高考物理一轮复习课时检测十四牛顿第二定律含解析新人教版

牛顿第二定律

1．“歼－20”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。

2．一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F－μFN＝ma，即F＝μFN＋ma，F与a成线性关系。C项正确。

3．(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/s2

B．速度的变化率可能为6 m/s2

C．1秒内速度变化大小可能为20 m/s

D．加速度大小一定不为10 m/s2

解析：选BC　根据牛顿第二定律得F合＝ma＝10m，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F2min＝F合sin 37°＝6m。所以当F1撤去后，合力的最小值为Fmin＝6m，此时合力的取值范围为F合≥6m，所以最小的加速度为amin＝＝6 m/s2。故B、C两项正确。

4．如图所示，质量分别为m1＝1 kg、m2＝4 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0

B．弹簧测力计的示数是40 N

C．突然撤去F2的瞬间，B的加速度大小为5 m/s2

D．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T＝20 N，选项A、B错误；在突然撤去F2的瞬间，因为弹簧的弹力不能发生突变，所以B的加速度大小为a2＝＝ m/s2＝5 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T′＝4 N，选项D错误。

5．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t＝0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(　　)

A．t＝6 s时，电梯处于失重状态

B．7～53 s时间内，绳索拉力最小

C．t＝59 s时，电梯处于超重状态

D．t＝60 s时，电梯速度恰好为0

解析：选D　根据a­t图像可知当t＝6 s时，电梯的加速度向上，电梯处于超重状态，故A错误；53～60 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7～53 s时间内，a＝0，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；t＝59 s时，电梯减速向上运动，a＜0，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t＝60 s时，电梯速度恰好为0，故D正确。

6.(2019·浙江4月选考)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，ρ木＜ρ水＜ρ铁)(　　)

A．A球将向上运动，B、C球将向下运动

B．A、B球将向上运动，C球不动

C．A球将向下运动，B球将向上运动，C球不动

D．A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(　　)

A．a1＝g，a2＝g  B．a1＝0，a2＝g

C．a1＝0，a2＝g  D．a1＝g，a2＝g

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，a1＝0。

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Mg＋mg，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Mg＋mg)突然消失，根据牛顿第二定律，a2＝g。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，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。