专项练习12 动力学的两类基本问题(无答案)-高三物理一轮复习小题专项练习

动力学的两类基本问题姓名：【基础导学】两类动力学问题的解题思路图解【典例剖析】已知受力求运动例题1：如图，质量为m=2kg 的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数u=0. 5。

现对物体施加大小F=10N 、与水平方向夹角θ=37°的斜向上的拉力，经5s 撤去拉力。

求物体通过的总位移。

（g 取10m/s 2））针对训练1-1：为了安全,在高速公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.已知某段高速公路的最高限速v=108 km/h,假设前方车辆突然停止,后面车辆司机从发现这一情况起,经操纵刹车到汽车开始减速经历的时间(即反应时间)t=0.50 s,刹车时汽车受到的阻力大小为汽车重力的0.50倍.该段高速公路上以最高限速行驶的汽车,至少应保持的距离为多大?（取g=10 m/s2）针对训练1-2：质量m ＝4kg 的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F ＝40N 作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数µ＝0.2，力F 作用了5s ，求物块在5s 内的位移及它在5s 末的速度。

（g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）F针对训练1-3：如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37°角，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F ＝10 N ，刷子的质量为m ＝0.5 kg ，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数μ＝0.5，天花板长为L ＝4 m ．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s2.试求：工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．已知运动求受力例2: 如图所示，质量为0.5kg 的物体在与水平面成300角的拉力F 作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m 的距离速度由0.6m/s 变为0.4m/s ，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，求作用力F 的大小。

牛顿第二定律 两类动力学问题基础训练一、单项选择题1．由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫作导出单位。

导出单位可以用基本单位表示，则力的单位“牛顿(N)”用国际单位制的基本单位表示正确的是( )A ．kg·s 2/m B ．kg·m/s 2C ．kg·s/m 2D ．kg·m/s2．(四川省广安遂宁资阳等七市联考)如图所示，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。

现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2。

重力加速度大小为g ，则有( )A ．a 1＝g ，a 2＝gB ．a 1＝0，a 2＝gC ．a 1＝0，a 2＝gm ＋M M D ．a 1＝g ，a 2＝gm ＋M M 3．(湖北华中师大一附中高三模拟)我国新一代载人飞船试验船返回舱已于2020年5月8日顺利返回地面，返回舱质量约为5.4×103 kg 。

某一次进行返回地面的测试时，返回舱在某处弹射出三朵主伞构成伞群，通过伞群减速，安全返回地面，可将这一运动视为竖直方向的匀减速直线运动，加速度大小为1.0 m/s 2，三根主伞的伞绳a、b、c均与竖直方向成θ角，已知sin θ＝0.44，cosθ＝0.90，g取10 m/s2，则返回舱在下落过程中主伞伞绳a上的拉力大小约为( )A.2.80×103 N B．1.72×104 NC．2.20×104 N D．6.84×104 N4．如图，水平地面和倾角为37°的斜接于A点，质量m＝0.5 kg 的物块静止在B点，在水平向右的恒力F的作用下，物块经过2 s 时间运动到A点，此时立即撤去恒力F，物块冲上斜面，1 s后在斜面上的某点速度减为零。

不计物块在A点的能量损失，物块与各处的动摩擦因数均为μ＝0.4，则恒力F的大小是(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)( )A．3.3 N B．4.3 NC．5.3 N D．6.3 N5．如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住。

