专题13 牛顿第二定律的基本应用——2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用）

2022年高考物理一轮复习小题多维练（江苏专用） 专题13 牛顿第二定律的基本应用 （时间：30分钟） 1、如图所示，风洞飞行体验可以实现高速风力将人吹起，通过改变风力大小或人体受风面积可以控制人体上升或下降。若一质量m=70kg的游客，从离地高度h1=0.5m的悬浮状态向上运动，到达高度h2=2.5m处时再次悬浮，下列说法正确的是（　　） A．此过程中人的机械能增加了约1400J B．若人悬浮时减小受风面积，将会向上运动 C．上升过程中，人先处于失重状态，后处于超重状态 D．人处于悬浮状态时，为风洞提供动力的电动机不需要做功 【答案】 A 【解析】 A．此过程中人的机械能增量即为重力势能的增量，约为 A正确； B．若人悬浮时减小受风面积，则受到的风力减小，将会向下运动。B错误； C．上升过程中，先加速后减速，所以先超重后失重。C错误； D．人处于悬浮状态时，因为需要持续吹风，所以为风洞提供动力的电动机需要做功。D错误。 故选A。 2、滑索是一项体育游乐项目。游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过绳索的最低点减速滑至终点。不考虑空气对人的作用力，如图中能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（　　） A．加速下滑 B．加速下滑 C．减速上滑 D．减速上滑 【答案】 C 【解析】 AB．对A、B图中游客、滑轮受力分析，如图 游客加速下滑时，游客及滑轮合力均应沿绳索向下，若滑环与钢索之间光滑，则整体下滑的加速度应该为gsinθ，且此时绳子与钢索的方向应该垂直；若人匀速下滑，则绳应该沿竖直方向，而现在的情况是介于两者之间，则绳的方向应该在垂直钢索的方向与竖直方向之间，故AB错误； CD．对C、D图中游客、滑轮受力分析，如图 游客减速上滑时，游客及滑轮合力均应沿绳索向下，因为加速度要大于加速下滑时的加速度，可知故C正确，D错误。 故选C。 3、（多选）如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4m后锁定，t＝0时解除锁定释放滑块。计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的图像如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t=0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0kg，取g＝10m/s2。则以下说法正确的是（　　） A．滑块与地面间的动摩擦因数为0.3 B．滑块与地面间的动摩擦因数为0.5 C．弹簧的劲度系数为175N/m D．弹簧的劲度系数为150N/m 【答案】 BC 【解析】 AB．根据v－t图线的斜率表示加速度，由题中图象知，滑块脱离弹簧后的加速度大小 由牛顿第二定律得，摩擦力大小为 所以 故A错误，B正确； CD．刚释放时滑块的加速度为 由牛顿第二定律得 代入数据解得 故C正确，D错误。 故选BC。 4、（多选）溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目．如图所示，滑轮、保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，沿钢索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有 A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小 C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 D．钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力 【答案】 BD 【解析】 人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力、钢索的拉力和滑动摩擦力，受力分析如图所示： 如果钢索光滑，则在C点速度最大；考虑摩擦力作用，则摩擦力切线方向的分量和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，则此时C点的速度不是最大，故A错误；人从A滑到C的过程中，根据，开始时速度为0，重力的瞬时功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力的瞬时功率为0，故人从A到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；人滑到C点时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误；如果没有摩擦力，钢索对左侧固定桩的拉力与对右侧固定桩的拉力相等；人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，则右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确． 5、如图甲所示，一轻质弹簧上端固定，下端连接一质量为的物体，物体处于静止状态。用一竖直向上的外力F作用于物体上，物体从静止开始竖直向上做一段匀加速直线运动，外力F与物体离开静止位置的位移x的关系如图乙所示，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A．物体运动的加速度大小为 B．弹簧的劲度系数为 C．弹簧开始时形变量为 D．从物体开始运动时计时，当时弹簧的形变量为 【答案】 B 【解析】 A．物体从静止开始运动时重力与弹簧弹力平衡，从图上读出外力 则开始运动时合力为 根据牛顿第二定律 解