高三物理总复习 3-2牛顿第二定律同步练习 新人教版

3-2十米
2g3g4g0.6Fg ①
当F＝时，有最大加速度，根据牛顿第二定律：
1．8F0－mg＝ma ②
由①②得a＝2g
2如图所示，正沿平直轨道向右匀速行驶的车厢内，用水平绳a和倾斜绳b共同固定一个小球，若车厢改做加速运动，则两绳的拉力F Ta和F Tb的变化情况是
A．F Ta增大B．F Tb减小
C．F Ta不变D．F Ta、F Tb的合力增大
[答案]AD
[解析]当向右匀速行驶时，F Ta与F Tb的合力大小等于重力，方向竖直向上；当向右加速时，球所受的合外力不为0，F Ta、F Tb的合力在竖直方向的分量等于重力，水平方向的分量等于ma，由此得到F Ta增大，F Ta、F Tb的合力增大．
3．2022·江西重点中学模拟如图甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间．技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图．AC是滑道的竖直高度，D点是AC竖直线上的一点，且有AD＝DE＝10m，滑道AE可视为光滑，滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动，g取10m/2，则滑行者在滑道AE上滑行的时间为
B．2
D．2错误!
[答案] B
[解析]①设∠CAE＝θ，则由牛顿第二定律得，滑行者的加速度为a＝g coθ；②由几何关系得，AE＝2AD coθ；③由运动学公式得，AE＝错误!at2，由以上两式代入数据解得t ＝2，故B正确．
4．2022·黑龙江四校模拟质量为0.3kg的物体在水平面上做直线运动，其运动情况如图所示，两条直线为：水平方向物体只受摩擦力作用时和水平方向受到摩擦力、水平力F 两个力共同作用时的速度—时间图象，则下列说法中正确的是g＝10m/2
A．水平力F可能等于
B．物体的摩擦力一定等于
C．水平力F一定等于
D．物体的摩擦力可能等于
[答案] C
[解析]①由题图可知，物体在两种情况下均做减速运动，图线a的加速度大小为a a ＝错误!m/2＝错误!m/2，图线b的加速度大小为a b＝错误!m/2＝错误!m/2；②若水平力F与速度方向相同，则F f－F＝ma a、F f＝ma b，解得F f＝、F＝；若水平力F与速度方向相反，则F f＝ma a、F＋F f＝ma b，解得F＝、F f＝故C正确．
5．2022·抚州模拟如图所示，带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上，在盒子内放有光滑球B，B恰与盒子前、后壁
g inθ－F＝ma，所以物体的加速度沿斜面向下，大小为a＝g inθ－错误!，所以物体的加速度减小，速度增大；当风力F增大到F＝mg inθ时，物体的加速度为零，速度达到最大；F 继续随时间增大，物体的加速度沿斜面向上，由牛顿第二定律得F－mg inθ＝ma，则a＝错误!－g inθ，所以物体的加速度增大，速度减小；②由于在沿斜面向下运动的过程中，加速度
随时间先均匀减小后均匀增加，且方向发生变化，故A错误、B正确；③由于加速度先减小后增大，所以v－t图象中图线的斜率应先减小后增大，故C、D均错误．
7．2022·济宁模拟如图所示，水平传送带A、B两端点相距＝4m，以v0＝2m/的速度始终保持不变顺时针运转，今将一小煤块可视为质点无初速度地轻放至A点处，已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为，g取10m/2由于小煤块与传送带之间有相对滑动，会在传送带上留下划痕．则小煤块从A运动到B的过程中
A．小煤块从A运动到B的时间是错误!
