【与名师对话】高考物理总复习3.2牛顿第二定律两类动力学问题课时作业新人教版必修11．(2022·石家庄高三模拟考试)质量为m的物体静止在光滑的水平面上，受到水平恒力F的作用，在时间t内移动距离s，下列说法中正确的是( )A．力F在时间t内可以使质量m的物体移动的距离为sB．力F在时间t内可以使质量m的物体移动的距离为sC．力F在时间3t内可以使质量3m的物体移动的距离为sD.F的力在时间t内可以使质量m的物体移动距离为s解析：由牛顿第二定律F＝ma，a＝，经时间t，位移s＝at2＝.结合各选项条件知只有选项D正确．答案：D 2．(2022·廊坊模拟)从正在加速上升的气球上落下一个物体，在物体刚离开气球的瞬间，下列说法正确的是( )A．物体向下做自由落体运动B．物体向上运动，加速度向上C．物体向上运动，加速度向下D．物体向上还是向下运动，要看物体离开气球时的速度解析：刚离开气球瞬间，物体由于惯性保持向上的速度，但由于合外力向下，故加速度方向向下．答案：C3．(2022·莆田模拟)如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数为8N，这时小车运动的加速度大小是( )A．2m/s2B．4m/s2C．6m/s2D．8m/s2解析：由题意知F合＝4N，所以a＝＝4m/s2.答案：B5\n4．汽车正在走进千家万户，在给人们的出行带来方便的同时也带来了安全隐患．行车过程中，如果车距较近，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )A．450NB．400NC．350ND．300N解析：v＝25m/s，a＝＝5m/s2，F＝ma＝350N.答案：C5．用40N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20kg的物体，力F作用3s后撤去，则第5s末物体的速度和加速度的大小分别是( )A．v＝6m/s，a＝0B．v＝10m/s，a＝2m/s2C．v＝6m/s，a＝2m/s2D．v＝10m/s，a＝0解析：a＝＝2m/s2，v＝at＝6m/s，第5s末加速度为零．答案：A6．如图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F的作用而运动，其正前方有一个足够长的轻质弹簧，弹簧与竖直墙拴接，当物块与弹簧接触后，则(弹簧始终处在弹性限度内)( )A．物块立即做减速运动B．物块在开始的一段时间内仍做加速运动C．当弹簧的弹力大小等于恒力F的大小时，物块静止D．当弹簧达到最大压缩量时，物块的加速度不为零解析：在物体与弹簧接触后的较短时间内，弹簧的弹力F1<F，合力F合＝F－F1＝ma，物体继续做加速运动，加速度逐渐减小，当弹力F1＝F时，加速度减小到0，速度最大，之后弹力F1>F，物体开始做减速运动，当速度减小到0时，加速度不为0，选项B、D正确，选项A、C错误．答案：BD7．(2022·银川一中月考)如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθB．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθD．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零解析：线烧断瞬间，弹簧弹力与原来相等，B球受力平衡，aB＝0，A球所受合力为mgsinθ＋kx＝2mgsinθ，故aA＝2gsinθ.答案：BC5\n8．(2022·东北三校高三第一次联合模拟考试)超市一送水员用双轮小车运送桶装矿泉水．装运完毕，如图所示，在拉运过程中保持图示角度不变，不计桶与小车之间摩擦力的影响．求：(1)小车静止时，桶对小车两侧支架的压力大小之比NA∶NB；(2)若送货员以5m/s2的恒定加速度由静止开始向右拉动小车，请问这一过程中，桶对小车两侧支架的压力大小之比NA∶NB(g＝10m/s2，结果可用根号表示)．解析：(1)对桶，静止时，有cot30°＝＝根据牛顿第三定律，N′A＝NA，N′B＝NB，N′A∶N′B＝∶1(2)NB－mgsin30°＝macos30°mgcos30°－NA＝masin30°解得：＝＝＝5－8根据牛顿第三定律，即为所求压力之比．答案：(1)∶1 (2)5－89．(2022·北京卷)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成．若在结两端加恒定电压U，则它会辐射频率为ν的电磁波，且与U成正比，即ν＝kU.已知比例系数k仅与元电荷e的2倍和普朗克常量h有关．你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法．在下列选项中，推理判断比例系数k可能为( )A. B. C．2he D.解析：用单位验证法．根据ν＝kU，k＝，其单位是，的单位是也可变为，所以B正确．答案：B10.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如右图所示的物理模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数μ1<tanθ，BC段的动摩擦因数μ2>tanθ，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中( )A．地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右B．地面对滑梯始终无摩擦力作用C．地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D．地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小解析：小朋友在AB段沿滑梯向下匀加速下滑，在BC5\n段向下匀减速下滑，因此小朋友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右，则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左，后水平向右，A正确，B错误；系统在竖直方向的加速度先向下后向上，因此系统先失重后超重，故地面对滑梯的支持力的大小先小于后大于小朋友和滑梯的总重力的大小，C，D错误．答案：A11．(2022·黄冈市高三期末考试)2022年11月，我国舰载机在航母上首降成功．设某一舰载机质量m＝2.5×104kg，着舰过程中初速度为v0＝42m/s，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，飞机将在甲板上以a0＝0.8m/s2的加速度做匀减速运动，着舰过程中航母静止不动．(1)飞机着舰后，若仅受空气阻力和甲板阻力作用，航母甲板至少多长才能保证飞机不滑到海里？(2)为了让飞机在有限长度的跑道上停下来，甲板上设置了阻拦索让飞机减速，同时考虑到飞机挂索失败需要复飞的情况，飞机着舰时并不关闭发动机．图示为飞机勾住阻拦索后某一时刻的情景，此时发动机的推力大小为F＝1.2×105N，减速的加速度a1＝20m/s2，此时阻拦索夹角为θ＝106°，空气阻力和甲板阻力保持不变，求此时阻拦索承受的张力大小？(cos53°＝0.6)解析：(1)由运动学公式2a0S0＝v得S0＝v/2a0代入数据可得S0＝1102.5m(2)飞机受力分析如图所示．由牛顿定律有2FTcosθ＋Ff－F＝ma其中FT为阻拦索的张力，Ff为空气和甲板对飞机的阻力飞机仅受空气阻力和甲板阻力时Ff＝ma0联立上式可得FT＝5×105N答案：(1)1102.5m (2)5×105N12．(2022·安徽省“江南十校”高三联考)如图所示，将质量m＝1.24kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数μ＝0.8.对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角θ＝53°的恒定拉力F，使圆环从静止开始运动，第1s内前进了2m．(取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)求：(1)圆环加速度a的大小；(2)拉力F的大小．解析：(1)小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知s＝at25\na＝＝m/s2＝4m/s2.(2)令Fsin53°－mg＝0，F＝1.55N当F<1.55N时，环与杆上部接触，受力如图．由牛顿第二定律可知Fcosθ－μFN＝maFN＋Fsinθ＝mg由此得F＝N＝1.2N当F>1.55N时，环与杆下部接触，受力如图由牛顿第二定律可知Fcosθ－μFN＝maFsinθ＝FN＋mg由此得F＝N＝12.4N.答案：(1)4m/s2 (2)12.4N5
