《【同步测试】第3节 牛顿第二运动定律 提升习题1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【同步测试】第3节 牛顿第二运动定律 提升习题1（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3 牛顿第二运动定律1. 质量分别为M和m的两物块A、B大小相同，将它们用轻绳跨过光滑定滑轮连接。如图甲所示，绳子平行于倾角为的斜面，A恰好能静止在斜面上，不考虑两物块与斜面之间的摩擦，若互换两物块的位置，按图乙放置，然后释放A。已知斜面固定，重力加速度大小为g，则()A此时轻绳的拉力大小为mgB此时轻绳的拉力大小为MgC此时A运动的加速度大小为(1sin2)gD此时A运动的加速度大小为g2. 在两个足够长的固定的相同斜面体上(其斜面光滑)，分别有如图甲、乙所示的两套装置，斜面体B的上表面水平且光滑，长方体D的上表面与斜面平行且光滑，p是固定在B、D上的小柱，完全相同的两只弹簧一端固定在p上。
2、另一端分别连在A和C上。在A与B、C与D分别保持相对静止状态沿斜面自由下滑的过程中，下列说法正确的是()A两弹簧都处于拉伸状态B两弹簧都处于压缩状态C弹簧L1处于压缩状态，弹簧L2处于原长D弹簧L1处于拉伸状态，弹簧L2处于压缩状态3. 如图甲所示，静止在水平面C上足够长的木板B左端放着小物块A。某时刻，A受到水平向右的拉力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示。A、B间最大静摩擦力大于B、C之间的最大静摩擦力，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则在拉力逐渐增大的过程中，下列反映A、B运动过程中的加速度及A与B间摩擦力f1、B与C间摩擦力f2随时间变化的图线中，正确的是()4. 两物块A、B并排
3、放在水平地面上，且两物块接触面为竖直面。现用一水平推力F作用在物块A上，使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动，如图甲所示。在A、B的速度达到6 m/s时，撤去推力F。已知A、B质量分别为mA1 kg、mB3 kg，A与水平地面间的动摩擦因数为0.3，B与地面没有摩擦，B物块运动的vt图像如图乙所示。g取10 m/s2，求：(1)推力F的大小；(2)A物块刚停止运动时，物块A、B之间的距离。5.如图所示为一架四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用。若一架质量m2 kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力为F36 N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f4 N
4、，g取10 m/s2。(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在t5 s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H100 m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落。求无人机坠落到地面时的速度大小v；(3)在第(2)问条件下，若无人机坠落过程中，由于遥控设备的干预，动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1。6. 如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为。若某时刻观察到细线偏离竖直方向角，则此刻小车
5、对物块B产生的作用力的大小和方向为()Amg，竖直向上Bmg，斜向左上方Cmgtan ，水平向右Dmg，斜向右上方7. 如图所示，斜面体ABC放在粗糙的水平地面上。滑块在斜面底端以初速度v09.6 m/s沿斜面上滑。斜面倾角37，滑块与斜面间的动摩擦因数0.45。整个过程斜面体保持静止不动，已知滑块的质量m1 kg，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2。试求：(1)滑块回到出发点时的速度大小。(2)定量画出斜面体与水平地面之间的摩擦力Ff随时间t变化的图像。参考答案1. AD解析：第一次按题图甲放置时A静止，则由平衡条件可得Mgsin mg，第二次按题图乙放置时，对A、B
6、整体由牛顿第二定律得，Mgmgsin (mM)a，联立得a(1sin )gg，对B，由牛顿第二定律得Tmgsin ma，解得Tmg，故A、D正确，B、C错误。2. C解析：由于斜面光滑，它们整体沿斜面下滑的加速度相同，为gsin 。对于题图甲，以A为研究对象，重力与支持力的合力沿竖直方向，而A沿水平方向的加速度：axacos gsin cos ，该加速度由水平方向弹簧的弹力提供，所以弹簧L1处于压缩状态；对于题图乙，以C为研究对象，重力与斜面支持力的合力大小：F合mgsin ，即C不能受到弹簧的弹力，弹簧L2处于原长状态。故选项C正确，A、B、D错误。3. ACD解析：当拉力小于B、C之间的最
7、大静摩擦力时，A、B保持静止没有加速度，所以B项错误；此时f1f2F，即两个摩擦力都随拉力增大而增大，在拉力增大到等于B、C之间的最大静摩擦力至A、B间达到最大静摩擦力这段时间，A、B一起向前加速，加速度a，A、B间的静摩擦力f1mBaf2max，B、C之间变成了滑动摩擦力保持不变，所以D项正确；当拉力再增大时，A、B之间也发生了相对滑动，A、B之间变成了滑动摩擦力，即不再变化，此时A的加速度a，综上所述可知A、C项正确。4. (1)15 N(2)6 m解析：(1)在水平推力F作用下，物块A、B一起做匀加速运动，加速度为a，由B物块的vt图像得a m/s23 m/s2对于A、B整体，由牛顿第二
8、定律得FmAg(mAmB)a代入数据解得F15 N。(2)设物块A做匀减速运动的时间为t，撤去推力F后，A、B两物块分离，A在摩擦力作用下做匀减速运动，B做匀速运动，对A，由牛顿第二定律mAgmAaA解得aAg3 m/s2由加速度的定义得A减速所用的时间为t s2 s物块A通过的位移xAt6 m。物块B通过的位移xBv0t62 m12 m。物块A刚停止时A、B间的距离xxBxA6 m。5.(1)75 m(2)40 m/s(3) s解析：(1)设无人机上升时加速度为a，由牛顿第二定律，有Fmgfma解得a6 m/s2。由位移与时间的关系hat2解得h75 m。(2)设无人机坠落过程中加速度为a1
9、，由牛顿第二定律，有mgfma1解得a18 m/s2。由速度与位移的关系v22a1H解得v40 m/s。(3)设飞行器恢复升力后向下减速时加速度为a2，由牛顿第二定律，有Fmgfma2解得a210 m/s2。设飞行器恢复升力时速度大小为vm，则有H又由vma1t1，解得t1 s。6. D解析：以小球A为研究对象，分析受力如图，根据牛顿第二定律得mAgtanmAa得agtan ，方向水平向右。再对物块B研究得：小车对B的摩擦力为fmamgtan 方向水平向右，小车对B的支持力大小为Nmg，方向竖直向上。则小车对物块B产生的作用力的大小为Fmg，方向斜向右上方，故D正确。7. (1)4.8 m/s(2)见解析图解析：(1)滑块沿斜面上滑过程，由牛顿第二定律mgsin mgcos ma1解得a19.6 m/s2。设滑块上滑位移大小为L，则由v022a1L，解得L4.8 m。滑块沿斜面下滑过程，由牛顿第二定律mgsin mgcos ma2解得a22.4 m/s2。根据v22a2L，解得v4.8 m/s。(2)滑块沿斜面上滑过程用时t11 s对斜面体与滑块构成的系统受力分析可得Ff1ma1cos 7.68 N滑块沿斜面下滑过程用时t22 s对斜面体与滑块构成的系统受力分析可得Ff2ma2cos 1.92 NFf随时间变化如图所示。 9 / 9
