课时提升训练(11) 牛顿第二定律的基本应用（Word练习）-【百汇大课堂】2026年高考物理总复习上册·第1轮（浙江专用）

课时提升训练(11)　牛顿第二定律的基本应用　　　　　　　　　　　　　　　　 考点一　瞬时性问题 1.(多选)质量均为m的A、B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧并放在光滑水平台面上，A球紧靠墙壁，如图所示。现用水平力F推B球使其向左压弹簧，平衡后，突然将力F撤去的瞬间(　　) A．A的加速度大小为 B．A的加速度大小为零 C．B的加速度大小为 D．B的加速度大小为 答案：BD 2．(多选)如图所示，质量为m的小球被一根橡皮筋AC和一根轻绳BC系住，当小球静止时，橡皮筋处在水平方向上。下列判断正确的是(　　) A．在AC被突然剪断的瞬间，BC对小球的拉力不变 B．在AC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为g sin θ C．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为 D．在BC被突然剪断的瞬间，小球的加速度大小为g sin θ BC　解析：据题意，在AC剪断前有FBC＝，AC剪断后有FBC′＝mg cos θ，且mg sin θ＝ma，得a＝g sin θ，A错误，B正确；在BC剪断前FAC＝mg tan θ，BC剪断之后瞬间据橡皮筋弹力保持原值的特性，有FAC′＝FAC＝mg tan θ，其合力为F合＝，所以有F合2＝m2g2(1＋tan 2θ)，则加速度为a＝＝，C正确，D错误。 考点二　超重与失重 3．(2024·强基联盟3月联考)利用智能手机的加速度传感器可测量手机自身的加速度。用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向加速度随时间变化的图像，规定竖直向上为正方向。下列说法正确的是(　　) A．手机一直没有离开手掌 B．t1时刻手机运动到最高点 C．t1时刻手机开始减速上升，t2时刻速度为0 D．t2时刻手机开始减速上升，t1～t3时间内手机所受的支持力一直减小 D　解析：由题图可知，在t3时刻之后的某段时间内手机的加速度等于重力加速度，则手机与手掌之间没有力的作用，手机离开了手掌，A错误；根据Δv＝aΔt可知，at图线与横轴围成的面积表示速度的变化量，则手机在t1时刻的速度方向为正方向，还没有到达最高点，B错误；手机在t2时刻前后的速度方向均为正方向，运动方向没有发生改变，加速度方向由正方向变为负方向，故t2时刻手机开始减速上升，t2时刻的速度不为0，C错误；由题图可知t1～t2时间内加速度向上且不断减小，根据牛顿第二定律得N－mg＝ma，即手机受到的支持力大小N＝ma＋mg，可知t1～t2时间内支持力不断减小；t2～t3时间内加速度向下且不断增大，根据牛顿第二定律得mg－N＝m|a|，即N＝mg－m|a|，可知支持力在不断减小，即手机在t1～t3时间内受到的支持力一直减小，D正确。 4.如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N。在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g取10 m/s2)(　　) A．电梯可能向上加速，加速度大小为12 m/s2 B．电梯可能向下减速，加速度大小为2 m/s2 C．电梯可能向下加速，加速度大小为2 m/s2 D．电梯可能向下减速，加速度大小为12 m/s2 C　解析：电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，此时拉力大小等于重力大小，则重物的重力等于10 N。当弹簧测力计的示数变为8 N时，对重物有mg－F＝ma，代入数据解得a＝2 m/s2，则电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下，电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动，C正确，A、B、D错误。 考点三　动力学的两类基本问题 5．为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度。设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中符合要求的是(　　) C　解析：设屋檐的底角为θ，底边长为2L(不变)。雨滴做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得加速度a＝＝g sin θ，位移大小x＝at2，而x＝，2sin θcos θ＝sin 2θ，联立以上各式得t＝。