B．小煤块从A运动到B的时间是
C．划痕长度是4m
D．划痕长度是0.5m
[答案]BD
[解析]小煤块刚放上传送带后，加速度a＝μg＝4m/2，由v0＝at1可知，小煤块加速到与传送带同速的时间为t1＝错误!＝，此时小煤块运动的位移1＝错误!t1＝0.5m，而传送带的位移为2＝v0t1＝1m，故小煤块在带上的划痕长度为＝2－1＝0.5m，D正确，C错误；之后的－1＝3.5m，小煤块匀速运动，故t2＝错误!＝，故小煤块从A运动到B的时间t＝t1＋t2＝，A错误，B正确．
8．2022·济南模拟如图a所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体
物体与弹簧不连接，初始时物体处于静止状态．现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移的关系如图b所示g＝10m/2，则正确的结论是
A．物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态
B．弹簧的劲度系数为cm
C．物体的质量为3kg
D．物体的加速度大小为5m/2
[答案] D
[解析]设静止时弹簧的压缩量为0，则0＝mg，施加拉力F后，设上移的位移为，则此时弹簧的压缩量为0－，由牛顿第二定律可得：F＋0－－mg＝ma得出F＝ma＋，对应图b可得：ma＝10N，＝错误!N/cm＝5N/cm，物体与弹簧分离时，弹簧应处于自然状态，故0＝4cm，故可计算得出：m＝2kg，a＝5m/2，因此只有D正确．
二、非选择题
9一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆，如右图所示，在这一瞬间悬绳断了，设木杆足够长，由于小猫继续上爬，所以小猫离地面高度不变，则木杆下降的加速度大小为________，方向为________．设小猫质量为m，木杆的质量为M
[答案]错误!g向下
[解析] 先对猫进行分析，由于猫相对地面高度不变，即猫处于平衡状态，而猫受重力G1＝mg和木杆对猫向上的摩擦力F的作用，如下图所示，故G1与F二力平衡，即
F＝G1＝mg ①
再对木杆进行受力分析：木杆受重力G2＝Mg作用，由于木杆对猫有向上的摩擦力F，由牛顿第三定律可知，猫对杆有向下的摩擦力F′，且
F′＝F ②
由牛顿第二定律，杆的加速度为
a＝错误!③
由①、②、③式可得：
a＝错误!g，
即杆下降的加速度为错误!g，方向向下．
10．2022·江西百所名校模拟一游客在滑雪时，由静止开始沿倾角θ＝37°的山坡匀加速下滑．下滑过程中摄影师分别在相距L＝22.5m的A点和B点各给游客抓拍一张照片，为了追求滑雪过程中的动感效果，摄影师将相机的曝光时间定为Δt＝由于游客的速度较快，相片中出现了一定长度的虚影，经实地测量照片中与A点的虚影长度相对应的实际长度
A＝2m ，照片中与B点的虚影长度相对的实际长度B＝2.5m若考虑在内游客的运动可视为匀速运动，试计算：g＝10m/2，in37°＝，co37°＝
1游客在A点时速度的大小v A；
2滑雪板与坡道间的动摩擦因数μ；
3A点距出发点的距离L A
[答案]120m/ 2 340m
[解析]1在Δt时间内游客的运动可看成匀速运动，则游客在A点的速度为v A＝错误!＝20m/
2同理，游客在B点的速度为v B＝错误!＝25m/
设游客的加速度为a，由2aL＝v错误!－v错误!得：a＝5m/2
由牛顿第二定律得：mg inθ－μmg coθ＝ma
解得μ＝
3游客的初速度为零，由2aL A＝v错误!得L A＝40m
11．2022·山东如图所示，在高出水平地面h＝1.8m的光滑平台上放置一质量M＝2kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A，其右段长度1＝0.2m且表面光滑，左段表面粗糙．在A最右端放有可视为质点的物块B，其质量m＝1kg B与A左段间动摩擦因数μ＝开始时二者均静止，现对A施加F＝20N水平向右的恒力．待B脱离AA尚未露出平台后，将A取走．B 离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离＝1.2m取g＝10m/2求：
1B离开平台时的速度v B
2B从开始运动到刚脱离A时，B运动的时间t B和位移B
3A左端的长度2
[答案]12m/ 2 0.5m 31.5m
[解析]1设物块B平抛运动时间为t，由运动学公式得
h＝错误!gt2 ①
＝v B t ②
联立①②式，代入数据得
v B＝2m/ ③
2设B的加速度为a B，由牛顿第二定律和运动学知识得
μmg＝ma B ④
v B＝a B t B ⑤
B＝错误!a B t错误!⑥
联立③④⑤⑥式，代入数据得
t B＝⑦
B＝0.5m ⑧
3设B刚开始运动时，A的速度为v1，由动能定理得
F1＝错误!Mv错误!⑨
设B运动后A的加速度为a A，由牛顿第二定律和运动学公式得，
F－μmg＝Ma A ⑩
v1t B＋错误!a A t错误!⑪
2＋B＝
联立⑦⑧⑨⑩⑪式，代入数据得2＝
12．2022·金华十校模拟传送带以恒定速度v＝4m/顺时针运行，传送带与水平面的夹角θ＝37°现将质量m＝2kg的小物品轻放在其底端小物品可看成质点，平台上的人通过一根轻绳用恒力F＝20N拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地高为H＝1.8m的平台上，如图所示．已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ＝，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10m/2，已知in37°＝，co37°＝求：
1物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少
2若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，求物品还需多少时间离开传送带
[答案]11 22－错误!
[解析]1物品在达到与传送带速度v＝4m/相等前，做初速度为零的匀加速直线运动．由牛顿第二定律得：
F＋μmg co37°－mg in37°＝ma1
解得a1＝8m/2
由v＝a1t1得t1＝
位移为1＝错误!a1t错误!＝1m
达到共同速度后，由牛顿第二定律得：
F－μmg co37°－mg in37°＝ma2
解得a2＝0，即物品随传送带匀速上升，
位移为2＝错误!－1＝2m
所以时间为t2＝错误!＝
总时间为t＝t1＋t2＝1
2撤去F后，由牛顿第二定律得：
μmg co37°－mg in37°＝ma3
解得a3＝－2m/2
假设物品向上匀减速到速度为零时，通过的位移为，则：＝－错误!＝4m>2
由2＝vt3＋错误!a3t错误!得：t3＝2－错误!。