1、1分层规范快练(八) 牛顿第二定律的应用双基过关练1在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是 14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 0.7， g 取 10 m/s2，则汽车刹车前的速度为( )A7 m/s B14 m/sC10 m/s D20 m/s解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为 a，由牛顿第二定律得： mg ma，解得：a g .由 v 2 ax，可得汽车刹车前的速度为： v0 20 2ax 2 gxm/s14 m/s，因此 B 正确20.71014答案：B2水平面上一质
2、量为 m 的物体在水平恒力 F 作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间 t 后撤去外力，又经时间 3t 物体停下，则物体受到的阻力为( )A. B.F3 F4C. D.F2 2F3解析：对物体由牛顿第二定律，力 F 作用时有 F Ff ma1， v a1t；撤去力 F 后有Ff ma2， v a23t.联立以上四式得 Ff ，故 B 正确F4答案：B3如图所示，光滑细杆 BC、 DC 和 AC 构成矩形 ABCD 的两邻边和对角线，AC ： BC ： DC5 ：4 ：3， AC 杆竖直，各杆上分别套有一质点小球a、 b、 d， a、 b、 d 三小球的质量比为 1 ：2 ：3，现让三小球同
3、时从各杆的顶点由静止释放，不计空气阻力，则 a、 b、 d 三小球在各杆上滑行的时间之比为( )A1 ：1 ：1 B5 ：4 ：3C5 ：8 ：9 D1 ：2 ：3解析：因为 ABCD 是矩形，所以 A、 B、 C、 D 四个点一定在同一个圆周上，又因为 AC 杆竖直，且 AC ： BC ： DC5 ：4 ：3，由等时圆模型可知 ta tb td，故选项 A 正确答案：A242019广东珠海模拟质量为 1 t 的汽车在平直公路上以 10 m/s 的速度匀速行驶，阻力大小不变从某时刻开始，汽车牵引力减少 2 000 N，那么从该时刻起经过 6 s，汽车行驶的路程是( )A50 m B42 mC2
4、5 m D24 m解析：汽车匀速运动时 F 牵 Ff，当牵引力减小 2 000 N 时，即汽车所受合力的大小为F2 000 N由牛顿第二定律得 F ma联立得 a2 m/s 2汽车减速到停止所需时间 t 5 sva汽车行驶的路程 x vt25 m12答案：C52019日照一模如图所示，斜面 A 固定于水平地面上，在 t0 时刻，滑块 B 以初速度 v0自斜面底端冲上斜面， t t0时刻到达最高点取沿斜面向上为正方向，下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度 v 随时间 t 变化的图象中，肯定错误的是( )解析：若斜面是光滑的，则滑块在上滑和下滑的过程中加速度大小、方向均不变，A可能正确若斜面不光
5、滑且滑块所受的最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力，则滑块沿斜面减速上升到最高点后会静止在斜面上，B 可能正确若斜面不光滑且滑块所受的最3大静摩擦力小于重力沿斜面向下的分力，则滑块沿斜面减速上升到最高点后会反向加速，且滑块沿斜面下滑的加速度一定小于沿斜面上滑的加速度，C 肯定错误，D 可能正确答案：C6如图所示，在倾角为 的固定斜面上放置一木板，木板上端固定一个弹簧(弹簧的质量可忽略不计)，弹簧下端连接一小球，在沿斜面向上的外力 F0作用下，小球与木板以大小为 a 的加速度沿斜面向上加速运动某一时刻撤去外力，此时小球与木板的瞬时加速度的大小分别为 a1、 a2.已知小球和木板的质量相同，不计一
6、切摩擦，重力加速度取 g.则( )A a1 a， a2 a B a1 gsin ， a22 gsinC a1 a， a2 gsin a D a1 a， a22 gsin a解析：撤去外力的瞬间，弹簧的弹力不变，所以小球的加速度不变，仍然是 a；设此时弹簧的弹力大小为 F，则对小球应用牛顿第二定律有 F mgsin ma，对木板有mgsin F ma2，联立求解得 a22 gsin a，D 正确答案：D72019领航高考冲刺卷如图 1 所示， “滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动 “滑滑梯”装置可用图 2 表示，斜面 AB 倾角 37， AD2.4 m， C 点处有墙壁小朋友(视为质点)从 A 点开
