山师附中高三物理复习考点精讲牛顿第二定律.docx

1、山师附中高三物理复习考点精讲牛顿第二定律2021届新高考物理第一轮复习课时强化训练牛顿第二定律一、选择题1、如图所示，质量分别为m11 kg、m24 kg 的A、B两物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，大小均为20 N的水平拉力F1、F2分别作用在A、B上，系统处于静止状态。下列说法正确的是()A弹簧测力计的示数是0B弹簧测力计的示数是40 NC突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为5 m/s2D撤去F1后，当A、B加速度相同时，弹簧测力计的示数是16 N解析：选C两水平拉力大小相等，两物体受力平衡，此时弹簧测力计的示数T20 N，选项A、B错误；在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹

2、力不能发生突变，所以B的加速度大小为a2 m/s25 m/s2, 选项C正确；撤去F1后， 当A、B加速度相同时， 满足，解得弹簧测力计的示数T4 N，选项D错误。2、阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828 m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4 m/s。游客乘坐观光电梯大约1 min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是()At6 s时，电梯处于失重状态B753 s时间内，绳索拉力最小Ct59 s时，电梯处于超重状态Dt60 s时，电梯速度恰好为0解

3、析：选D根据at图像可知当t6 s时，电梯的加速度向上，电梯处于超重状态，故A错误；5360 s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳索的拉力小于重力；而753 s时间内，a0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误；t59 s时，电梯减速向上运动，a0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误；根据at图像与时间t坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60 s内at图像与时间t坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t60 s时，电梯速度恰好为0，故D正确。3、“歼20”

4、战斗机在某次起飞中，由静止开始加速，当加速度a不断减小至零时，飞机刚好起飞。关于起飞过程，下列说法正确的是() A飞机所受合力不变，速度增加越来越慢B飞机所受合力减小，速度增加越来越快C速度方向与加速度方向相同，速度增加越来越快D速度方向与加速度方向相同，速度增加越来越慢解析：选D根据牛顿第二定律可知，当加速度a不断减小至零时合力逐渐减小到零，速度增加得越来越慢，故A、B项错误；飞机做加速运动，加速度方向与速度方向相同，加速度减小，即速度增加的快慢程度越来越慢，故C项错误，D项正确。4、一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力

5、等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间的关系的图像是()解析：选C物块的受力如图所示，当F不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律，得FFNma，即FFNma，F与a成线性关系。C项正确。5(多选)某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用，以10 m/s2的加速度做匀加速直线运动，其中F1与加速度的方向的夹角为37，某时刻撤去F1，此后该物体()A加速度可能为5 m/s2B速度的变化率可能为6 m/s2C1秒内速度变化大小可能为20 m/sD加速度大小一定不为10 m/s2解析：选

6、BC根据牛顿第二定律得F合ma10m，F1与加速度方向的夹角为37，根据几何知识可知，F2有最小值，最小值为F2minF合sin 376m。所以当F1撤去后，合力的最小值为Fmin6m，此时合力的取值范围为F合6m，所以最小的加速度为amin6 m/s2。故B、C两项正确。6.如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球。A、B两球分别连接在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力，木水铁)()AA球将向上运动，B、C球将向下运动BA、B球将向上运动，C球不动

7、CA球将向下运动，B球将向上运动，C球不动DA球将向上运动，B球将向下运动，C球不动解析：选D将挂吊篮的绳子剪断瞬间，装水的杯子做自由落体运动，水处于完全失重状态，即可以认为水和球之间没有相互作用力。以杯子作为参考系，A受到向上的弹力作用，B受到向下的弹力作用，C不受到弹力作用，所以A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动。7如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有()Aa1g，a2g Ba10，a2

8、gCa10，a2g Da1g，a2g解析：选C抽出木板前，木块1受重力和弹簧对其向上的弹力，在抽出木板的瞬间，弹簧对木块1的弹力未来得及变化，木块1受重力和弹簧对其向上的弹力仍然平衡，a10。抽出木板前，木块2受重力、弹簧对其向下的弹力和木板的支持力，而木板支持力大小等于Mgmg，在抽出木板的瞬间，弹簧对木块2的弹力未来得及变化，但木块2所受支持力(大小为Mgmg)突然消失，根据牛顿第二定律，a2g。故C正确。8.质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上。如图所示，皮带轮与桌面、细绳之间以及细绳与桌子边缘之间的摩擦都忽略不计，则

