2025届高三物理一轮基础练：10 牛顿第二定律的基本应用

湘阴县第二中学2025届高三物理一轮基础练 10、牛顿第二定律的基本应用 一、选择题 1、为了研究超重与失重问题，某同学静止站在电梯中的体重计上观察示数变化。在电梯运行的某阶段，他发现体重计的示数大于自己实际体重，下列说法正确的是(　 　) A．此时体重计对人的支持力大于人对体重计的压力 B．此时电梯可能正在匀速上升 C．此时电梯可能正在加速上升 D．此时电梯可能正在加速下降 2、一乘客乘行如图所示的自动扶梯向上时，经过先加速再匀速两个阶段运行，电梯在运送乘客的过程中，下列说法正确的是（　 　） A．乘客始终受三个力的作用 B．乘客始终不受摩擦力的作用 C．扶梯向上加速时扶梯对乘客的支持力大于乘客的重力 D．扶梯向上匀速时扶梯对乘客的作用力斜向上 3、蹦极是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中(　 　) A．人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态 B．在ab段绳的拉力小于人所受的重力，人处于超重状态 C．在bc段绳的拉力大于人所受的重力，人处于超重状态 D．在c点，人的速度为0，其加速度也为零0 4、一小物块从倾角为 α＝30°的足够长的斜面底端以初速度v0＝ 10 m/s 沿斜面向上运动(如图所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝，g取10 m/s2，则物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离为(　 　) A．3.75 m B．5 m C．6.25 m D．15 m 5、如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，现在有三条光滑轨道AB、CD、EF，它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上，三轨道都经过切点O，轨道与竖直线的夹角关系为α＜β＜θ。现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端，则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为 (　 　) A．tAB＞tCD＞tEF B．tAB＝tCD＝tEF C．tAB＜tCD＜tEF D．tAB＝tCD＜tEF 6、如图所示，一小物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过 1 s 从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10 m/s2。下列v0、μ的值可能正确的是(　 　) A．v0＝2.5 m/s B．v0＝1.5 m/s C．μ＝0.28 D．μ＝0.25 7、用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(　 　) A．m甲<m乙 B．m甲>m乙 C．μ甲<μ乙 D．μ甲>μ乙 8、固定的两滑杆上分别套有圆环A、B，两环上分别用细线悬吊着物体C、D，如图所示。当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线始终张紧与杆垂直，B的悬线始终张紧沿竖直方向。以下判断正确的是（ ） A．A环做匀加速直线运动 B．B环做匀减速直线运动 C．圆环A、B都是光滑的环 D．圆环A光滑、圆环B粗糙 9、(多选)如图为跳伞者在下降过程中竖直速度v随时间t变化的示意图。根据示意图，判定下列说法正确的是(　　) A．0～t1时间内速度越大，空气阻力越大 B．伞在水平方向上越飞越远 C．tan θ＝g(g为当地的重力加速度) D．在t1和t2之间，跳伞者处于超重状态 10、如图所示，质量为的滑块在水平面上撞向弹簧，当滑块将弹簧压缩了时速度减小到零，然后滑块又被弹簧向右弹开。已知弹簧的劲度系数为k，滑块与水平面间的动摩擦因数为，弹簧与水平面间的摩擦不计，重力加速度为g，整个过程中弹簧未超过其弹性限度，则下列判断正确的是（   ） A．滑块向右运动的过程中，先做加速运动，离开弹簧后才做减速运动 B．滑块与弹簧接触过程中的最大加速度为 C．滑块向左运动的过程中，始终做减速运动 D．滑块向右运动的过程中，当弹簧形变量时，滑块的速度最大 二、计算题 11、某课外兴趣小组的两名同学小明和小亮见到公园的一个儿童直行滑梯(即滑梯的底面为一与地面成一定角度的平整斜面，并没有弯曲)，一位小朋友正从滑梯顶端滑下，他们便利用手机和相机来研究物理问题：小明用手机测出了某次小朋友从顶端滑到底端所用时间t＝2.4s，小亮则利用相机的连拍功能拍下了该小朋友滑到滑梯底端出口处的三张连续照片，他使用的这部相机每秒钟拍摄60张照片，其中的两张小朋友照片都在滑梯末端的出口段内，这段基本上是水平的。他把这两张照片相比较，估测出这段时间内的位移Δx＝6 cm，又以旁边的台阶为参照物，估测出滑梯的顶端到底端的高度差约为h＝2.16 m。请你帮他俩估算出该小朋友与滑梯间的动摩擦因数μ。(g取10m/s2，保留2位有效数字) 12、2023年5月15日，我国首次火星探测器“天问一号”成功着陆火星刚好2周年。如图为探测器在火星表面最后100米着陆的模拟示意图。探测器到达距火星表面100米的时候，进入悬停阶段，某时刻从悬停开始关闭探测器发动机，探测器开始竖直匀加速下落，5 s后开启发动机，探测器开始竖直匀减速下落，到达火星表面时，探测器速度恰好为零，假设探测器下落过程中受到火星大气的阻力恒为探测器在火星表面重力的0.2倍，火星表面的重力加速度取4 m/s2，探测器总质量为5吨(不计燃料燃烧引起的质量变化)。求 (1)全程的平均速度大小； (2)减速下落过程中的加速度大小(结果保留2位有效数字)； (3)减速下落过程中发动机产生的推力大小(结果保留2位有效数字)。 答案： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C C B A B BC AD AD CD 11、解：由题意可知每两张照片的时间间隔为Δt＝ s，在滑梯末端的出口段内可认为小朋友做匀速运动，所以小朋友离开滑梯底端时的速度为v＝＝ m/s＝3.6 m/s 把小朋友在滑梯上的运动近似看作初速度为零的匀变速运动，则加速度为a＝＝ m/s2＝1.5m/s2 设滑梯从顶端到底端的滑道长度为l，高度差为h，斜面的倾角为θ，则l＝＝ m＝4.32 m ， 所以sin θ＝＝＝0.5 小朋友在滑梯上滑下时根据牛顿第二定律有mg sin θ－μmg cos θ＝ma 代入数据解得μ≈0.40。 12、解：(1)探测器匀加速下落过程中，由牛顿第二定律得mg火－Ff＝ma1， 其中Ff＝0.2mg火 解得a1＝3.2 m/s2 5 s末的速度为v＝a1t1＝16 m/s 全程的平均速度大小为＝＝8 m/s 。 (2)加速下落过程中，由h1＝a1t ，代入数值得h1＝40 m 减速下落过程中通过的位移为h2＝H－h1＝60 m 减速下落过程中的加速度大小a2＝≈2.1 m/s2。 (3)设减速下落过程中发动机产生的推力大小为F， 有F＋Ff－mg火＝ma2 ， 解得F≈2.7×104 N。 学科网（北京）股份有限公司 $$