【全优课堂】2016高考物理总复习 第3章 第2课时 牛顿第二定律 两类动力学问题分组训练
A组 由运动情况确定受力问题
1.建筑工人用如图7所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的建筑工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.5 m/s2的加速度上升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则建筑工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( )
图7
A.510 N B.490 N
C.890 N D.910 N
【答案】B
【解析】设物体的质量为m,加速度的大小为a,对物体用牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=210 N.
设地面对建筑工人的支持力为FN,建筑工人的质量为M,对建筑工人用平衡条件得FN+F=Mg,FN=490 N.
根据牛顿第三定律可得建筑工人对地面的压力大小为FN′=FN=490 N.
2. (2014·湛江检测)受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v-t图线如图8所示,则( )
图8
A.在0~t1秒内,外力F大小不断增大
B.在t1时刻,外力F为零
C.在t1~t2秒内,外力F大小可能不断减小
D.在t1~t2秒内,外力F大小可能先减小后增大
【答案】CD
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【解析】由题图可知0~t1,物体做a减小的加速运动,t1时刻a减小为零.由a=可知,F逐渐减小,最终F=f,故A、B错误.t1~t2物体做a增大的减速运动,由a=可知,至物体速度减为零之前,F有可能是正向逐渐减小,也可能是已正向减为零且负向增大,故C、D正确.
3.(2015·普宁模拟)如图9所示,传送带保持v0=1 m/s的速度运动,现将一质量m=0.5 kg的物体从传送带左端放上,设物体与传送带间动摩擦因数μ=0.1,传送带两端水平距离s=2.5 m,则物体从左端运动到右端所经历的时间为(g=10 m/s2)( )
图9
A. s B.(-1) s
C.3 s D.5 s
【答案】C
【解析】物体在传送带上做加速运动时:a==μg=1 m/s2
加速运动的位移s1==0.5 m
时间t1==1 s
匀速运动的位移s2=s-s1=2 m
时间t2==2 s,总时间为3 s.
B组 由受力情况确定运动情况
4.如图10甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从0开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图10乙所示,根据图乙中所标出的数据能计算出来的有( )
图10
A.物体的质量
B.物体与水平面间的滑动摩擦力
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C.在F为10 N时,物体的速度大小
D.在F为14 N时,物体的速度大小
【答案】AB
5.(2015·珠海调研)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值,如图11所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力F随时间t变化的图线.实验时,把小球举到悬点O处,然后放手让小球自由落下,由图线所提供的信息可以判断( )
图11
A.绳子的自然长度为
B.t2时刻小球的速度最大
C.t1时刻小球处在最低点
D.t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小
【答案】AD
【解析】由Ft图线可知自由下落时间为t1,根据自由落体运动的位移公式可得绳子的自然长度为,故A正确;t2时刻力最大,表明小球此时到达最低点,速度为零,故B、C均错误;在“t1时刻到t2时刻”间小球所受的合外力先向下后向上,故加速度先向下后向上,而速度始终向下,所以小球的速度先增大后减小,故D正确.
6.(2012·江苏高考)将一个皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比.描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象,可能正确的是( )
【答案】C
【解析】物体向上运动时,空气阻力向下,加速度由重力和空气阻力的合力提供,且a>g,当物体速度变小,空气阻力变小,加速度变小;物体到达最高点时,空气阻力为零,加速度为重力加速度,不为零,故C正确.
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