3.2牛顿第二定律的理解及其应用（一、二） 过关检测-2022届高考物理一轮复习

3.2牛顿第二定律的理解及其应用（一）

1．如图甲所示，一质量为m的物体静止放在粗糙水平面上，用一个水平向右的拉力作用后，物体的运动v-t图像如图乙所示，图像为关于t2时刻对称的曲线。下列说法正确的是（　　）

A．整个过程物体的位移为零

B．t2时刻，物体运动的速度反向

C．t1和t3时刻，物体的加速度相同

D．t2~ t3过程中，拉力F变小

2．固定的倾斜光滑杆，杆与水平面夹角为 30°，杆上套有一个质量为 m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的 A 点，此时弹簧处于原长 h。让圆环沿杆静止滑下，滑到杆的底端时速度恰好减为零，重力加速度为 g，则下列说法正确的是  （　　）

A．在下滑过程中圆环的机械能先减小后增大

B．圆环滑到最低点时，加速度为 0

C．在下滑过程中（含始未位置）有四个位置弹簧弹力的瞬时功率为零

D．在下滑过程中（含始未位置）有两个位置圆环加速度为 ，方向沿斜杆向下

3．一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在高空某处后，空降特战兵从机舱中无初速跳下，设空降特战兵沿直线运动，其速度—时间图象如图甲所示，当速度减为零时特战兵恰好落到地面。已知空降特战兵的质量为 60 kg。设降落伞用 8 根对称的绳拉着空降特战兵，每根绳与中轴线的夹角均为 37°，如图乙所示。则空降特战兵在下降过程中 （sin 37° = 0.6， cos 37° = 0.8） （g = 10m/s2）。下列判断正确的是  （　　）

A．从甲图可以分析得知空降兵所受空气阻力不可忽略

B．飞机离地高度约为 190m

C．整个运动过程中的平均速度大小约为 10m/s

D．落地前瞬间降落伞的每根绳对特战兵的拉力大小为 125N

4．如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的物体提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计，物体获得的加速度a与绳子对物体竖直向上的拉力FT之间的函数关系如图乙所示，重力加速度大小为g，由图可以判断以下说法正确的是（　　）

①M的值aM＝－g

②N的值FTN＝mg

③图线的斜率等于物体的质量m

④图线的斜率等于物体质量的倒数

A．②④ B．②③

C．①②③ D．①②④

5．如图所示，物块放在一与水平面夹角为θ的传送带上，且始终与传送带相对静止。关于物块受到的静摩擦力f，下列说法正确的是（　　）

A．当传送带加速向上运动时，f的方向一定沿传送带向上

B．当传送带加速向上运动时，f的方向一定沿传送带向下

C．当传送带加速向下运动时，f的方向一定沿传送带向下

D．当传送带加速向下运动时，f的方向一定沿传送带向上

6．某同学用力拖动桌子沿水平地面匀速运动时发现，斜向上与水平方向成30°时拉力最小，已知桌子总质量为10 kg，重力加速度为，该同学认真思考推算了一下，得出（　　）

A．桌子与地面的动摩擦因数

B．最小的拉力

C．斜向上与水平方向成60°时拉力

D．桌子以匀速运动，撤去拉力，桌子还能滑行约3 m

7．汽车的刹车距离 s 是衡量汽车性能的重要参数之一，与刹车时的初速度 v、路面与轮胎之间的动摩擦因数 μ 有关。测试发现同一汽车在冰雪路面和在干燥路面沿水平直线行驶时，s 与 v 的关系图像如图所示，两条图线均为抛物线。若汽车的初速度相同，在冰雪路面上刹车的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．所用的时间是干燥路面的 2 倍

B．平均速度是干燥路面的 2 倍

C．所受摩擦力是干燥路面的 0.25 倍

D．克服摩擦力做的功是干燥路面的 4 倍

8．《流浪地球》在“2020国防军事电影盛典”系列活动中，被选送作为2021年全民国防教育万映计划重点推介影片，向社会各界特别是广大青少年学生、基层部队官兵推荐。故事设定中，人类居住在深度为5km左右的地下城中，乘坐升降机需要15min到达地面，若此升降机匀加速过程中的加速度是匀减速过程中的加速度的2倍，且最大运行速度为6.2m/s。下列说法正确的是（　　）

A．上升过程中变速运动时间与匀速运动时间之比约为1：5

B．匀加速运动过程中加速度大小约为

C．若此升降机没有最大运行速度限制，则将人运送到地面的最短时间约为9min

D．若此升降机没有最大运行速度限制，则将人运送到地面过程中的最大速度约为9m/s

9．网红景点“长江索道已成为重庆旅游的一张靓丽名片，如图1所示为长江索道上运行的轿厢，为研究轿厢及厢中乘客的受力和运动情况，建立如图2所示物理模型，倾斜直索道与水平面夹角为30°，载人轿厢沿钢索做直线运动，轿厢底面水平，质量为m的人站立于轿厢底面且和轿厢壁无相互作用，人和轿厢始终保持相对静止，某次运行中测得人对轿厢底面的压力恒定为1.2mg，g为重力加速度，则下列说法正确的是（　　）