7、始静止下滑，到达 B 点的速度大小为 4 m/s.假定小朋友与 AB、 BC 面的动摩擦因数相等，在 B 点平滑过渡(不损失机械能)，sin370.6，cos370.8.求：(1)在滑行过程中， AB 面和 BC 面对小朋友的支持力大小之比；(2)小朋友与 AB 面的动摩擦因数；(3)为了防止小朋友在 C 点撞墙， B、 C 间距离的最小值解析：(1)在 AB 面上， FN1 mgcos在 BC 面上， FN2 mgAB 面和 BC 面对小朋友的支持力大小之比， 0.8FN1FN2 cos1(2)小朋友在 AB 面上的加速度大小为 a1又因为 xAB 4 mhADsin4所以 a1 2 m/s
8、 2v2B2xAB由牛顿第二定律得ma1 mgsin mg cos得 0.5(3)小朋友在 BC 面上的加速度大小 a2 g 5 m/s 2刚好不撞上 C 点，设 BC 的长度为 xBC得 xBC 1.6 mv2B2a2BC 的长度至少为 1.6 m答案：(1)0.8 (2)0.5 (3)1.6 m技能提升练82017宁德质检如图所示，质量为 0.2 kg 的物体 A 静止在竖直的轻弹簧上，质量为 0.6 kg 的物体 B 由细线悬挂在天花板上， B 与 A 刚好接触但不挤压，现突然将细线剪断，则剪断后瞬间 A、 B 间的作用力大小为( g 取 10 m/s2)( )A0.5 N B2.5 N
9、C0 N D1.5 N解析：剪断细线前， A、 B 间无压力，则弹簧的弹力 F mAg0.2102 N，剪断细线的瞬间，对整体分析，整体加速度： a 7.5 mA mB g FmA mB 0.2 0.6 10 20.2 0.6m/s2，隔离对 B 分析： mBg N mBa，解得 N mBg mBa0.610 N0.67.5 N1.5 N故选 D 项答案：D9如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的 AB、 BC 两部分组成，且 AB BC，小物块P(可视为质点)以某一初速度从 A 点滑上桌面，最后恰好停在 C 点，已知物块经过 AB 与 BC两部分的时间之比为 1 ：4，则物块 P 与桌面上 AB
10、、 BC 部分之间的动摩擦因数 1、 25之比为( P 物块在 AB、 BC 上所做的运动均可看作匀变速直线运动)( )A1 ：1 B1 ：4C4 ：1 D8 ：1解析：由牛顿第二定律可知，小物块 P 在 AB 段减速的加速度大小 a1 1g，在 BC 段减速的加速度大小 a2 2g，设小物块在 AB 段运动时间为 t，则可得vB 2g4t， v0 1gt 2g4t，由 xAB t， xBC 4t， xAB xBC可求得v0 vB2 vB2 18 2，故 D 正确答案：D10.(多选)在粗糙的水平地面上有一质量为 2 kg 的小物块，在水平拉力作用下从 t0 时开始做初速度为零的直线运动， t
11、6 s 时撤去拉力，其速度随时间变化的图象如图所示若重力加速度 g 取 10 m/s2，则下列说法正确的是( )A物块与地面间的动摩擦因数为 0.2B02 s 内，物块所受的拉力大小为 4 NC08 s 内，物块离出发点最远为 6 mD08 s 内，物块的平均速度大小为 1 m/s解析：第 6 s 后只有摩擦力，即 mg ma，其中 a2 m/s2，解得动摩擦因数为0.2，故 A 正确；02 s 内，根据 F1 mg ma1，其中 a12 m/s2，得 F18 N，故 B 错误；在 08 s 内，物块先向正方向运动了 6 m，即为图线在 t 轴上方与 t 轴所围的面积，然后又向负方向运动了 1
12、4 m，即为图线在 t 轴下方与 t 轴所围的面积，所以离出发点最远应为 8 m，故 C 错误；物块的平均速度大小为位移大小与时间的比值，即 1 m/s，故8 m8 sD 正确答案：AD112018天津卷，10我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气6式客机 C919 首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移 x1.610 3 m 时才能达到起飞所要求的速度v80 m/s.已知飞机质量 m 7.0104 kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的 0.1 倍，重力加速度取 g10 m/s 2.求飞机滑跑过程中(1)加速度 a 的大小(2)牵引力的平均功率 P.解析：(1)飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有 v22 ax代入数据解得 a2 m/s 2(2)设飞机滑跑受到的阻力为 F 阻 ，依题意有F 阻 0.1 mg设发动机的牵引力为 F，根据牛顿第二定律有F F 阻 ma设飞机滑跑过程中的平均速度为 ，有v v v2在滑跑阶段，牵引力的平均功率P F v 联立式得P8.410 6 W答案：(1)2 m/s 2 (2)8.410 6 W7
