高考物理同步（人教版） 第3章第2講 牛頓第二定律②挑戰(zhàn)練習(xí)

111 1.（2010上海高考）將一個物體以某一速度從地面豎直向上拋出，設(shè)物體在運(yùn)動過程中所受空氣阻力大小不變，則物體（ ） A.剛拋出時的速度最大 B.在最高點(diǎn)的加速度為零 C.上升時間大于下落時間 D.上升時的加速度等于下落時的加速度 【解析】最高點(diǎn)速度為零，物體受重力和阻力，合力不可能為零，加速度不為零，故B項錯.上升時做勻減速運(yùn)動，h=,下落時做勻加速運(yùn)動，h=,又因為a1=,a2=,所以t1<t2,故C、D錯誤.根據(jù)能量守恒，開始時只有動能，因此開始時動能最大，速度最大，故A項正確. 【答案】A 2.（2010山東理綜）如圖甲所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接.圖乙中v、a、Ff和x分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.圖乙中正確的是（ ） 【解析】物體在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小為Ff1=μmgcosθ,做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，其v-t圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線，A錯，加速度大小不變，B錯，其x-t圖象應(yīng)為一段曲線，D錯；物體到達(dá)水平面后，所受摩擦力Ff2=μmg>Ff1,做勻減速直線運(yùn)動，所以正確選項為C. 【答案】C 3．(2009廣東理科基礎(chǔ)) 建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料.質(zhì)量為70.0 kg的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0 kg的建筑材料以0．500 的加速度拉升，忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為(g取10 ) （ ） A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N 【解析】對建筑材料進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有F-mg=ma,得繩子的拉力大小等于F=210 N,然后再對人受力分析，由平衡知識得Mg=F+,得=490 N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對地面的壓力為490 N.B對. 【答案】B 4．(2008廣東高考) 質(zhì)量為m的物體從高處靜止釋放后豎直下落，在某時刻受到的空氣阻力為，加速度為a=g,則的大小是（ ） A. =mg B. =mg C. =mg D. =mg 【解析】本題考查牛頓第二定律.某時刻由牛頓第二定律得mg-=ma,代入a=g可得=mg. 【答案】B 5．(2009上海高考) 如圖（a），質(zhì)量m=1 kg的物體沿傾角θ＝37的固定粗糙斜面由靜止開始向下運(yùn)動，風(fēng)對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖（b）所示.求： （1）物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ； （2）比例系數(shù)k.（sin37=0.6,cos70=0.8,g=10 ） 【解析】（1）對初始時刻：mgsinθ－μmgcosθ＝ma0，① 由右圖讀出a0=4 代入①式，解得： μ＝＝0.25. （2）對末時刻加速度為零：mgsinθ－μ－kvcosθ＝0,② 又＝mgcosθ＋kvsinθ,③ 由右圖得出此時v=5 m/s代入②③式解得： k＝＝0.84 kg/s. 【答案】（1）0.25 (2)0.84 kg/s 6．(2009海南高考) 一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂，在水平直道上以v0=12 m/s的速度勻速行駛，其所受阻力可視為與車重成正比，與速度無關(guān).某時刻，車廂脫落，并以大小為a= 2 的加速度減速滑行.在車廂脫落t=3 s 后，司機(jī)才發(fā)覺并緊急剎車，剎車時阻力為正常行駛時的3倍.假設(shè)剎車前牽引力不變，求卡車和車廂都停下后兩者之間的距離. 【解析】設(shè)卡車的質(zhì)量為M，車所受阻力與車重之比為μ；剎車前卡車牽引力的大小為F，卡車剎車前后加速度的大小分別為a1和a2.重力加速度大小為g.由牛頓第二定律有 勻速行駛F-2μMg=0.① 車廂脫落卡車剎車前F-μMg=Ma1.② 由①②可得：μMg=Ma1.③ 車廂脫落卡車剎車后3μMg=Ma2.④ 設(shè)車廂脫落后，t=3 s內(nèi)卡車行駛的路程為x1，末速度為v1,根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有 x1=v0t+a1t2,⑤ v1=v0+a1t,⑥ =2a2x2.⑦ 式中，x2是卡車在剎車后減速行駛的路程.設(shè)車廂脫落后滑行的路程為x,有 =2ax.⑧ 卡車和車廂都停下來后相距Δx=x1+x2-x.⑨ 帶入題給數(shù)據(jù)得Δx=36 m. 【答案】36 m  111