1 0.4 和 2 0.1,相距L0.75 m现 给物块A 一初速度v 0 使之向物块B 运动,与此同时给物块B 一个水平向右F3 N 的力使 其由静止开始运动,取g10 m/s 2 .求: (1)物块B 运动的加速度大小; (2)若要使A 能追上B,v 0 应满足什么条件? 图 K1314 课时作业(十三) 【基础热身】 1C 解析 过纵轴上一点作横轴
10、的平行线(即取相同的初速度) ,从平行线与曲线的 交点可看出,动摩擦因数为 1 的刹车距离s 1 小于动摩擦因数为 2 的刹车距离s 2 ,又 v 2 2 1 gs 1 2 2 gs 2 ,因此 1 2 ,选项 C 正确 2BD 解析 由题意及牛顿第二定律可得:Fmg ma,即:a g,由图象 F m 的物理意义可知,直线的斜率为 ,纵轴截距为g,可求得物体的质量和动摩擦因数; 1 m京翰教育高中物理辅导网 http:/ 京翰教育高中物理辅导网 http:/ 由于物体与地面间的静摩擦力为变力,故不能求得静摩擦力;由于物体做非匀变速直线运 动,故不能求出F12 N 时的速度,选项 BD 正确、A
11、C 错误 3A 解析 当用水平力F 作用于B 上使两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运 动时,对A 、B 整体,由牛顿第二定律可得F3mg3ma,再用隔离法单独对A 分析, 由牛顿第二定律可得:kx 1 F;根据上述方法同理可求得沿竖直方向、沿斜面方向运动时: 1 3 kx 2 kx 3 F,所以选项 A 正确 1 3 4C 解析 在A 点,弹簧弹力F 大于摩擦力 mg,合外力向右,物体加速运动; 在O 点,弹簧弹力减小到零,只受摩擦力 mg ,方向向左物体在A 到O 之间一定存在某 点弹力等于摩擦力,此时物体所受到的合外力为零,速度最大故从A 到O,物体先加速 后减速,加速度先减小后增大从O
12、 到B ,合外力向左,物体一直减速运动,加速度一直 增大,故 C 选项正确 【技能强化】 5B 解析 小车匀加速向右运动时,重球将飞离木板后与小车一起加速运动,二者 保持相对静止,此时弹簧拉力大于重球重力,其读数变大小车匀加速向左运动时,重球 受到木板向左的支持力,竖直方向上弹簧拉力仍与重力保持平衡,其读数不变取整个系 统分析,由平衡条件可知小车对地面的压力保持不变,始终等于系统重力,综上可知选项 B 正确 6B 解析 由题意知,f 1 是静摩擦力,f 1 m A a,f 2 是滑动摩擦力,f 2 (m A m B )g. 若增加C 桶内沙的质量,系统加速度变大,故f 1 变大,f 2 不变,
13、选项 B 正确 7A 解析 对整体由平衡条件得F k(m 0 gF 1 sin) (mgF 1 sin) km 0 gmgF 1 (k )sin ,因为F 1 (k )0,故 sin 0 时,牵引力F 最小 8D 解析 物体所受合力先增大后减小,所以加速度先增大后减小,速度一直增大, 选项 D 正确 9D 解析 小球受力分析如图所示,车加速时,球的位置不变,则AB 绳拉力沿竖 直方向的分力仍为T 1 cos ,且等于重力G,即T 1 ,故T 1 不变向右的加速度只能是 G cos 由BC 绳上增加的拉力提供,故T 2 增加,所以选项 D 正确 10C 解析 若F mg,则合力为 0,环做匀速运
14、动,选项 A 正确;若Fmg ,则合 力等于 (F mg) (kvmg) ,环做减速运动,随着v 减小,合力减小,加速度也减小, 当速度减小到一定值时,Fmg ,环匀速运动,选项 D 正确;若Fmg,则合力等于 (mg F) (mgkv) ,环做减速运动,随着v 减小,合力增大,加速度也增大,最终速度 减小为 0,选项 B 正确 11(1)30 N (2)2 m/s 解析 (1)设力F 作用时物体的加速度为a 1 ,对物体进行受力分析,由牛顿第二定律可 知 Fmgsin mgcos ma 1 撤去力后,由牛顿第二定律有 mgsin mgcos ma 2 根据图象可知:a 1 20 m/s 2 ,a 2 10 m/s 2 解得:F30 N (2)设撤去力F 后物体运动到最高点的时间为t 2 ,有 v 1 a 2 t 2 解得t 2 2 s京翰教育高中物理辅导网 http:/ 京翰教育高中物理辅导网 http:/ 则物体沿着斜面下滑的时间为 t 3 tt 1 t 2 1 s 设下滑加速度为a 3 ,由牛顿第二定律有 mgsin mgcos ma 3 解得a 3 2 m/s 2 t4 s 时速度va 3 t 3 2 m/s 12(1