9、重物下落过程中，皮带轮的加速度大小为()A. B.C. D.解析：选C相等时间内重物下落的距离是皮带轮运动距离的2倍，因此，重物的加速度大小也是皮带轮加速度大小的2倍，设细绳上的拉力为F，根据牛顿第二定律2，解得F，皮带轮加速度大小为a，所以C正确。9.如图所示，用轻质弹簧将篮球拴在升降机底板上，此时弹簧竖直，篮球恰好与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触，在篮球与侧壁之间装有压力传感器，当升降机沿竖直方向运动时，压力传感器的示数逐渐增大，某同学对此现象给出了下列分析与判断，其中可能正确的是()A升降机正在匀加速上升B升降机正在匀减速上升C升降机正在加速下降，且加速度越来越大D升降机正在减速下降，

10、且加速度越来越大解析：选C对篮球进行受力分析如图所示，由于压力传感器的示数增大，则侧壁对篮球的压力N一定增大，F水平向左的分力增大，F一定增大，F竖直向下的分力增大；篮球在竖直方向运动，水平方向受力平衡，篮球的位置不变，则弹簧的弹力不变；所以篮球受到的竖直向下的合力增大，可知篮球加速度的方向向下，可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动。由于压力传感器的示数逐渐增大，可知加速度的大小逐渐增大。又由于升降机的加速度与篮球的加速度是相同的，由以上的分析可知，升降机可能正在加速下降，且加速度越来越大，或升降机正在减速上升，且加速度越来越大。可知只有C项正确。10、如图所示，一个箱子内放置质量为m的物

11、体，现让箱子以初速度为零从足够高的高空释放，已知箱子所受的空气阻力与箱子下落速度成正比，则在箱子下落过程中，下列说法正确的是( )A开始的一段时间内箱内物体处于超重状态B箱内物体经历了先失重后超重的状态C箱内物体对箱子底部的压力逐渐减小D箱子接近地面时，箱内物体所受的重力与箱子底部对物体的支持力是一对平衡力解析：选D 以箱子和物体整体为研究对象，设总质量为M，根据牛顿第二定律得MgF阻Ma，得agg.当整体的速度v增大时，加速度a减小，且方向向下，故物体先处于失重状态，当a0时，物体受力平衡，A、B错误物体的“视重”FNmgma，随着加速度a的减小，物体的视重将增大，C错误由于足够高，则箱子接

12、近地面时，可视为匀速运动，加速度a0，箱内物体所受的重力与箱子底部对物体的支持力是一对平衡力，D正确 11、(多选)如图所示，小车上固定一水平横杆，横杆左端的固定斜杆与竖直方向成角，斜杆下端连接一质量为m的小球；横杆右端用一根细线悬挂相同的小球当小车沿水平面做匀加速直线运动时，细线与竖直方向间的夹角()保持不变设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2，下列说法正确的是()AF1、F2可能相同BF1、F2一定相同C小车加速度大小为gtan D小车加速度大小为gtan 解析：选BD 以右边的小球为研究对象，根据牛顿第二定律，设其质量为m，有mgtan ma，得agtan ；以左边的小球为研究对象

13、，设其加速度为a，斜杆对小球的弹力方向与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律得mgtan ma；因为aa，得，则斜杆对小球的弹力方向与细线平行，即F1、F2方向相同，大小相等，故A错误，B正确；小车的加速度大小为agtan ，方向向右，故D正确，C错误 12如图所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且ABBC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14，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数1、2之比为(P物块在AB、BC上所做两段运动可看作匀变速直线运动)()A14 B81C11 D41解析：选B 设B点的速