A．轿厢一定沿钢索向上运动

B．轿厢的加速度一定沿钢索向上

C．轿厢对人的摩擦力水平向右

D．人对轿厢的作用力大小为1.4mg

10．某人站在力的传感器（连着计算机）。上完成下蹲、起立动作，计算机屏幕上显示出力的传感器示数F随时间t变化的情况如图所示，g取10m/s2。下列说法正确的是（　　）

A．该人下蹲时间约为0.5s

B．该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2

C．起立过程该人一直处于超重状态

D．起立过程传感器对该人支持力的冲量约为500N·s

11．如图甲所示，一足够长的传送带倾斜放置，倾角为θ，以恒定速率v=4m/s顺时针转动。一煤块以初速度v0=12m/s从A端冲上传送带，煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（　　）

A．倾斜传送带与水平方向夹角的正切值tan=0.75

B．煤块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5

C．煤块从冲上传送带到返回A端所用的时间为4s

D．煤块在传送带上留下的痕迹长为m

12．在光滑的水平面上，一物体以10m/s的速度匀速运动，某时刻（）受到一个大小随时间变化、方向处于物体初速度所在竖直平面内的外力F，力F作用了2s，在0~2s内物体在水平面上运动的加速度大小a随时间t变化的关系图象如图所示。已知物体的质量为。下列说法正确的是（　　）

A．外力F可能大于8N

B．2s末物体的速度大小是14m/s

C．物体在0~2s内的位移大小可能是24m

D．0~2s内外力F对物体做的功可能为96J

13．如图为某游乐园内滑梯轨道示意图，整个轨道在同一竖直平面内，倾角为37°的长直轨道AB与弯曲轨道BC平滑连接，轨道BC高1 m，C是半径为6 m的圆弧最低点。质量10 kg的小孩从A处由静止开始匀加速下滑，加速度1 m/s2，到达B点时速度4 m/s。若不计BC段的阻力，重力加速度取10 m/s2，sin=0.6，cos=0.8。则（　　）

A．长直轨道AB的长度为8 m 

B．小孩从A处滑到B处所用的时间为2 s

C．小孩与AB轨道间的动摩擦因数为0.8 

D．小孩经过C点时所受支持力的大小为160 N

14．如图1所示，小物块静止在倾角θ=37°的粗糙斜面上。现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图2所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图3所示，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s2下列说法正确的是（　　）

A．0~1s时间内物体加速度逐渐增大

B．物块与斜面间的动摩擦因数为0.7

C．物块的质量为1kg

D．0~3s时间内物体的位移为0.8m

参考答案

1．D  2．C  3．D  4．D  5．A  6．D  7．C  8．C  9．BC  10．BD

11．AD  12．AD  13．AD  14．CD

3.2牛顿第二定律的理解及其应用（二）

1．在固定水平木板上有一质量m=1.0kg的物块，其所受水平拉力大小F随时间t的变化关系如图甲所示，用力传感器测出物块所受摩擦力大小f随时间t的变化关系如图乙所示，重力加速度g取10m/s2下列判断中正确的是（　　）

A．5s内拉力对物块做功为零

B．4s末物块所受合力大小为4.0N

C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2

D．6s~9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2

2．有一种精神叫“女排精神”，中国女排能始终屹立在世界之颠，与她们科学而又刻苦的训练是分不开的。当女排运动员进行原地起跳拦网训练时，某质量为60kg的运动员原地静止站立（不起跳）双手拦网高度为2.10m，在训练中，该运动员先下蹲使重心下降0.5m，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），最后脚离地上升到最高点时双手拦网高度为2.90m。若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取g＝10m/s2，则（　　）

A．运动员起跳过程属于失重状态

B．起跳过程中加速度大小为16m/s2

C．从开始起跳到离地上升到最高点需要0.4s

D．起跳过程中运动员对地面的压力为960N

3．C-NCAP是中国汽车技术研究中心于2006年3月2日正式发布的首版中国新车评价规程。其以更严格、更全面的要求，对车辆进行全方位安全性能测试，包括乘员保护、行人保护、主动安全等，从而给予消费者更加系统、客观的车辆安全信息，促进汽车企业不断提升整车安全性能。如图，某次正面100%碰撞测试过程中，被测汽车在外加牵引装置牵引下在特定轨道上从静止开始做匀加速直线运动，当汽车达到测试速度后，牵引装置即牵引汽车以该速度匀速前进直至发生碰撞完成测试。若轨道有效长度为100m，测试速度大小为60km/h，则以下说法正确的是（　　）

