高中物理知识点大全《牛顿第二定律及应用》考点强化练习（2019年练习版） - 高考物理题库

高中物理知识点大全《牛顿第二定律及应用》考点强化练习（2019年练习版）(四)

2019-06-23 21:24:51 【大中小】

1、计算题在水平面上有一个质量为4kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动，10s后拉力大小减小为F/3,并保持恒定，该物体的速度图像所示，求

（1）物体所受到的水平拉力F的大小
（2）该物体与地面间的动摩擦因素

参考答案：(1) F=9N (2) μ=0.125

本题解析：由图可知：前10秒物体加速度大小a1=1m/s?，
后20秒加速度大小a2="0.5m/" s?，
1--10s由牛顿第二定律有：
F–μmg? = ma1?（1）
10--30s有：
μmg –?F =ma2?（2）
由（1）（2）可解得：F=9N?μ=0.125
点评：解决本题的关键是知道v-t图像的斜率表示运动的加速度，

本题难度：一般

2、计算题质量为m的物体在水平恒力F的作用下由静止开始沿水平面运动，经时间t后撤去外力F，物体又经时间2t后重新静止。求：
（1）物体所受阻力；
（2）物体发生的总位移。

参考答案：解：（1）有F作用时，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－f=ma1 ①
t时刻速度为v=a1t ②
撤去F后，物体做匀减速直线运动，有f=ma2 ③
v=2a2t ④
联立①、②、③、④式可求得v=2Ft／3m，f=F／3
（2）物体前后两段的平均速度
所以总位移x=·3t=Ft2／m

本题解析：

本题难度：一般

3、选择题一个质量为2kg的物体，在10个共点力作用下做匀速直线运动。现突然同时撤去大小分别为10N、12N和14N的三个力，其余的力大小方向均保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（?）
A．可能做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5m/s2
B．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小5m/s2
C．可能做匀减速直线运动，加速度大小是20m/s2
D．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是10m/s2

参考答案：A

本题解析：物体在10个共点力的作用下做匀速直线运动，所以其合力为零．撤去的3个力其合力范围为，所以剩余力的合力范围也是，产生的加速度大小为．因为剩余的力大小分析不变，所以当其合力与速度方向不共线时，物体可能做匀变速直线运动，加速度大小可能为5m/s2，故选项A正确；由于剩余力的合力方向不变，所以物体不可能做匀速圆周运动，故选项B错误；当剩余力的合力与速度方向共线反向时，物体可以做匀减速直线运动，但其加速度最大为18 m/s2，故选项C错误；若剩余力的合力为零，则其可以做匀速直线运动，故选项D错误．

本题难度：一般

4、计算题一倾角为的斜面固定于地面，斜面顶端离地面的高度h0=1m，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板。在斜面顶端自由释放一质量m=0.09kg的小物块（视为质点）。小物块与斜面之间的动摩擦因数u=0.2。当小物块与挡板碰撞后，将以原速返回。重力加速度g="10" m/s2。在小物块与挡板的前4次碰撞过程中，挡板给予小物块的总冲量是多少？

参考答案：I=0.4(3+)N·s

本题解析：解法一：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，到达斜面底端时速度为v。由功能关系得
?①
以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量
?②
设碰撞后小物块所能达到的最大高度为，则
?③
同理，有
?④
?⑤
式中，为小物块再次到达斜面底端时的速度，为再次碰撞过程中挡板给小物块的冲量。由①②③④⑤式得
?⑥
式中
?⑦
由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为
?⑧
总冲量为
?⑨
由
?⑩
得
?
代入数据得
I=0.4(3+)N·s?
解法二：设小物块从高为h处由静止开始沿斜面向下运动，小物块受到重力，斜面对它的摩擦力和支持力，小物块向下运动的加速度为a，依牛顿第二定律得
?①
设小物块与挡板碰撞前的速度为v，则
?②
以沿斜面向上为动量的正方向。按动量定理，碰撞过程中挡板给小物块的冲量为
?③
由①②③式得
?④
设小物块碰撞后沿斜面向上运动的加速度大小为，依牛顿第二定律有
mgsin+umgcos= m??⑤
小物块沿斜面向上运动的最大高度为
?⑥
由②⑤⑥式得
h′=k2h?⑦
式中
?⑧
同理，小物块再次与挡板碰撞所获得的冲量
I′=2m??⑨
由④⑦⑨式得
I′=kI??⑩
由此可知，小物块前4次与挡板碰撞所获得的冲量成等比级数，首项为
I1=2m?
总冲量为
I=I1+ I2 +I3+I4= I1（1+k+k2+ k3）?
由
1+k+k2+…+kn-1= ?
得
?
代入数据得
I=0.4(3+)N·s?