【物理】2020届一轮复习人教版牛顿第二定律与图像作业

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【物理】2020届一轮复习人教版牛顿第二定律与图像作业

‎2020届一轮复习人教版 牛顿第二定律与图像 作业 一、单项选择题 ‎1.【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度–时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3,则()‎ ‎ ‎ A.F1F3 C.F1>F3 D.F1=F3‎ ‎【答案】A ‎【考点定位】图像,牛顿第二定律 ‎【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁,基础题。‎ ‎2.【浙江卷】如图所示,水平板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10m/s2。下列判断正确的是()‎ A.5s内拉力对物块做功为零 B.4s末物块所受合力大小为4.0N C.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4‎ D.6s-9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2‎ ‎【答案】D ‎【解析】根据图像,最大静摩擦力为4N。4s后,物体受到拉力F大于4N,开始运动,所以5s内拉力做功不为零,A错误;4s末,物体所受合力为零,B错误;物体所说滑动摩擦力为 ‎=3N,质量m=1.0kg,根据滑动摩擦力公式求出块与长木板间的动摩擦因数=0.3,C选项错误;6-9s内,物体的加速度,D正确。‎ ‎【考点定位】力的图像、静摩擦力、滑动摩擦力,牛顿第二定律。‎ ‎3.【重庆卷】图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应题4图2中的()‎ A.①、②和③ B.③、②和① C.②、③和① D.③、①和②‎ ‎【答案】B ‎ ‎【考点定位】伽利略的斜面实验、牛顿第二定律、图象分析。‎ ‎4.【重庆卷】以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是()‎ ‎【答案】D ‎【解析】竖直上抛运动不受空气阻力,做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动,图象时倾斜向下的直线,四个选项均正确表示;考虑阻力的上抛运动,上升中,随着减小,减小,对应图象的斜率减小,选项A错误。下降中,随着随着增大,‎ 继续减小。而在最高点时,,对应图与轴的交点,其斜率应该等于(此时与竖直上抛的最高点相同的加速度),即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行,只有D选项满足。故选D。‎ ‎【考点定位】本题考查了牛顿第二定律、图象的特点、竖直上抛运动状态的判断。‎ ‎5.【安徽卷】如右图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()‎ ‎【答案】B ‎【考点定位】本题考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律 ‎【方法技巧】对运动图像的判断,关键是得出两物理量的函数关系,这个关系式的得出以及牛顿第二定律或匀变速直线运动的规律。‎ ‎6.【江苏卷】将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比. 下列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】由, ,得到,所以C正确 解析改为:皮球竖直向上抛出,受到重力和向下的空气阻力,根据牛顿第二定律,有:mg+f=ma 根据题意,空气阻力的大小与速度的大小成正比,有:f=kv;联立解得:‎ 由于速度不断减小,故加速度不断减小,到最高点速度为零,阻力为零,加速度为g,不为零,故BD均错误; 根据,有,由于加速度减小,故也减小,故也减小,故a-t图象的斜率不断减小,故A错误,C正确;‎ ‎【考点定位】本题考查加速度、牛顿运动定律及其相关知识 ‎7.【重庆·5】若货物随升降机运动的图像如题5图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是()‎ ‎【答案】B ‎【考点定位】图像、超重与失重、牛顿第二定律。‎ ‎8.【福建卷】如图所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知,则(  )‎ A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大 B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大 C.0~ t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~ t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 ‎【答案】B ‎【解析】当小物块速度为零时,小物块离A处的距离达到最大,为t1时刻,选项A错误;t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大,选项B正确;0~ t2时间内,小物块受到的摩擦力方向一直向右,选项C错误;0~ t2时间内,小物块始终受到大小不变的滑动摩擦力作用,t2~ t2时间内,由于小物块与传送带速度相同,二者相对静止,小物块不受摩擦力作用,选项D错误。‎ ‎【考点定位】传送带、摩擦力、牛顿运动定律、速度图象 ‎9.【新课标全国卷】如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()‎ ‎【答案】A ‎【考点定位】牛顿第二定律与图像. ‎ ‎10.【海南卷】如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为α和β,且α>β.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑。在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是()‎ ‎【答案】C ‎【解析】设物块上滑与下滑的加速度大小分别为和.根据牛顿第二定律得:‎ ‎,‎ ‎【考点定位】本题考查牛顿第二定律、速度图像及其相关知识. ‎ 二、多项选择题 ‎11.【上海卷】受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动,其图线如图所示,则()‎ A.