14、度为vB，根据匀变速直线运动平均速度的推论有：t1t2，又t1t214，解得：vB，在AB上的加速度为：a11g，在BC上的加速度为：a22g，联立解得：1281，故选 B 二、非选择题13.用倾角=30传送带传送m=0.5 kg的物体,物体与传送带间无滑动,如图所示。求在下述情况下物体所受摩擦力。g取10 m/s2。(1)传送带以v=3 m/s的速度匀速向上运动;(2)传送带以a=2 m/s2加速度匀加速向上运动;(3)若传送带以加速度a=3 m/s2减速向上运动,物体受到的摩擦力如何?如果传送带以a=6 m/s2减速向上运动,物体受到的摩擦力又将如何?解析:(1)传送带匀速向上运动时,物体

15、处于平衡状态,所受合外力为零,则有f-mgsin =0,f=mgsin =0.5100.5 N=2.5 N,方向沿传送带斜向上。(2)传送带匀加速斜向上运动,由F合=ma得f-mgsin =ma,f=mgsin +ma=0.5100.5 N+0.52 N=3.5 N,方向沿传送带斜向上。(3)传送带匀减速斜向上运动,其加速度a=3 m/s2沿传送带向下,合力沿传送带向下,由F合=ma得mgsin -f=ma,则f=mgsin -ma=0.5100.5 N-0.53 N=1.0 N,物体所受摩擦力大小为1.0 N,方向沿传送带斜向上。如果传送带以a=6 m/s2减速向上运动时,物体合力沿传送带向

16、下,由F合=ma得mgsin +f=ma,则有f=ma-mgsin =0.56 N-0.5100.5 N=0.5 N,物体所受摩擦力大小为0.5 N,方向沿传送带斜向下。答案:(1)2.5 N方向沿传送带斜向上(2)3.5 N方向沿传送带斜向上(3)1.0 N,方向沿传送带斜向上0.5 N,方向沿传送带斜向下14.某航空公司的一架客机,在正常航线做水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10 s内高度下降了1 700 m,造成众多乘客和机组人员的伤害事故。如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动,g=10 m/s2,试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度

17、是多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?解析:(1)由h=at2得a=34 m/s2,方向竖直向下。(2)由牛顿第二定律得F+mg=ma,即得安全带提供给乘客竖直向下的拉力为F=m(g-a)=2.4mg。(3)未系安全带的乘客,重力提供的加速度小于飞机的加速度,则乘客将相对飞机向上运动,头部受到严重伤害。答案:(1)34 m/s2方向竖直向下(2)2.4倍(3)相对飞机将向上运动,头部受到严重伤害15.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角

18、为,在斜杆下端固定有质量为m的小球。试分析下列情况下杆对球的作用力F的大小和方向:(1)小车静止时;(2)小车以加速度a水平向右加速运动时;(3)小车以加速度a=gtan 水平向右加速运动时。解析:(1)根据物体平衡条件知,杆对球的作用力方向竖直向上,且大小等于小球的重力mg。(2)选取小球为研究对象。因小球具有水平向右的加速度,所以作用力的方向应斜向右上方,故假设小球所受弹力方向与竖直方向的夹角为,如图:根据牛顿第二定律有Fsin =ma,Fcos =mg,解得F=,tan =。(3)由(2)知,F=,tan =tan ,即=。答案: (1)mg,竖直向上(2),斜向右上方,力与竖直方向夹角

19、满足tan =(3),斜向右上方,力与竖直方向夹角满足=16质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示g取10 m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数；(2)水平推力F的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小解析(1)设物体做匀减速运动的时间为t2，初速度为v20，末速度为v2t，加速度的大小为a2，则a2 m/s22 m/s2设物体所受的摩擦力为Ff，由牛顿第二定律得Ffma2Ffmg联立式，代入数据得0.2(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1，初速度为v10，末速度为v1t，加速度大小为a1，则a1 m/s21 m/s2根据牛顿第二定律得FFfma1联立式，代入数据得F6 N(3)由匀变速直线运动的位移公式得xx1x2v10t1a1(t1)2v20t2a2(t2)246 m答案(1)0.2(2)6 N(3)46 m