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1、牛顿第二定律及其应用一、选择题(本大题共10个小题，共70分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得7分，选对但不全的得4分，有选错的得0分)1. (2009全国卷)两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在00.4 s时间内的vt图象如图1所示若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 () 图1A.和0.30 sB3和0.30 sC.和0.28 sD3和0.28 s解析：根据图线特点知甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，根据a得3a甲a乙，根据牛顿第二、第三定律有，得3.再由图线乙有，所以t10.3 s，B正确答案：B 2(2010泉州模拟)如图2所示，竖直放置
2、在水平面上的轻质弹簧上叠放着两物块A、B，A、B的质量均为2 kg，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10 N，方向竖直向下的力施加在物块A上，则此瞬间，A对B的压力大小为(g10 m/s2) ()A10 N B20 NC25 N D30 N解析：对AB整体分析，当它们处于静止状态时，弹簧的弹力等于整体AB的重力，当施加力F的瞬间，弹力在瞬间不变，故A、B所受合力为10 N，则aF合/(2m)2.5 m/s2，后隔离A物块受力分析，得FmgFNma，解得FN25 N，所以A对B的压力大小也等于25 N.答案：C3(2009广东高考理基)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大
3、小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则 ()Aa1a2 Ba1a22a1Ca22a1 Da22a1解析：当力为F时有a1，当力为2F时有a22a1，可知a22a1，D对答案：D4雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中()A雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小C由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小D雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变解析：雨滴在下落过程中，质量逐渐增
4、大，雨滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g，故A错误，D正确；由mgFfma得：ag，可见雨滴下落的加速度逐渐减小的原因不是m增大，而是Ff增大，故B错误，C正确答案：CD5(2010潍坊模拟)如图3所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为，则木块从左端运动到右端的时间可能是 ()A. B.C. D.解析：因木块运动到右端的过程不同，对应的时间也不同若一直匀加速至右端，则Lgt2，得：t ，C可能；若一直加速到右端时的速度恰好与带速v相等，则Lt，有：t，D可能；若先匀加速到带速v，再匀速到右端，则v(t)L，有：t，A
5、可能；木块不可能一直匀速至右端，B不可能答案：ACD6(2009山东高考)某物体做直线运动的vt图象如图4所示，据此判断图5(F表示物体所受合力，x表示物体的位移)所示四个选项中正确的是 () 解析：由vt图象知，02 s匀加速，2 s4 s匀减速，4 s6 s反向匀加速，6 s8 s匀减速，且2 s6 s内加速度恒定，由此可知：02 s内，F恒定，2 s6 s内，F反向，大小恒定，6 s8 s内，F又反向且大小恒定，故B正确答案：B7在2009年第11届全运会上，福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了1.95 m的高度，成为全国冠军若不计空气阻力，则下列说法正确的是 ()A下落过程中她处于
6、失重状态B起跳以后上升过程中她处于超重状态C起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力D起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力解析：无论是上升过程还是下落过程，运动员的加速度始终向下，所以她处于失重状态，A选项正确，B选项错误；地面对她的支持力与她对地面的压力为一对作用力与反作用力，大小应相等，C选项正确，D选项错误答案：AC8静止在光滑水平面上的物体，在水平推力F作用下开始运动，推力随时间变化的规律如图6所示，关于物体在0t1时间内的运动情况，正确的描述是 () 图6A物体先做匀加速运动，后做匀减速运动B物体的速度一直增大C物体的速度先增大后减小D物体的加速度一直增大解析：由牛顿运动定律可以
7、分析出，由F合ma得：F先增大后减小，则a先增大后减小，说明物体做变加速运动，A、D选项错在0t1时间内F的方向不变，F与v同向，则物体始终做加速运动答案：B9如图7所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在这段时间内小车可能是 ()来 A向右做加速运动 B向右做减速运动C向左做加速运动 D向左做减速运动解析：小球水平方向受到向右的弹簧弹力F，由牛顿第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球与小车相对静止，故小车可能向右加速运动或向左减速运动答案：AD10(200
8、9上海高考)如图8所示为蹦极运动的示意图弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起整个过程中忽略空气阻力分析这一过程，下列表述正确的是() 图8经过B点时，运动员的速率最大经过C点时，运动员的速率最大从C点到D点，运动员的加速度增大从C点到D点，运动员的加速度不变A BC D解析：对运动员受力分析可知自O至B自由下落，做匀加速直线运动，自B至C为加速度逐渐减小的变加速直线运动，自C至D为加速度逐渐增大的变减速直线运动，故B项正确答案：B二、非选择题(本大题共2个小题，共30分，解答时应写出必要的文字说明、方程式
9、和演算步骤，有数值计算的要注明单位)11(14分)一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的质量m2103 kg，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小；(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小；(3)汽车牵引力的大小解析：(1)汽车开始做匀加速直线运动x0t1.解得v04 m/s. (2)汽车滑行减速过程加速度a22 m/s2由牛顿第二定律有Ffma2解得Ff4103 N(3)开始加速过程中加速度为a1x0a1t2，由牛顿第二定律有：FFfma1解得FFfma16103 N.答案：(1
10、)4 m/s(2)4103 N(3)6103 N12(16分)消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下假设一名质量为60 kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面18 m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下已知杆的质量为200 kg，消防队员着地的速度不能大于6 m/s，手和腿对杆的最大压力为1800 N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地的重力加速度 g10 m/s2.假设杆是固定在地面上的，杆在水平方向不移动试求：(1)消防队员下滑过程中的最大速度；(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力；(3)消防队员下滑的最短的时间解析：(1)消防队员开始阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm，有2gh1v消防队员受到的滑动摩擦力FfFN0.51800 N900 N.减速阶段的加速度大小：a25 m/s2减速过程的位移为h2，由vv22a2h2又hh1h2以上各式联立可得：vm12 m/s.(2)以杆为研究对象得：FNMgFf2900 N.根据牛顿第三定律得，杆对地面的最大压力为2900 N.(3)最短时间为tmin2.4 s.答案：(1)12 m/s(2)2900 N(3)2.4 sw.w.w.k.&s.5*u.c.#om高.考.资.源.网高考资源网w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