A．汽车匀加速运动时加速度不能大于1.39m/s2

B．若汽车加速度大小为a=2m/s2，则汽车匀加速时间约为30s

C．若汽车加速度大小为a=2m/s2，则汽车匀加速过程发生的位移大小约为69.4m

D．若只更换为质量较轻的汽车进行测试而不改变牵引力等其它测试条件，则该汽车做匀加速运动的时间会增加

4．将重40N的物体放在竖直升降电梯的地板上。某段时间内，物体受到电梯地板的支持力随时间变化的图像如图所示，由此可以判断（　　）

A．t=1s时刻电梯只可能向上减速运动

B．t=6s时刻电梯一定处于静 止状态

C．t=1ls时刻电梯不可能正在向上运动

D．t=11s时刻电梯的加速度方向一定竖直向下

5．坡道式自动扶梯（不带台阶）因其安全便捷在一些商场和车站等场所得到广泛应用。考虑到经济和效率性，扶梯在空载模式下低速运行，当有乘客踏上扶梯时，通过传感器和控制系统，扶梯会逐渐提升至一个较高的速率匀速运行。如图为一名乘客踏上空载运行的坡道式扶梯并相对扶梯保持静止，则下列说法正确的是（　　）

A．只有在提速阶段乘客才受到摩擦力

B．在整个过程中乘客受到扶梯的作用力始终竖直向上

C．在提速阶段乘客受滑动摩擦力，而在较高速度匀速运动时受静摩擦力作用

D．在提速阶段乘客受到扶梯的作用力斜向上，而在高速匀速运动时所受扶梯的作用力则竖直向上

6．在某次军事演习中，某空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下，从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v﹣t图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）

A．0~10s内空降兵运动的加速度越来越大

B．0~10s内空降兵和降落伞整体所受重力小于空气阻力

C．10s~15s内空降兵和降落伞整体所受的空气阻力越来越小

D．10s~15s内空降兵处于失重状态

7．如图所示，货车在平直道路上向右以加速度a，做加速运动时，与石块B接触的物体对它的作用力为F，方向如图所示。若货车向右以加速度a2（a2> a1）做加速运动，则与石块B接触的物体对它的作用力F1表示正确的是（　　）

A． B．

C． D．

8．滑雪是一项既具挑战性又具观赏性的运动，在一次滑雪运动中，某运动员从一斜坡上的A点由静止开始下滑，到最低点后又立即冲上另一斜坡B点，假设两斜坡平滑连接，倾角相同，简化为如图所示，不考虑运动员在两斜坡连接处运动的时间，若运动员从A由静止滑向B的过程中，其运动速率和加速度大小随时间变化的关系图像中正确的是（　　）

A． B．

C． D．

9．古代人们常用夯锤（如图甲）将地砸实，打夯时四个劳动者每人分别握住夯锤的一个把手，一个人喊号，号声一响，四人同时用相同的力将地上质量为90kg的夯锤竖直向上提起；号音一落，四人同时松手，夯锤落下将地面砸实。以竖直向上为正方向，若某次打夯过程松手前夯锤运动的图像如图乙所示。不计空气阻力，g取，则（　　）

A．松手后，夯锤立刻落下做自由落体运动

B．松手前，夯锤竖直向上做加速度匀加速直线运动

C．每个人对夯锤施加的力大小为

D．夯锤离地的最大高度为

10．如图甲所示，一质量为m=1kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点，从t=0时刻开始，物体在按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动，第3s末物块运动到B点时速度刚好为零，第5s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2。（g取10m/s2），下列说法正确的是（　　）

A．前3s内，物体加速度逐渐减小

B．前3s内，物体速度先增大后减小

C．AB间的距离为4m

D．前3s内平均速度为2m/s

11．如图所示，三角形传送带以2m/s的速度逆时针匀速转动，两侧的传送带长都是1.25m，且与水平方向的夹角均为37°。现有两个质量均为2kg的小物块A、B从传送带顶端均以2m/s的初速度沿传送带下滑，A、B与传送带间的动摩擦因数均为0.5，重力加速度，，。下列说法正确的是（　　）

A．A到达传送带底端的时间大于0.5s

B．A和B到达传送带底端的时间都是0.5s

C．A和B运动的加速度大小都是

D．A在传送带上的划痕长度是0.25m，B在传送带上的划痕长度是2.25m

12．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空点自由下落，如图中点是弹性绳的原长位置，点是人所能到达的最低点，点是人静止地悬吊着时的平衡位置。人从点落下到最低点的过程中（　　）

A．人在段做自由落体运动，处于完全失重状态

B．在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

C．在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

D．在点，人的速度为零，其加速度为零

13．如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示。根据图乙中所标出的数据可计算出（g取10 m/s2） （　　）

A．物体的质量为1 kg

B．物体的质量为2 kg

C．物体与水平面间的动摩擦因数为0.3

D．物体与水平面间的动摩擦因数为0.5

14．现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍。如图所示，一质量m=2.0kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2s，然后无人飞机又匀速向上运动3s，接着匀减速向上运动4s速度恰好为零，之后悬停进行航拍。已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm=4m/s，受到的空气阻力恒为f=1N，重力加速度大小g=10m/s2，则（　　）

A．无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25N

B．无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20N

C．无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18N

D．无人飞机上升的总高度为24m

参考答案

1．D  2．B  3．C  4．D  5．D  6．C  7．C  8．BD  9．BC  10．BC

11．BCD  12．AB  13．BC  14．AD