第三章 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题-2023高考物理一轮复习【导与练】高中总复习第1轮课时巩固word （新教材，鲁科版，福建专用）

第2讲　牛顿第二定律　两类动力学问题 1.如图甲、乙所示,两车都在光滑的水平面上,小车的质量都是M,人的质量都是m,甲图人推车、乙图人拉绳(绳与滑轮的质量和摩擦均不计)的力都是F。关于甲、乙两图中车的加速度大小,下列说法正确的是(　C　) A.甲图中车的加速度大小为 B.甲图中车的加速度大小为 C.乙图中车的加速度大小为 D.乙图中车的加速度大小为 解析:图甲中,以车和人为研究对象,系统不受外力作用,故图甲中车的加速度为零,选项A、B错误;图乙中,人和车受绳子的拉力作用,以人和车为研究对象,受力大小为2F,所以图乙中车的加速度a=,选项C正确,D错误。 2.(2021·山东菏泽一模)一小物块从倾角为α=30°的足够长的斜面底端以初速度v0=10 m/s沿斜面向上运动(如图所示)。已知物块与斜面间的动摩擦因数μ=,g取10 m/s2。则物块在运动时间t=1.5 s时离斜面底端的距离为(　B　) A.3.75 m B.5 m C.6.25 m D.15 m 解析:小物块沿斜面向上运动时加速度大小为a=gsin α+μgcos α= 10 m/s2,物块运动到最高点的时间t==1 s<1.5 s。由于mgsin α=μmgcos α,小物块运动到最高点速度为0时即停止,故此时小物块离斜面底端的距离为s==5 m,故B正确。 3.(2020·江苏卷,5)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(　C　) A.F B. C. D. 解析:设列车做匀加速直线运动的加速度为a,可将后面的38节车厢作为一个整体进行分析,设每节车厢的质量均为m,每节车厢所受的摩擦力和空气阻力的合力大小均为f,则有F-38f=38ma,再将最后面的 2节车厢作为一个整体进行分析,设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F′,则有F′-2f=2ma,联立解得F′=F,C项正确,A、B、D项均错误。 4.(2021·黑龙江牡丹江月考)如图所示,质量为m的光滑小球A被一轻质弹簧系住,弹簧另一端固定于水平天花板上,小球下方被一梯形斜面B托起保持静止不动,弹簧恰好与梯形斜面平行,已知弹簧与天花板夹角为30°,重力加速度g取10 m/s2。若突然向下撤去梯形斜面,则小球的瞬时加速度为(　C　) A.0 B.大小为10 m/s2,方向竖直向下 C.大小为5 m/s2,方向斜向右下方 D.大小为5 m/s2,方向斜向右下方 解析:小球原来受到重力、弹簧的弹力和斜面的支持力,斜面的支持力大小为N=mgcos 30°,突然向下撤去梯形斜面,弹簧的弹力来不及变化,重力不变,支持力消失,此瞬间小球受到的合力与原来受到的支持力N大小相等、方向相反,由牛顿第二定律得mgcos 30°=ma,解得a=5 m/s2,方向斜向右下方,故C正确。 5.如图所示,弹簧左端固定,右端自然伸长到O点并系住质量为 m的物体。现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体可以一直运动到B点。如果物体受到的阻力(不包括弹簧弹力)恒定,则(　A　) A.物体从A到O先加速后减速 B.物体从A到O做加速运动,从O到B做减速运动 C.物体运动到O点时,所受合力为零 D.物体从A到O的过程中,加速度逐渐减小 解析:物体从A到O,初始阶段受到的向右的弹力大于阻力,合力向右。随着物体向右运动,弹力逐渐减小,合力逐渐减小,由牛顿第二定律可知,加速度向右且逐渐减小,由于加速度与速度同向,物体的速度逐渐增大。当物体向右运动至AO间某点(设为点O′)时,弹力减小到与阻力相等,物体所受合力为零,加速度为零,速度达到最大。此后,随着物体继续向右运动,弹力继续减小,阻力大于弹力,合力方向变为向左,至O点时弹力减为零,此后弹力向左且逐渐增大。所以物体越过O′点后,合力(加速度)方向向左且逐渐增大,由于加速度与速度反向,故物体做加速度逐渐增大的减速运动,选项A正确。 6.如图所示,物块A、B和C的质量相同,A和B、B和C之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在A上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态。现将细线剪断,将物块A的加速度大小记为a,S1和S2相对于原长的伸长量分别记为x1和x2,重力加速度大小为g。在剪断的瞬间,a=　　　　,x1∶x2=　　　　。  解析:设物块的质量均为m,剪断细线的瞬间,细线的拉力消失,弹簧还没来得及发生形变,所以剪断细线的瞬间,物块A受到重力和弹簧S1的拉力F1,剪断细线前,对B、C和弹簧S2组成的整体分析可知F1=2mg,故A受到的合力F=mg+F1=mg+2mg=3mg,故