课时作业(十二) 牛顿第二定律两类动力学问题[基础训练]1．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所示，关于物体在0～t1时间内的运动情况，正确的描述是( )A．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答案：B 解析：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，选项A、D错．在0～t1时间内F的方向不变，F与v同向，则物体做加速运动．2．(2018·山西大学附中诊断)(多选)升降机箱内底部放一个质量为m的物体，当箱从高空某处以初速度v0下落时，其速度—时间图象如图乙所示，以下说法正确的是( )A．物体在0～t1时间内加速度变小B．物体在0～t1时间内加速度变大C．物体在0～t1时间内处于超重状态D．物体在0～t1时间内处于失重状态答案：AC 解析：在v­t图中，图线的斜率表示物体速度变化的快慢，即斜率表示物体的加速度，由图乙可知，在0～t1时间内物体的加速度逐渐减小，A正确，B错误；物体在0～t1时间内初速度的方向向下，是向下做减速运动，所以加速度的方向向上，物体处于超重状态，C正确，D错误．3．(2018·湖南长沙一模)如图所示，小车在恒力F作用下沿水平地面向右运动，其内底面左壁有一物块，物块与小车右壁之间有一压缩的轻弹簧，小车内底面光滑．当小车由左侧光滑地面进入到右侧粗糙地面时，物块一直与左壁保持接触，则车左壁受物块的压力N1和车右壁受弹簧的压力N2的大小变化是( )A．N1变大，N2不变B．N1不变，N2变大C．N1和N2都变小D．N1变小，N2不变答案：D 解析：因为物块相对于小车静止不动，故弹簧长度不变，N2不变；又因小车受地面向左的摩擦力，则小车和物块的加速度向右减小或向左，故车左壁受物块的压力N1变小，正确选项为D.4．(2018·山东淄博一模)如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为α＝30°，弹簧水平，以下说法正确的是( )A．细线拉力大小为mgB．弹簧的弹力大小为3mgC．剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为gD．剪断左侧细线瞬间，a球加速度大小为g答案：B 解析：以两小球和弹簧组成的系统为研究对象受力分析，受到重力2mg和两根绳的拉力各为F，根据平衡条件得2F sin α＝2mg，F＝2mg，A错误；隔离a小球分析，得弹簧弹力大小F x＝F2－mg2＝3mg，B正确；由于两端约束的弹簧上的弹力不能瞬间变化，故剪断左侧细线瞬间，b球受力不变，合力为零，其加速度为零，C错误；a球受重力和弹簧的弹力，加速度大小a＝mg2＋F2xm＝2g，D错误．5．(2018·吉林通化一检)如图所示，一物体分别从3个不同高度，但同底的光滑斜面的顶端由静止开始滑下，斜面与水平面夹角分别为30°、45°、60°，滑到底端所用的时间t1、t2、t3的关系是( )A．t1＝t2＝t3B．t1＝t3>t2C．t1>t2>t3D．t1<t2<t3答案：B 解析：滑块在斜面上滑动时受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有：mg sinθ＝ma，解得：a＝g sin θ，设底长为L，根据位移时间关系有：Lcos θ＝12at2，由以上两式联立解得：t＝2Lg sin θ·cos θ＝4Lg sin 2θ，故当2θ＝90°，即θ＝45°时时间最短，故t1＝t3>t2，B正确．6．(2018·广东珠海期末)如图所示是某同学站在压力传感器上做下蹲、起立的动作时记录的压力随时间变化的图线．由图线可知，该同学的体重约为650 N，在2～8 s时间内( )A．该同学做了一次下蹲再起立的动作B．该同学做了两次下蹲再起立的动作C．下蹲过程中人一直处于失重状态D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态答案：A 解析：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降处于失重状态，到达一个最大速度后再减速下降处于超重状态，故人下蹲动作对应先失重再超重，起立时对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲再起立的动作，故A正确，B、C、D 错误．7．(2018·广州深圳中学六模)(多选)如图所示，甲图为光滑水平桌面上质量为M的物体，用轻绳通过定滑轮与质量为m的物体相连，m所受重力为5 N；乙图为同一物体M在光滑水平桌面上用轻绳通过定滑轮施加竖直向下的拉力F，拉力F的大小也是5 N，开始时M距桌边的距离相等，则( )A．M到达桌边时的速度相等，所用的时间也相等B．甲图中M到达桌边用的时间较长，速度较小C．甲图中M到达桌边时的动能较大，所用时间较短D．乙图中绳子受到的拉力较大答案：BD 解析：将题图甲的两个物体整体作为研究对象，由牛顿第二定律得a M＝mgM＋m；对题图乙的M分析有a′M＝FM.因x＝12at2，v2＝2ax，且a M<a′M，所以题图甲中M到达桌边用的时间较长，速度较小，动能较小，A、C错误，B正确；题图乙中绳子受到的拉力大小为F，题图甲中，对M分析有T＝Ma M<F＝Ma′M，题图乙中绳子受到的拉力较大，D正确．8．