课时分层作业8 牛顿第二定律、两类动力学问题(Word练习)-【名师导航】2024年高考物理一轮总复习(新教材新高考)江苏专用

课时分层作业(八)　牛顿第二定律、两类动力学问题 1．C　[设雨滴下落时受到的阻力为Ff＝kv，根据牛顿第二定律：mg－kv＝ma，则雨滴下落时，随着速率的增加，加速度逐渐减小，则达到最大速率前，所有雨滴均做加速度减小的变加速运动，选项A错误；当a＝0时速率最大，则vm＝，质量越大，则最大速率越大，选项B错误，C正确；较小的雨滴在空中运动的最大速率较小，整个过程的平均速率较小，则在空中运动的时间较长，选项D错误。] 2．D　[在压缩弹簧的过程中，P水平方向只受到弹簧的弹力，方向与速度方向相反，而且弹力逐渐增大，加速度逐渐增大，P做加速度增大的变减速直线运动，故A错误；弹簧压缩过程中对P施加的弹力方向始终向左，根据牛顿第二定律知P的加速度方向保持不变，故B错误；压缩弹簧的过程中，当速度为零时弹簧被压缩至最短，此时弹力最大，故加速度数值最大，速度为零，故C错误；当弹簧被压缩至最短后将物体P向左弹出的过程中，弹簧弹力方向向左，物体P向左做加速运动，随着弹簧弹力的减小，物体P加速度逐渐减小，而速度逐渐增大，故D正确。] 3．C　[无论是竖直向上还是竖直向下抛出，抛出之后的物体都只受到重力的作用，加速度为g，处于完全失重状态，A、B错误；将饮料瓶放在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船内，并与飞船保持相对静止，因飞船内的物体也是处于完全失重状态，可知水不流出，C正确；饮料瓶静置于绕地球公转的月球表面，不是完全失重状态，则水会流出，D错误。] 4．C　[设沉管加速的加速度为a1，减速的加速度为a2，加速过程由牛顿第二定律得：G－F1＝ma1，得：F1＝G－ma1，F1＜G；减速过程由牛顿第二定律得：F2－G＝ma2，可得：F2＝G＋ma2，F2＞G，故A、B、D错误，C正确。] 5．C　[开始时弹簧的弹力等于B的重力，即F＝mBg。放上A的瞬间，弹簧弹力不变，对整体分析，根据牛顿第二定律得：(mA＋mB)g－F＝(mA＋mB)a，解得a＝6 m/s2，故选项C正确。] 6．B　[ 对小球受力分析，如图所示。由平衡条件得tan 60°＝，解得细线A中拉力的大小FA＝mg，故A正确；由三角函数关系得cos 60°＝，解得FB＝2mg，由胡克定律得FB＝kΔx，可得Δx＝，故B错误，C正确；弹簧的弹力不能突变，则突然剪断细线A的瞬间，仍有FB＝2mg，由牛顿第二定律得＝ma，解得a＝g，方向水平向右，故D正确。] 7．C　[当飞行器关闭发动机以速率v1＝10 m/s 匀速下落时，有Mg＝kv，当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速向上运动时，有Mg＋kv＝Fmax，联立解得Fmax＝1.25 Mg，A项错误；当飞行器以速率v2＝5 m/s匀速水平飞行时，飞行器受重力、推力和空气阻力作用而平衡，由平衡条件有F2＝(Mg)2＋(kv)2，解得F＝Mg，B项错误；当飞行器以最大推力Fmax推动飞行器水平飞行时，由平衡条件有F－(Mg)2＝(kv)2，解得v3＝5 m/s，C项正确；当飞行器最大推力向下，飞行器以5 m/s的速率向上减速飞行时，其加速度向下达到最大值，由牛顿第二定律有Mg＋Fmax＋kv＝Mamax，解得amax＝2.5g，D项错误。] 8．解析：(1)气球静止时受力如图所示，设细绳的拉力为T，由平衡条件得 Tsin α＋mg－F浮＝0 Tcos α＝kv0 解得T＝ F浮＝kv0tan α＋mg。 (2)细绳断裂瞬间，气球所受合力大小为T，则加速度大小为a＝ 解得a＝。 (3)设气球匀速运动时，相对空气竖直向上速度vy，则有kvy＋mg－F浮＝0 解得vy＝v0tan α 气球相对地面速度大小v′＝ 解得v′＝。 答案：(1)kv0tan α＋mg　(2)　(3) 9．C　[飞机失去升力前做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有F－mg－Ff＝ma1，代入数据解得a1＝2 m/s2，t＝6 s时，速度v1＝a1t＝2×6 m/s＝12 m/s，前6 s内的位移x1＝a1t2＝×2×62 m＝36 m,6 s后失去升力，根据牛顿第二定律有mg＋Ff＝ma2，解得a2＝12 m/s2，匀减速上升的位移x2＝＝ m＝6 m，飞机能达到的最大高度h＝x1＋x2＝36 m＋6 m＝42 m，飞机失去升力下降阶段做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有mg－Ff＝ma3，解得a3＝8 m/s2，恢复升力后向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有F＋Ff－mg＝ma4，解得a4＝6 m/s2，开始恢复升力的速度设为v，则＋＝h，解得v＝12 m/s，此时飞机离地面的高度h1＝＝24 m，故C正确。] 10．解析：(1)当θ＝30°时，对木块受力分析，根据平衡条件有 mgsin θ＝μFN，FN＝mgcos θ 联立解得μ＝。 (2)当θ变化时，木块的加速度为a，