在秒内,外力大小不断增大 B.在时刻,外力为零 C.在秒内,外力大小可能不断减小 D.在秒内,外力大小可能先减小后增大 ‎【答案】CD ‎【解析】根据加速度可以用v-t图线的斜率表示,所以在0~秒内,加速度为正并不断减小,根据加速度,所以外力F大小不断减小,A错误;在时刻,加速度为零,所以外力F等于摩擦力,不为零,B错误;在秒内,加速度为负并且不断变大,根据加速度的大小,外力F大小可能不断减小,C正确;如果在F先减小一段时间后的某个时刻,F的方向突然反向,根据加速度的大小,F后增大,因为v-t图线后一段的斜率比前一段大,所以外力F大小先减小后增大是可能的,故D正确.‎ ‎【考点定位】牛顿第二定律 ‎12.【天津卷】如图甲所示,静止在水平地面的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等,则()‎ A.0~t1时间内F的功率逐渐增大 B.t2时刻物块A的加速度最大 C.t2时刻后物块A做反向运动 D.t3时刻物块A的动能最大 ‎【答案】BD ‎【考点定位】本题考查牛顿第二定律,力和运动关系及其相关知识. ‎ ‎13.【新课标全国卷Ⅰ)2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则()‎ A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10‎ B.在0.4s-2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化 C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g D.在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变 ‎【答案】AC ‎【解析】由图象可知,从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积,即约为,而无阻拦索的位移为1000m,因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的,故A正确;在0.4s~2.5s时间内,速度与时间的图象的斜率不变,则加速度也不变,所以合力也不变,因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化,但阻拦索的张力是变化的,故B错误;在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小为,故C正确;在0.4s~2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率P=FV,虽然F不变,但V是渐渐变小,所以其变化的,故D错误;故选AC。‎ ‎【考点定位】v-t图线;牛顿第二定律;‎ ‎14.【四川卷】如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t = 0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t = t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是()‎ ‎【答案】BC ‎【考点定位】牛顿第二定律图象. ‎ ‎15.【江苏·6】一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力()‎ A.t=2s时最大 B.t=2s时最小 C.t=8.5s时最大 D.t=8.5s时最小 ‎【答案】AD ‎【解析】由题意知在上升过程中:,所以向上的加速度越大,人对电梯的压力就越大,故A正确,B错误;由图知,7s以后加速度向下,由知,向下的加速度越大,人对电梯的压力就越小,所以C错误,D正确。‎ ‎【考点定位】本题考查牛顿第二定律 ‎16.【全国新课标Ⅰ·20】如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v—t图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的、、均为已知量,则可求出()‎ A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度 ‎【答案】ACD ‎【考点定位】牛顿运动定律. ‎ 三、非选择题 ‎17.【全国新课标Ⅰ·25】一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1s时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2。求 ‎(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;‎ ‎(2)木板的最小长度;‎ ‎(3)木板右端离墙壁的最终距离。‎ ‎【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为 碰撞后木板速度水平向左,大小也是 木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有 解得 木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间,位移,末速度 ‎‎ ‎(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有 可得 ‎ 对滑块,则有加速度 滑块速度先减小到0,此时碰后时间为 此时,木板向左的位移为末速度 滑块向右位移 此后,木块开始向左加速,加速度仍为 木块继续减速,加速度仍为 假设又经历二者速度相等,则有 解得 此过程,木板位移末速度 滑块位移 此后木块和木板一起匀减速。‎ 二者的相对位移最大为 滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为 ‎ ‎ ‎【考点定位】牛顿运动定律. ‎ ‎18.【安徽卷】质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为f,取=10 m/s2,求:‎ ‎(1)弹性球受到的空气阻力f的大小;‎ ‎(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。‎ ‎【答案】(1),;(2)‎ ‎【解析】(1)设弹性球第一次下落过程中的加速度为a,由速度时间图象得:,根据牛顿第二定律得:,解得:。‎ ‎【考点定位】此题考查v----t图象、牛顿第二定律及其相关知识. ‎
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