湖南省岳阳市湘阴县第二中学2025届高三物理一轮提高练：10、牛顿第二定律的基本应用

湘阴县第二中学2025届高三物理一轮提高练 10、牛顿第二定律的基本应用 一、选择题 1、如图所示，将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个箱子中，上顶板和下底板装有压力传感器。当箱子随电梯以a＝4.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为4.0 N，下底板的传感器显示的压力为10.0 N。g取 10 m/s2。 若下底板示数不变，上顶板示数是下底板示数的一半，则电梯的运动状态可能是(　 ) A．匀加速上升，a＝5 m/s2 B．匀加速下降，a＝5 m/s2 C．匀速上升 D．静止状态 2、用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为3∶2，初速度之比为2∶3，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们(　　) A．滑行中的加速度之比为2∶3 B．滑行的时间之比为1∶1 C．滑行的距离之比为4∶9 D．滑行的距离之比为3∶2 3、如图(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图(b)所示。若重力加速度及图(b)中的v0、v1、t1均为已知量，则不可求出的是(　　) A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度 4、如图所示，在倾角为30°的光滑斜面上，一质量为4m的小车在沿斜面向下的恒力F作用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为m）的轻绳恰好保持水平，则外力F的大小为（　 　） A．7.5mg B．11mg C．5.5mg D．9mg 5、如图所示，倾角为30°的光滑斜坡足够长，某时刻A球和B球同时在斜坡上向上运动，开始运动时A球在斜坡底，初速度是 10 m/s, B球在斜坡上距离坡底6 m的地方，初速度是5 m/s，经过时间t两球相遇，相遇点到坡底的距离为L，重力加速度g取10 m/s2，则(　 　) A.t＝1.4 s B．t＝2.2 s C．L＝8.4 m D．L＝4.8 m 6、升降机中有一倾角为的斜面，质量为，斜面与升降机间无摩擦，斜面上有一个质量为的物体，当升降机以的加速度向上匀加速运动时，斜面上的物体还是与斜面相对静止，，则( ) A. 斜面对物体的摩擦力是 B. 斜面对物体的支持力是 C. 斜面对物体的支持力是 D. 7、某同学站在力的传感器上连续完成多次下蹲起立。某时刻作为计时起点，传感器与计算机连接，经计算机处理后得到力的传感器示数F随时间t变化的情况，如图所示。已知该同学质量m＝60 kg，重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A．0～4 s完成了一次下蹲过程 B．0～8 s该同学向下的最大加速度约为4.7 m/s2 C．0～8 s该同学向上的最大加速度约为5.3 m/s2 D．1.8 s该同学向下速度达到最大 8、(多选)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上做匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是(　 　) A.所受浮力大小为4 830 N B.加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s D.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N 9、(多选)如图所示，某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动。劲度系数为k的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上。人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为0。运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内。取与平台同高度的O点为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点。从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用v、a、t分别表示人的速度、加速度和下落时间。下列描述v与t、a与y的关系图像可能正确的是(　 　) A　　　　　　　　　　B C　　　　　　　　　　D 10、(多选)如图甲所示，质量m＝1kg、初速度＝6m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的二次方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g取10m/s2，下列说法中正确的是( ) A．t＝2 s时物块速度为零 B．t＝3 s时物块回到O点 C．恒力F大小为2 N D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.1 二、计算题 11、一质量为m＝2 kg的滑块在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以加速度a＝2.5 m/s2匀加速下滑。如图所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使滑块由静止开始在0～2 s内沿斜面运动的位移x＝4 m。(g取10 m/s2)求： (1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；(2)恒力F的大小。 12、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) 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C B A C D AC AD AD ACD 11、解：(1)根据牛顿第二定律可得mgsin θ－μmgcos θ＝ma，解得μ＝。 (2)使滑块沿斜面做匀加速直线运动，加速度方向有沿斜面向上和沿斜面向下两种可能。 由x＝a1t2，得加速度大小a1＝2 m/s2 当加速度方向沿斜面向上时，Fcos θ－mgsin θ－μ(Fsin θ＋mgcos θ)＝ma1， 代入数据得F＝N 当加速度方向沿斜面向下时，mgsin θ－Fcos θ－μ(Fsin θ＋mgcos θ)＝ma1 代入数据得F＝N。 12、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。 学科网（北京）股份有限公司 $$