2024届高考物理一轮复习练习：牛顿第二定律+两类动力学问题

牛顿第二定律　两类动力学问题练习

一、选择题

1.根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是(　 )

A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比

B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度

C．物体加速度的大小与所受作用力中任一个力的大小成正比

D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比

2．下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(　 )

A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大

B．物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0

C．物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大

D．物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力可能很大

3.(多选)如图所示，某杂技演员在做手指玩耍盘子的高难度表演。若盘的质量为m，手指与盘之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘底处于水平状态且不考虑盘的自转。则下列说法正确的是(　 )

A．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力等于mg

B．若手指支撑着盘并一起水平向右做匀速运动，则盘受到水平向右的静摩擦力

C．若手指支撑着盘并一起水平向右做匀加速运动，则手指对盘的作用力大小为μmg

D．若盘随手指一起做水平匀加速运动，则手指对盘的作用力大小不可超过mg

4.如图所示，是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为4.0×103 kg，其推进器的平均推力为800 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5 s内测出飞船和空间站的速度变化是0.05 m/s，则空间站的质量为(　 )

A．7.6×104 kg　　　 B．8.0×104 kg

C．4.0×104 kg  D．4.0×103 kg

5.如图所示，两轻绳拴接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角分别为30°和60°。若在剪断a绳的瞬间，小球的加速度大小为a1；在剪断b绳的瞬间，小球的加速度大小为a2。则a1∶a2为(　 )

A．1∶1　　　　　　 B．2∶1

C.∶1  D．2∶1

6.两个质量均为m的小球，用轻杆连接后通过细绳悬挂在天花板上，如图所示。现突然迅速剪断细绳OA，让小球下落，在剪断细绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示，重力加速度为g，则(　 )

A．a1＝g，a2＝g   B．a1＝0，a2＝2g

C．a1＝g，a2＝0  D．a1＝2g，a2＝0

7.如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动，A、B两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为(　 )

A．aA＝aB＝g　　　　 B．aA＝2g，aB＝0

C．aA＝g，aB＝0  D．aA＝2g，aB＝0

8.“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根橡皮绳。如图所示，质量为m的小明静止悬挂时，两橡皮绳的夹角为60°，则(　 )

A．每根橡皮绳的拉力大小为mg

B．若将悬点间距离变小，则每根橡皮绳所受拉力将变小

C．若此时小明左侧橡皮绳断裂，则小明此时加速度大小a＝g

D．若拴在腰间左右两侧的是悬点等高、完全相同的两根轻绳，则小明左侧轻绳断裂时，小明的加速度大小a＝g

9.如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将(　 )

A．逐渐增大   B．逐渐减小

C．先增大后减小  D．先减小后增大

10．乒乓球运球接力是老少皆宜的趣味运动项目，运球时需根据运动情况及时调整球拍的角度以避免乒乓球落地。若某次运球时乒乓球与球拍始终保持相对静止，一起水平向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是(　 )

A．乒乓球受到球拍的摩擦力水平向左

B．乒乓球受到球拍的摩擦力可能为零

C．球拍对乒乓球的支持力小于乒乓球受到的重力

D．球拍对乒乓球的支持力大于乒乓球对球拍的压力

11.2022年2月8日，在中国北京冬奥会上，自由式滑雪女子大跳台项目，中国选手谷爱凌拿到了一枚宝贵的金牌。这不仅是她本人的首枚奥运金牌，更是中国代表团在本届冬奥会雪上项目的首金。自由式滑雪女子大跳台比赛中比赛场地可简化为如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆区、减速区等组成。若将运动员看作质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是(　 )

A．运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态

B．运动员在跳离弧形过渡区至着陆区之前的过程中处于完全失重状态

C．运动员在弧形过渡区运动过程中处于失重状态

D．运动员在减速区减速过程中处于失重状态

12.在竖直方向运动的电梯地板上放置一台秤，将物体放在台秤上。电梯静止时台秤示数为FN。在电梯运动的某段过程中，台秤示数大于FN。在此过程中(　 )

A．物体受到的重力增大 B．物体处于失重状态

C．电梯可能正在加速下降  D．电梯可能正在加速上升

13．如图所示，台秤上放一个木箱，木箱内有质量分别为m1和m2的两物体P、Q，用细绳通过光滑定滑轮相连，m1＞m2。现剪断Q下端的细绳，在P下落但还没有到达箱底的过程中，台秤的示数与未剪断Q下端的细绳前的示数相比将(　 )

A．变大　　　　　　 B．变小

C．不变  D．先变小后变大

二、非选择题

14.潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，潜艇如同汽车那样掉下悬崖，称之为“掉深”，曾有一些潜艇因此沉没。某潜艇总质量为3.0×103 t，在高密度海水区域水下200 m沿水平方向缓慢潜航，如图所示。当该潜艇驶入海水低密度区域时，浮力突然降为2.4×107 N；10 s后，潜艇官兵迅速对潜艇减重(排水)，此后潜艇以1.0 m/s2的加速度匀减速下沉，速度减为零后开始上浮，到水下200 m处时立即对潜艇加重(加水)后使其缓慢匀减速上浮，升到水面时速度恰好为零。取重力加速度为10 m/s2，不计潜艇加重和减重的时间和水的粘滞阻力。求：(计算结果保留两位有效数字)

(1)潜艇“掉深”达到的最大深度(自海平面算起)；

(2)潜艇为阻止“掉深”减重后的质量以及升到水面时的质量。

15.物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4 m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝，货物可视为质点(取cos 24°＝0.9，sin 24°＝0.4，重力加速度g＝10 m/s2)。

(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；

(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；

(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s，求水平滑轨的最短长度l2。

答案：

1. D　2． C　3. AD　4. A　5. C　6. A　7. D   8. B　9. D　10． B　11.B　12. D　13． B　

14. (1)5.0×102 m　

(2)减重后的质量为2.2×106 kg，升到水面时的质量为2.8×106 kg

15. (1)2 m/s2　

(2)4 m/s　

(3)2.7 m