第4章 第2课时 牛顿运动定律的应用-【学考一号】2025年高中物理学业水平复习方略精讲精练

第 2课时 牛顿运动定律的应用 1. 利用悬挂有 1 kg物体的弹簧测力计袁研究 高塔中竖直升降机的运动状态遥 升降机从 地面运行到塔顶的过程中袁当弹簧测力计 示数分别为 15.1 N 和 8.2 N 时袁升降机相 应的加速度方向为 渊 冤 A. 竖直向下尧竖直向上 B. 竖直向上尧竖直向下 C. 竖直向上尧竖直向上 D. 竖直向下尧竖直向下 2. 咱2024窑山东测试暂如图所示袁乘客站在电梯 里袁当电梯加速下降时袁以下判断正确的是 渊 冤 A. 乘客处于超重状态袁所受重力增大 B. 乘客处于超重状态袁所受重力不变 C. 乘客处于失重状态袁所受重力减小 D. 乘客处于失重状态袁所受重力不变 3. 能源危机是人类面临的一个世界性难题遥 如图所示袁一些商场安装了智能化的渊台阶 式冤自动扶梯袁为了节约能源袁在没有乘客 乘行时袁自动扶梯以较小的速度匀速运行曰 当有乘客乘行时袁自动扶梯会先加速再匀速 运行袁则扶梯在运送乘客的过程中 渊 冤 A. 乘客始终受摩擦力作用 B. 乘客经历先超重再失重 C. 乘客对扶梯的作用力先指向后下方袁再 竖直向下 D. 扶梯对乘客的作用力始终竖直向上 4. 用 30 N的水平外力 F拉一静止在光滑水平 面上的质量为 20 kg 的物体袁力 F作用 3 s 后消失袁则第 5 s末物体的速度和加速度大 小分别是 渊 冤 A. v=7.5 m/s袁a=1.5 m/s2 B. v=4.5 m/s袁a=1.5 m/s2 C. v=4.5 m/s袁a=0 D. v=7.5 m/s袁a=0 5. 如图所示袁轻质弹簧的 上端固定在电梯的天 花板上袁弹簧下端悬挂 一个小球袁电梯中有一 位质量为 50 kg 的乘 客袁 在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸 长量始终是电梯静止时的四分之三袁 已知 重力加速度 g越10 m/s2袁由此可判断 渊 冤 A援 乘客处于超重状态 B援 电梯可能加速下降袁加速度大小为 5 m/s2 C援 电梯可能减速上升袁加速度大小为 2.5 m/s2 D援 乘客对电梯地板的压力大小为 625 N 6. 下图是教师上课做的一个演示实验袁将中 间开孔的两块圆饼状磁铁用一根木棒穿 过袁手拿住木棒渊保持水平冤使磁铁保持静 止袁当手突然松开袁让木棒和磁铁一起下落 时袁发现两块磁铁向中间靠拢并吸在一起 了遥 下列说法正确的是 渊 冤 106 A. 手拿住木棒保持静止时袁任意一块磁铁 所受的磁力小于木棒对它的静摩擦力 B. 手拿住木棒保持静止时袁任意一块磁铁 所受的重力大于木棒对它的弹力 C. 放手下落时袁由于失重现象袁木棒与磁铁 间弹力发生变化 D. 放手下落时袁磁铁惯性减小 7. 咱2024窑徐州测试暂质量为 2 kg 的物体受到 两个大小分别为 6 N尧8 N 的共点力作用袁 则物体的加速度大小不可能是 渊 冤 A. 2 m/s2 B. 4 m/s2 C. 6 m/s2 D. 8 m/s2 8. 咱2024窑杭州测试暂如图所示袁一箱苹果沿着 倾角为 兹的粗糙斜面加速下滑袁在箱子正 中央夹有一只质量为 m 的苹果袁其周围苹 果对它的作用力可能为 渊 冤 A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 9. 咱2023窑衢州测试暂儿童公园的野跳楼机冶深 受大人和儿童喜爱袁如图是座椅上某人竖直 向下运动的速度要时间图像袁此人质量为 50 kg袁重力加速度 g取 10 m/s2袁下列说法正 确的是 渊 冤 A援 0要1.5 s内袁座椅对人的作用力小于人对 座椅的作用力 B援 1.5要6 s内袁座椅对人的作用力小于人受 到的重力 C援 0要1 s 内袁座椅对人的作用力大小为 300 N D援 1.5要3 s内袁座椅对人的作用力大小为 600 N 10. 咱2024窑浙江测试暂在上叶超重与失重曳新课 时袁老师请艾力同学站在压力传感器上完 成几个下蹲起立的动作袁如图所示是压力 传感器在某个阶段的示数变化情况袁则图 中对应的是该同学完成了 渊 冤 A. 一次下蹲动作 B. 一次下蹲起立的动作 C. 一次起立动作 D. 一次起立下蹲动作 11. 