(2018·河北沧州泊头二中月考)一个质量是 50 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m＝5 kg 的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N，取g＝10 m/s2，求此时人对地板的压力．答案：400 N 方向竖直向下解析：以A为研究对象，对A进行受力分析，选向下为正方向，由牛顿第二定律可知mg－F T＝ma解得a ＝mg －F T m ＝5×10－405m/s 2＝2 m/s 2再以人为研究对象，由牛顿第二定律可知M 人g －F N ＝M 人a解得：F N ＝M 人(g －a )＝50×(10－2) N ＝400 N ，方向竖直向上．根据牛顿第三定律得：人对地板的压力F ′N ＝F N ＝400 N ，方向竖直向下．[能力提升]9．(2018·江西模拟)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时(仅考虑乘客与水平面之间的作用)，则乘客( )A ．处于超重状态B ．不受摩擦力的作用C ．受到水平向左的摩擦力作用D ．所受合力竖直向上答案：C 解析：当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，故乘客处于失重状态，选项A 错误；由于乘客的加速度沿斜面向下，乘客有水平向左的分加速度，对乘客进行受力分析，乘客受重力、支持力和水平向左的静摩擦力作用，选项B 错误，C 正确；由于乘客的加速度沿斜面向下，根据牛顿第二定律可知乘客所受的合力沿斜面向下，选项D 错误．10．(2018·河北石家庄调研)如图所示，一倾角θ＝37°的足够长斜面固定在水平地面上．当t ＝0时，滑块以初速度v 0＝10 m/s 沿斜面向上运动，已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，下列说法正确的是( )A ．滑块一直做匀变速直线运动B ．t ＝1 s ，滑块速度减为零，然后静止在斜面上C ．t ＝2 s 时，滑块恰好又回到出发点D ．t ＝3 s 时，滑块的速度大小为4 m/s答案：D 解析：设滑块上滑时的加速度大小为a 1，由牛顿第二定律可得mg sin θ＋μmg cos θ＝ma 1，解得a 1＝10 m/s 2，上滑时间t 1＝v 0a 1＝1 s ，上滑的距离x 1＝12v 0t 1＝5 m ，因tan θ>μ，mg sin θ>μmg cos θ，滑块上滑到速度为零后向下运动，选项B 错误；设滑块下滑时的加速度大小为a 2，由牛顿第二定律可得mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2，解得a 2＝2 m/s 2，经1 s ，滑块下滑的距离x 2＝12a 2t 22＝1 m<5 m ，滑块未回到出发点，选项C 错误；因上滑和下滑过程中的加速度不同，故滑块全程不是匀变速直线运动，选项A 错误；t ＝3 s 时，滑块沿斜面向下运动，此时的速度v ＝a 2(t －t 1)＝4 m/s ，选项D 正确．11．一质量为m ＝2 kg 的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以a ＝2.5 m/s2匀加速下滑．如图所示，若用一水平向右的恒力F 作用于滑块，使之由静止开始在t ＝2 s 内沿斜面运动，其位移x ＝4 m ．取g ＝10 m/s 2.求：(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ； (2)恒力F 的大小． 答案：(1)36 (2)7635 N 或437N 解析：(1)根据牛顿第二定律，有mg sin 30°－μmg cos 30°＝ma解得μ＝36(2)F 是恒力，可判断滑块所受合力也为恒力，因此滑块沿斜面做匀加速直线运动，但加速度方向有向上和向下两种可能．根据题意，由位移公式，有x ＝12a 1t 2可得a 1＝2 m/s 2当加速度沿斜面向上时，有F cos 30°－mg sin 30°－f ＝ma 1 ①f ＝μ(F sin 30°＋mg cos 30°) ②联立①②式解得F ＝7635 N当加速度沿斜面向下时，有mg sin 30°－F cos 30°－f ＝ma 1 ③联立②③式解得F ＝437N.12．如图所示，一小物块质量为m ＝1 kg ，在与水平方向成θ角的力F 的作用下以v 0＝3 m/s 的初速度沿直线在水平面上做匀加速运动，经t ＝2.5 s 的时间物块由A 点运动到B 点，A 、B 之间的距离L ＝10 m ．物块与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5，若物块可看做质点，空气阻力不计，取g ＝10 m/s 2.(1)求物块运动的加速度和物块到达B 点时的速度； (2)若θ大小不确定，求力F 的最小值(结果可保留根号)． 答案：(1)0.8 m/s 5 m/s (2)5825 5 N解析：(1)由x ＝v 0t ＋12at 2x ＝L ＝10 m解得a ＝0.8 m/s 2v B ＝v 0＋at ＝5 m/s.(2)对物块受力分析，由牛顿第二定律，可得F cos θ－μ(mg －F sin θ)＝ma F ＝μmg ＋macos θ＋μsin θ由数学知识，可知F ＝μmg ＋ma cos θ＋μsin θ≥μmg ＋ma1＋μ2代入数据，得F min ＝58255 N.。

