第三章 牛顿运动定律 章末提升(三)　重要题型集中练-【创新思维】2024高考物理一轮复习高考总复习配套教参（人教版 新教材 新高考）

章末提升(三)　重要题型集中练 授课提示：对应学生用书第377页 题型一　动力学的两类基本问题 1．(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则(　　) A．甲球用的时间比乙球长 B．甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C．甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D．甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 解析：设小球在下落过程中所受阻力F阻＝kR，k为常数，R为小球半径，由牛顿第二定律可知mg－F阻＝ma，由m＝ρV＝ρπR3知ρπR3g－kR＝ρπR3a，即a＝g－·，故知R越大，a越大，即下落过程中a甲＞a乙，选项C错误；下落相同的距离，由h＝at2知，a越大，t越小，故甲球用的时间比乙球短，选项A错误；由2ah＝v2－v02知，v0＝0，a越大，v越大，故甲球末速度较大，选项B正确；由W阻＝－F阻h知，甲球克服阻力做的功更大一些，选项D正确。 答案：BD 2．(2023·湖南株洲模拟)某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F＝84 N 从静止向前滑行，其作用时间为t1＝1.0 s。撤除水平推力F后经过t2＝2.0 s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同。已知该运动员连同装备的总质量为m＝60 kg，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为Ff＝12 N，求： (1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移大小； (2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。 解析：(1)运动员利用滑雪杖获得的加速度为 a1＝＝ m/s2＝1.2 m/s2， 第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小 v1＝a1t1＝1.2×1.0 m/s＝1.2 m/s， 位移x1＝a1t12＝0.6 m。 (2)运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为a2＝，经时间t2速度变为v1′＝v1－a2t2， 第二次利用滑雪杖获得的速度大小v2，则 v22－v1′2＝2a1x1， 第二次撤除水平推力后滑行的最大距离x2＝， 联立解得x2＝5.2 m。 答案：(1)1.2 m/s　0.6 m　(2)5.2 m 题型二　动力学中的图像问题 3．(多选)如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2 kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图像如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) A．小球刚接触弹簧时速度最大 B．当Δx＝0.3 m时，小球处于超重状态 C．该弹簧的劲度系数为20.0 N/m D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大 解析：由题图乙知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx1＝0.1 m时，小球的速度最大，说明当Δx1＝0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力，所以可得kΔx1＝mg，解得k＝20.0 N/m，A错误，C正确；弹簧的压缩量为Δx2＝0.3 m时，弹簧弹力为F＝20.0 N/m×0.3 m＝6 N＞mg，故此时小球的加速度向上，小球处于超重状态，B正确；对小球进行受力分析可知，其合力由mg逐渐减小至零，然后反向增加，故小球的加速度先减小后增大，D正确。 答案：BCD 4．(多选)(2023·山东日照模拟)如图甲所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体。现对A施加水平向右的拉力F，通过传感器可测得A的加速度a随拉力F变化的关系如图乙所示。已知重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是(　　) 　 A．A的质量mA＝2 kg B．A的质量mA＝6 kg C．A、B间的动摩擦因数μ＝0.6 D．A、B间的动摩擦因数μ＝0.2 解析：由题图乙可以看出，当力F＜48 N时，A、B相对静止，加速度相同，以A、B为整体，由牛顿第二定律得F＝(mA＋mB)a，则得a＝F，由数学知识得＝＝ kg－1＝ kg－1，故mA＋mB＝8 kg，当F＞48 N时，采用隔离法，由牛顿第二定律，对A有F－μmAg＝mAa，则得a＝F－μg，由数学知识得＝ kg－1＝ kg－1，可得mA＝6 kg，则mB＝2 kg，故A错误，B正确；由a＝F－μg，结合图像，当F＝60 N时，a＝8 m/s2，解得μ＝0.2，故C错误，D正确。 答案：BD 5．(2023·山东邹城模拟)具有我国自主知识产权的“歼－10”飞机的横空出世，证实了我国航空事业在飞速发展，而航空事业的发展又离不开风洞试验，其简化模型如图(a)所示