当θ＝45°时，sin 2θ＝1为最大值，时间t最短，C正确。 6.水平地面上方A处有一小物块，在竖直向上的恒力F作用下由静止开始竖直向上运动，如图所示。经过时间t到达B处(图中未画出)，此时撤去力F，又经过2t时间物块恰好落到地面。已知重力加速度大小为g，A处离地面的高度h＝gt2，忽略空气阻力，则物块的质量为(　　) A． B． C． D． A　解析：物块在力F作用下做初速度为零的匀加速直线运动，设加速度大小为a，上升高度为h1，末速度大小为v1，则h1＝at2，v1＝at；撤去力F后物块做竖直上抛运动，则－(h1＋h)＝v1·2t－g(2t)2，联立解得a＝g，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，解得m＝，A正确。 7.(2025·绍兴检测)如图所示，两个质量均为m的金属小球拴在轻质橡皮筋的两端，橡皮筋的中点固定在纸盒底部的正中间。小球放在纸盒口边上，现让纸盒从一定高度自由下落，小球被橡皮筋拉回盒中并能发生碰撞。不计空气阻力，则释放的瞬间(　　) A．橡皮筋的弹力为0 B．小球加速度大小等于重力加速度g C．纸盒加速度大小小于重力加速度g D．橡皮筋对纸盒作用力大小等于2mg D　解析：释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，单根橡皮筋弹力等于小球的重力mg，A错误；释放的瞬间，橡皮筋弹力仍为mg，小球的加速度等于0，B错误；设纸盒质量为M，释放前，手对纸盒的作用力为(M＋2m)g，方向竖直向上，所以橡皮筋对纸盒的作用力由受力平衡F＋Mg＝(M＋2m)g，所以橡皮筋对纸盒的作用力F＝2mg，释放的瞬间，橡皮筋的形变还没有来得及变化，橡皮筋对纸盒的作用力仍为2mg，方向竖直向下，D正确；释放的瞬间，纸盒所受合力为F合＝F＋Mg＝(2m＋M)g，由牛顿第二定律可得纸盒加速度a＝＝g>g，C错误。 8．(多选)(2024·衢州测试)塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处。某次施工，吊车司机将建筑材料从地面开始竖直提升，其运动的v－t图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．0～10 s内与30～36 s内速度方向相反 B．30～36 s钢索更容易被拉断 C．36 s末建筑材料离地面的距离为28 m D．30～36 s内钢索的拉力小于0～10 s内钢索的拉力 CD　解析：建筑材料在0～10 s内与30～36 s内速度方向相同，都是正方向，A错误；0～10 s内建筑材料做加速运动，拉力大于重力，10～30 s内建筑材料做匀速运动，拉力等于重力，30～36 s内建筑材料做减速运动，拉力小于重力，所以0～10 s内钢索更容易被拉断，B错误，D正确；根据v－t图像面积表示位移，36 s末建筑材料离地面的距离为x＝ m＝28 m，C正确。 9.如图所示，吊篮用轻绳悬挂在天花板上，吊篮A及物块B、C的质量均为m，重力加速度为g，则将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间，下列说法正确的是(　　) A．三者的加速度都为g B．C的加速度为零，A和B的加速度为g C．B对A的压力为2mg D．B对A的压力为mg B　解析：对物块C受力分析可知，其受重力和弹簧的弹力，弹簧的弹力不能突变，在轻绳剪断瞬间，C受到的弹力与重力相等，所受合力为零，则C的加速度为0；物块B与A相对静止，将A、B看作一个整体，受重力和弹簧的压力，弹簧的压力大小等于物块C的重力大小mg，对A、B组成的系统，由牛顿第二定律得a＝＝g，A错误，B正确；以吊篮A为研究对象，A受到重力与B对A的压力，由牛顿第二定律得mg＋FN＝ma，代入数据得FN＝，C、D错误。 10．(2024·温州期中测试)如图所示，一滑沙者从倾角θ＝37°的坡顶A处由静止开始下滑，滑至坡底B(B处为一平滑小圆弧)后又滑上一段水平地面，最后停在C处。已知滑板与斜坡和水平地面的动摩擦因数分别为μ1＝0.5、μ2＝0.4，AB坡长L＝25 m，sin 37°＝0.6，不计空气阻力，求滑沙者： (1)到B处时的速度大小； (2)从开始运动到停止过程中运动的总时间。 答案：(1)10 m/s　(2)7.5 s 解析：(1)滑沙者在斜坡上时，由牛顿第二定律得 mg sin θ－μ1mg cos θ＝ma1 代入数据解得a1＝2 m/s2 由速度位移公式得vB2＝2a1x1，代入数据解得vB＝10 m/s。 (2)滑沙者在水平面上时，由牛顿第二定律得 －μ2mg＝ma2 代入数据解得a2＝－4 m/s2 运动总时间t＝＋ 代入数据解得t＝7.5 s。 学科网（北京）股份有限公司 $$