牛顿第二定律两类动力学识题1. 如下图，一物体从竖直立于地面的轻弹簧上方某一高度自由落下． A 点为弹簧处于自然状态时端点的地点，当物体抵达 B 点时，物体的速度恰巧为零，而后被弹回．以下说法中正确的选项是 ( D )A．物体从 A 点着落到 B点的过程中速率不停减小B．物体在 B 点时，所受协力大小为零C．物体在 A 点时处于超重状态D．物体在 B 点时处于超重状态2．如下图，一端固定在地面上的杆与水平方向的夹角为θ ，将一质量为m1的滑块套在杆上，滑块经过轻绳悬挂一质量为m2的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为一个沿杆方向的初速度，稳固后，滑块和小球一同以共同的加快度沿杆运动，直方向的夹角为β，且β>θ，不计空气阻力，则滑块的运动状况是( B )μ . 先给滑块此时绳索与竖A．沿着杆减速下滑B．沿着杆减速上滑C．沿着杆加快下滑D．沿着杆加快上滑3．( 多项选择 ) 如图甲所示，在水平面上有一质量为2m的足够长的木板，其上叠放一质量为m 的木块．现给木块施加一随时间增大的水平力F＝ kt ( k是常数) ，木板和木块加快度的大小随时间变化的图线如图乙所示，木块与木板之间的动摩擦因数为μ 1、木板与水平面之间的动摩擦因数为μ2.假设接触面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，则以下说法正确的是( CD)A． 0～t时间内木块遇到的摩擦力大小为μ mg11B．μ1<2μ2C．乙图中a0＝μ 1－3μ 2g2D．t1～t2与t2～t3时间内对应的两段图线的斜率绝对值之比为4．放在固定粗拙斜面上的滑块 A 以加快度 a1沿斜面匀加快下滑，如图甲所示．在滑块A 上放一物体B，物体B 一直与A 保持相对静止，以加快度a2沿斜面匀加快下滑，如图乙所示．在滑块A上施加一竖直向下的恒力F，滑块A 以加快度a3沿斜面匀加快下滑，如图丙所示．则( B )A．a1＝a2＝a3B．a1＝a2<a3C．a1<a2＝a3D．a1<a2 <a35．小明希望查验这样一个猜想：沿斜面下滑的小车，装载物体的质量越大，抵达斜面底部的速度越大．图示为两种直径不一样的车轮( 颜色不一样 ) ，装有不一样木块( 每个木块的质量同样 ) 从不一样高度开释的小车．你以为小明应当采用哪 3 种状况进行比较( C )A．GOR B．GSWC．STU D．SWX6．一物块沿倾角为θ 的固定斜面上滑，抵达最大高度处后又返回斜面底端．已知物块下滑的时间是上滑时间的 2 倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为( C )11A. 3tan θB. 2tan θ3C. 5tan θD． tan θ7.在倾角为 30°的圆滑斜面上有一个箱子，箱内有一个斜面，在斜面上搁置一个重为60 N 的球，如下图．当箱子沿斜面下滑时，球对箱子后壁和箱内斜面的压力大小分别是( g取 10 m/s 2)( C )A． 40 N,30 N B． 30 N,50 NC． 403 N,50 3 N D． 503 N,60 3 Nm2的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并8．( 多项选择 ) 如下图，质量为用竖直细绳经过圆滑定滑轮连结质量为m1的物体 1. 与物体 1 相连结的绳与竖直方向成θ(AD )角．以下说法中正确的选项是A．车厢的加快度大小为g tanθB．绳对物体 1 的拉力大小为m1g cosθC．底板对物体 2 的支持力大小为m2g－ m1gD．物体 2 所受底板的摩擦力为m2g tanθ9. 如下图，几条足够长的圆滑直轨道与水平面成不一样角度，从 P 点以大小不一样的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰幸亏同样的时间内抵达各自的最高点，则各小球最高点的地点 ( D )A．在同一水平线上B．在同一竖直线上C．在同一抛物线上D．在同一圆周上10. 