如图甲所示袁一个质量为 3 kg的物体放在 粗糙水平地面上袁从零时刻起袁物体在水 平力 F作用下由静止开始做直线运动遥 在 0要3 s时间内物体的加速度 a随时间 t的 变化规律如图乙所示袁则 渊 冤 A援 F的最大值为 12 N B援 0要1 s和 2要3 s内物体加速度的方向 相反 C援 3 s末物体的速度最大袁最大速度为 8 m/s D援 在 0要1 s内物体做匀加速运动袁2要3 s 内物体做匀减速运动 t/s86420 500 1 000 F/N t/s64.531.50 9 v/渊m窑s -1冤 t/s3210 4 a/渊m窑s-2冤 图乙图甲 F 兹 F4 F3F2F1 107 12. 咱2023窑杭州测试暂如图所示袁为应对火灾 等紧急情况袁人们设计了如图所示逃生滑 梯遥 只需按下紧急开关袁窗外的充气泵就 会对气囊开始充气袁生成一条连接出口与 地面的斜面袁人以正确的姿势从窗口滑梯 滑下来袁就能顺利逃离现场遥 若沿气囊下 滑高度 h=3.2 m袁气囊所构成的斜面长度 为 l=6.4 m袁一个质量为 m=60 kg的人沿气 囊滑下时的阻力是 Ff =240 N袁重力加速度 g取 10 m/s2遥 渊1冤求该人下滑所需的时间 t遥 渊2冤人们通过改变斜面长度 l以缩短逃生 时间渊因高度 h不可变冤遥 出于安全考虑袁 人员在气囊上加速度不得大于 4 m/s2袁若 阻力大小不变袁求轨道的最小长度 lmin遥 13. 咱2023窑嘉兴测试暂避险车道是避免恶性交 通事故的重要设施遥 如图甲所示袁一辆质 量为 3 t的汽车在平直的路面上行驶袁其 运动过程可简化为如图乙所示的模型遥 汽 车从 A 点静止开始以加速度 a1做匀加速 直线运动袁经过 10 s恰好运动到 B点发现 刹车失灵袁随即关闭发动机驶向避险车道 BC袁沿着 BC以加速度 a2做匀减速直线运 动袁经过 LBC=25 m后停在 C点遥 平直路面 A B 与避险车道 BC 在 B 点平滑连接袁a2= 4a1袁避险车道的路面倾角为 兹=15毅渊sin 15毅= 0.26袁cos 15毅=0.97冤袁重力加速度 g取 10 m/ s2遥 求院 渊1冤汽车在避险车道上的加速度大小 a2遥 渊2冤汽车在平直道路上获得的最大速度 v遥 渊3冤汽车在避险车道上行驶过程中受到的 平均阻力大小 f遥 图甲 图乙 兹 C A B 108 13. C揖解析铱设地铁的加速度大小为 a袁可得 a=gtan 兹袁地铁停 下来得越快袁即 a越大袁则 兹越大袁A尧B错误曰地铁做匀减速 运动袁加速度方向与速度方向相反袁即地铁进站的速度方 向与圆珠笔偏离方向一致袁加速度方向与圆珠笔偏离方向 相反袁C正确袁D错误遥 14. C揖解析铱木板静止渊匀速运动冤时袁木板受到木块与桌面的 两个静摩擦力渊滑动摩擦力冤的合力等于 Mg袁A尧B错误曰木 板做匀加速或匀速运动时袁木块保持静止袁在水平方向受 到木板对它的滑动摩擦力与弹簧测力计的拉力袁二力平 衡袁则木块受到的滑动摩擦力的大小等于弹簧测力计的读 数袁C正确袁D错误遥 第 2课时 牛顿运动定律的应用 1. B揖解析铱当弹簧测力计示数为 15.1 N>mg时袁物体超重袁则加 速度竖直向上曰当弹簧测力计示数为 8.2 N<mg时袁物体 失重袁则加速度竖直向下袁B正确遥 2. D揖解析铱电梯加速下降时袁乘客具有向下的加速度袁此时乘 客处于失重状态遥 超尧失重时改变的是人对电梯的压力袁不 改变人的重力遥 3. C揖解析铱有乘客乘行时袁扶梯先加速运行袁对乘客受力分析 可知袁乘客超重袁后扶梯匀速运行袁加速度为零袁静摩擦力消 失袁此时乘客不超重也不失重袁A尧B错误曰在加速阶段袁扶梯 对人的力渊支持力尧静摩擦力的合力冤斜向前袁D错误曰根据作 用力与反作用力的关系可知袁加速阶段袁人对扶梯的作用力 指向后下方袁匀速阶段人对扶梯的作用力竖直向下袁C正确遥 4. C揖解析铱前 3 s物体由静止开始做匀加速直线运动袁由牛顿 第二定律知 a0= Fm = 3020 m/s2=1.5 m/s2袁3 s末物体的速度大 小为 v=a0t=1.5伊3 m/s=4.5 m/s曰3 s后袁力 F消失袁加速度立即 变为 0袁物体做匀速直线运动袁所以 5 s末的速度仍是 4.5 m/ s袁加速度大小为 a=0袁C正确遥 5. C揖解析铱由题可知弹力小于小球的重力袁加速度向下袁则乘 客处于失重状态袁A错误曰根据牛顿第二定律得 mg原 34 