| 高考物理高频考点《牛顿第二定律及应用》高频考点强化练习(2019年最新版)(二) 2019-12-13 02:19:01 
                            
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 1、选择题  将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形箱子中,如图所示,在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器,能随时显示出金属块和弹簧对箱子上顶板和下底板的压力大小.将箱子置于电梯中,随电梯沿竖直方向运动.当箱子随电梯以a=4.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为4.0N,下底板的传感器显示的压力为10.0N.取g=10m/s2,若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,则升降机的运动状态可能是(  )A.匀加速上升,加速度大小为5m/s2
 B.匀加速下降,加速度大小为5m/s2
 C.匀速上升
 D.静止状态
 
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 参考答案:当箱子随电梯以a=4.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,由牛顿第二定律知:N上+mg-N下=ma
 代入数据解得:m=N下-N上g-a=10-410-4=1kg,所以重力为mg=10N
 若上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,下面传感器示数不变,仍为10N,则上顶板传感器的示数是5N.
 取向下为正方向,由牛顿第二定律知 N′上+mg-N′下=ma′
 解得a′=N′上-N′下m+g=5-101+10=5m/s2,方向向下,故升降机以a=5m/s2的匀加速下降,或以a=5m/s2的匀减速上升.
 故选B
 
 本题解析: 
 本题难度:一般 
 
 2、计算题  如图所示,一倾角为θ的斜面上放一质量为M的木块,木块上固定一轻质支架,支架末端用丝线悬挂一质量为m的小球,木块沿斜面下滑时,小球与木块相对静止共同运动,求:(1)当细线与斜面方向垂直(如图1)时小球的加速度大小及木块受到斜面的摩擦力大小;
 (2)当用某外力拉动木块时,细线沿水平方向(如图2),求小球的加速度及细线对小球的拉力大小.
  
 
 参考答案:(1) Ff=0?(2) 
 本题解析:(1)对小球分析:? mgsinθ=ma1, a1=gsinθ?(3分)
 
  整体分析:(M+m)gsinθ+Ff=(M+m)a1 ,
 Ff=0?(3分)
 (2) 对小球:mg /sinθ=ma2 ,?a2="g" /sinθ.?(3分)
 
  细线对小球拉力
  ?(3分) 点评:本题难度较小,小球的加速度与小车的加速度相同,因此首先应以小球为研究对象,再以小车为研究对象分析
 
 本题难度:简单 
 
 3、选择题  物体A、B、C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA、mB、mC,与水平面的动摩擦因数分别为μA、μB、μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C,所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示,甲、乙直线平行,则以下说法正确的是①μA<μB,mA=mB
 ②μB>μC,mB>mC
 ③μB=μC,mB>mC
 ④μA<μC,mA<mC
 
  [? ]
 A.①②
 B.②③
 C.①④
 D.③④
 
 
 参考答案:C 
 本题解析: 
 本题难度:一般 
 
 4、选择题  如图所示,A是半径为r的圆形光滑轨道,固定在木板B上,竖直放置;B的左右两侧各有一光滑挡板固定在地面上,使其不能左右运动,小球C静止放在轨道最低点,A,B,C质量相等。现给小球一水平向右的初速度v0,使小球在圆型轨道的内侧做圆周运动,为保证小球能通过轨道的最高点,且不会使B离开地面,初速度v0必须满足(?)(重力加速度为g)
  A.最小值为
  B.最大值为
  C.最小值为
  D.最大值为
  
 
 参考答案:CD 
 本题解析:欲使小球刚好能够通过圆型轨道的顶端,则由牛顿第二定律可得,小球在最高点时的速度为 ,再由机械能守恒定律可得,小球在C点时的速度为v0=  ,A不对C是正确的; 如果使B不离开地面,则小球在最高点时对轨道的作用力小于等于2mg,即此进小球的合力为3mg,故再由牛顿第二定律可得此时小球的最大速度为
  ,再由机械能守恒定律可得,小球在C点时的速度最大值为  ,故D是正确的。 
 本题难度:一般 
 
 5、简答题  交通部门规定汽车在市区某些街道行驶速度不得超过vm=30km/h.一辆汽车在该水平路段紧急刹车时车轮抱死,沿直线滑行一段距离后停止,交警测得车轮在地面上滑行的轨迹长sm=10m.从手册中查出该车轮与地面间的动摩擦因数为μ=0.72,取g=10m/s2.小题1:试通过计算,判断该汽车是否违反规定超速行驶.
 小题2:目前,有一种先进的汽车制动装置,可保证车轮在制动时不被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减小.假设安装防抱死装置的汽车刹车刹车时的制动力恒为F,驾驶员的反应时间为t,汽车的质量为m,汽车刹车前匀速行驶的速度为v,试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离s的表达式(用上述已知物理量F、t、m、v表示).
 
 
 参考答案:小题1:超速
 小题2:s=vt+
  
 本题解析:小题1:汽车刹车且车轮抱死后,汽车受滑动摩擦力作用匀减速运动.
 滑动摩擦力   f=μmg?①
 汽车的加速度  a=-
  =-μg?② 由匀减速运动知
  (式中vt=0)?③ 则
  ?④ 带入数据得
  >30km/h?⑤ 即这辆车是超速的.
 小题2:刹车距离由两部分组成,一是司机在反应时间内汽车行驶的距离s1,二是刹车后匀减速行驶的距离s2.
 据题意有     s=s1+s2?⑥
 式中
  ?⑦ 
  ?⑧ 加速度大小为   a=
  ?⑨ 则安全距离为   s=vt+
  ?⑩ 
 本题难度:一般 
 
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