如下图，在倾角为θ＝30°的圆滑斜面上，物块、质量分别为和2.物块AA B m m静止在轻弹簧上边，物块 B 用细线与斜面顶端相连，A、B紧挨在一同但A、B之间无弹力．已知重力加快度为，某时辰把细线剪断，当细线剪断瞬时，以下说法正确的选项是(B) gA．物块A的加快度为0g B．物块A的加快度为3gC．物块B的加快度为0D．物块B的加快度为211．( 多项选择 ) 如下图，某科研单位设计了一空间飞翔器，飞翔器从地面腾飞时，发动机供给的动力方向与水平方向的夹角α＝60°，使飞翔器恰巧沿与水平方向的夹角θ ＝30°的直线斜向右上方匀加快飞翔，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适合调节其大小，使飞翔器依旧能够沿原方向匀减速直线飞翔，飞翔器所受空气阻力不计．以下说法中正确的选项是(BC )A．飞翔器加快时动力的大小等于mgB．飞翔器加快时加快度的大小为g3C．飞翔器减速时动力的大小等于2mgD．飞翔器减速飞翔时间t 后速度为零12．为了减少汽车刹车失灵造成的危害， 如下图为高速路上在下坡路段设置的可视为斜面的紧迫避险车道．一辆货车在倾角 θ ＝30°的连续长直下坡高速路上，以v 0 ＝ 7 m/s的速度在刹车状态下匀速行驶( 在此过程及后边过程中， 可以为发动机不供给牵引力) ，忽然 汽车刹车失灵， 开始加快运动， 此时汽车所遇到的摩擦力和空气阻力共为车重的 0.2 倍．在加快行进了 x 0＝96 m 后，货车冲上了光滑连结的倾角 α ＝53°的避险车道，已知货车在该 避险车道上所遇到的摩擦力和空气阻力共为车重的0.45 倍．货车的各个运动过程均可视为直线运动，取 sin53 °＝ 0.8 ， g ＝ 10 m/s 2. 求：(1) 货车刚冲上避险车道时的速度大小 v ；(2) 货车在避险车道上行驶的最大距离 x .13．如下图，在粗拙的水平路面上，一小车以v ＝ 4 m/s 的速度向右匀速行驶，与此同时，在小车后方相距s 0＝ 40 m 处有一物体在水平向右的推力＝ 20 N 作用下，从静止开F始做匀加快直线运动，当物体运动了x 1＝ 25 m 撤去．已知物体与地面之间的动摩擦因数μ＝ 0.2 ，物体的质量 ＝ 5 kg ，重力加快度 g 取 10 m/s 2. 求m(1)推力 F 作用下，物体运动的加快度 a1大小；(2)物体运动过程中与小车之间的最大距离；(3)物体刚停止运动时与小车的距离d.参照答案1.D2.B3.CD4.B5.C6.C7.C8.AD9.D10.B11.BC12. 答案： (1) 设货车加快向下行驶时的加快度大小为a 1，由牛顿第二定律可知sin θ －mg0.2 mg＝ma1解得 a1＝3 m/s222解得 v＝25 m/s由公式 v － v0＝2a1 x0(2) 设货车在避险车道向上行驶时的加快度大小为a2，由牛顿第二定律可知mg sinα＋0.45 mg＝ma2解得 a2＝12.5 m/s2由 v2－0＝2a2x，解得 x＝25 m.13. 答案： (1) 对物体，依据牛顿第二定律得F－μ mg＝ ma1代入数据得a1＝2 m/s2.(2)当物体速度 v1＝ v0时，物体与小车间距离最大，即最大距离v14t 1＝＝s＝2 s时，二者之间a12v1x max＝ s0＋ v0t 1－2 t 1＝40 m＋4×2 m－4 m＝44 m. (3) 设推力作用的时间为t，依据位移公式得x ＝122a t2211则 t 2＝2x12×25a1＝2s ＝ 5 s速度 v 2＝ a 1t 2＝2×5 m/s ＝ 10 m/s撤去 F 后，物体运动的加快度大小为a 2，经过 t 3 时间停止，其位移为x 2，依据牛顿第二定律 μ mg ＝ ma 2 得 a 2＝μ g ＝ 2 m/s 222由 v 2＝2ax 得 x 2＝v 2＝10m ＝ 25 m 2a 22×2v 210 而 t 3＝＝a 22s ＝ 5 s.物体运动的总时间t ＝ t 2＋ t 3＝ 10 s则 d ＝v 0t ＋ s 0－ ( x 1 ＋x 2) ＝ 30 m.。