mg越 ma袁解得 a越2.5 m/s2袁方向向下袁电梯可能减速上升或加速下 降袁C正确袁B错误曰对乘客受力分析袁根据牛顿第二定律得 Mg原FN越Ma袁解得 FN越375 N袁由牛顿第三定律得袁乘客对电 梯地板的压力大小为 375 N袁D错误遥 6. C揖解析铱手拿住木棒使磁铁保持静止袁说明磁铁处于平衡状 态袁故任意一块磁铁所受的磁力大小等于木棒对它的静摩 擦力袁任意一块磁铁所受的重力大小等于木棒对它的弹 力袁A尧B错误曰放手下落时袁加速度向下袁故磁铁处于失重状 态袁木棒与磁铁间弹力发生变化袁C 正确曰由于下落时磁铁 质量不变袁故惯性不变袁D错误遥 7. D揖解析铱6 N和 8 N两个力的合力范围为 2 N臆F臆14 N袁则 根据牛顿第二定律 a= Fm 袁可得加速度的范围为 1 m/s2臆a臆 7 m/s2遥 8. B揖解析铱由于一箱苹果沿着倾角为 兹的粗糙斜面加速下滑袁 可知加速度沿斜面向下袁且大小满足 a<gsin 兹袁对于箱子正 中央的苹果袁 其周围苹果对它的作用力一定存在垂直斜面 向上的分力和沿斜面向上的分力袁 故不可能是图中的 F3和 F4曰将加速度分解为水平向右和竖直向下的分加速度袁可知 对于箱子正中央的苹果袁 其周围苹果对它的作用力一定存 在水平向右的分力袁故不可能是图中的 F1袁所以其周围苹果 对它的作用力可能为 F2遥 9. D揖解析铱座椅对人的作用力与人对座椅的作用力是一对作 用力与反作用力袁大小相等尧方向相反袁A错误曰1.5要6 s内袁 人向下减速运动袁加速度方向向上袁处于超重状态袁即座椅 对人的作用力大于人受到的重力袁B错误曰0要1.5 s内袁人向 下加速运动的加速度大小为 a越 91.5 m/s2越6 m/s2袁由牛顿第 二定律有 mg原FN越ma袁得 FN越200 N袁C错误曰1.5要6 s内袁人向 下减速运动的加速度大小为 a忆越 94.5 m/s2越2 m/s2袁由牛顿第 二定律有 FN忆原mg越ma忆袁得 FN忆越600 N袁D正确遥 10. A揖解析铱一次下蹲要经历向下加速渊失重冤和向下减速渊超 重冤两个过程袁由图可知该同学恰好完成一次下蹲遥 11. C揖解析铱由 F-f=ma袁amax=4 m/s2袁可求得 Fmax=f+12 N>12 N袁A 错误曰由 a-t图像可知物体加速度方向始终为正袁物体始 终做加速运动袁B尧D错误曰物体速度始终增加袁根据 驻v越a窑 驻t知速度的增加量即 a-t 图像与坐标轴所围图形的面积袁 驻v越 12 伊渊1垣3冤伊4 m/s越8 m/s袁C正确遥 12. 渊1冤设气囊与水平方向夹角为 兹袁根据几何关系 sin 兹= hl = 12 袁人下滑过程袁根据牛顿第二定律有 mgsin 兹-Ff=ma袁根据 匀变速直线运动规律有 l= 12 at2袁解得 t= 8 5姨5 s遥 渊2冤当加速度 a忆=4 m/s2时袁气囊长度最小袁此时 sin 兹忆= hlmin 袁 根据牛顿第二定律有 mgsin 兹忆-Ff=ma忆袁解得 lmin=4 m遥 13. 渊1冤a2=4a1袁可得汽车在避险车道上运动时间为 t2=2.5 s遥LBC= 12 a2t22袁解得 a2=8 m/s2遥 渊2冤v=a1t1=20 m/s遥 渊3冤汽车在斜坡上满足 mgsin 15毅+f=ma2袁解得 f=16 200 N遥 第五章 抛体运动 1. A揖解析铱渡江过程中袁船参与两个分运动袁沿着船头的运动 和随着江水的运动曰船头略朝向上游可使合速度垂直江岸袁 是最短位移渡江袁A正确遥 2. A揖解析铱工人参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方 向上的匀加速直线运动袁合运动的轨迹为曲线袁且合力的方 向竖直向上袁指向轨迹凹的一侧袁即向上弯曲袁A正确遥 3. D揖解析铱曲线的速度方向就是轨迹的切线方向袁A错误曰水 滴 b 离开后袁只受重力袁做竖直上抛运动袁B错误曰c尧d两点 的线速度方向不同袁C错误曰a尧b 离开后均只受重力作用袁加 速度均为 g袁速度变化量为 驻v=gt袁D正确遥 4. B揖解析铱炸弹被投放后做平抛运动袁它在水平方向上做匀速 直线运动袁与飞机速度相等袁所以所有离开飞机的炸弹与飞 机应在同一条竖直线上袁A尧C错误曰炸弹在竖直方向上做自 由落体运动袁从上至下袁炸弹间的距离越来越大袁B正确袁D 错误遥 260