第3章 微练10 牛顿第二定律的基本应用(作业课件) -【赢在微点·顶层设计】2026年高中物理高考一轮总复习

微练10 牛顿第二定律的基本应用 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 2 3 4 1.如图所示，一可视为质点的小物块先后沿两光滑斜面Ⅰ和Ⅱ从顶端由静止滑下﹐到达底端的时间分别为t1和t2，斜面Ⅰ与水平面的夹角为30°，斜面Ⅱ与水平面的夹角为45°(未标出)，则( ) A.t1>t2 B.t1=t2 C.t1<t2 D.无法判断 梯级Ⅰ 基础练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 设斜面的底边长为L，斜面的倾角为θ ，则斜边的长度x=，根据牛顿第二定律mgsin θ=ma，解得a=gsin θ，根据x=at2，解得t=，将30°、45°代入解得t2<t1，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 2.某同学利用如图所示装置测量滑块与桌面间的动摩擦因数。滑块上装有宽度为d的遮光条，位置O处安装光电门，实验时给滑块向左的初速度，记录遮光条通过光电门的时间t、通过光电门后滑块继续滑行的距离为L，已知当地重力加速度大小为g，则滑块与桌面间的动摩擦因数为( ) A. B. C. D. 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 滑块通过光电门时的速度v=，通过光电门后滑块做匀减速运动，有v2=2aL，由牛顿第二定律得μmg=ma，联立解得μ=，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.(多选)(2025·潍坊模拟)如图甲，一箱式货车在平直公路上由静止开始向左运动，其运动的v-t图像如图乙所示，货箱中放置一质量为50 kg的货物，其与车厢间动摩擦因数为0.25，在运动过程中货物一直未与车厢壁碰撞，下列说法正确的是(设货箱地板保持水平)( ) 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.第1 s内，货物不受摩擦力 B.第2 s内，货物受向左的摩擦力，大小为125 N C.第3 s内，货物不受摩擦力 D.第3 s内，货物受向左的摩擦力，大小为125 N 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 第1 s内，货车从静止开始向左做匀加速直线运动，加速度为a1== m/s2=2 m/s2，货物与货车间的最大静摩擦力为fm=μmg =125 N，货物的最大加速度为a==μg=2.5 m/s2>2 m/s2，货物与货车相对静止，一起做匀加速直线运动，货物受到向左的静摩擦力，A项错误；第2 s内，货车的加速度为a2== m/s2=5 m/s2 >2.5 m/s2，第3 s内，货车相对于货物向左运动，货物相对货车向 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 右运动，受到向左的滑动摩擦力，大小为f=fm=125 N，B项正确；第3 s内，货车做匀速直线运动，速度为7 m/s，2 s末货物的速度为v物=a1t+at=4.5 m/s<7 m/s，3 s末货物的速度为v物'=a1t+at'= 7 m/s，第3 s内，货车相对于货物向左运动，货物相对货车向右运动，受到向左的滑动摩擦力，大小为f=fm=125 N，C项错误，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.(2025·盐城模拟)质量分别为m1、m2的甲、乙两球，在离地相同高度处，同时由静止开始下落，由于空气阻力的作用，两球到达地面前经时间t0分别达到稳定速度v1、v2，已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比，即f=kv(k>0)，且两球的比例常数k完全相同，两球下落的v-t关系如图所示，下列说法正确的是( ) A.m1<m2 B.= C.释放瞬间甲球的加速度较大 D.t0时间内两球下落的高度相等 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 两小球先做加速度减小的加速运动后做匀速直线运动，小球做匀速直线运动时有kv1=m1g，kv2=m2g，可得=，由题图可知v1>v2可得m1>m2，A项错误，B项正确；释放瞬间两小球只受重力作 用，两小球的加速度相等，为重力加速度，C项错误；v-t图像的面积表示位移，由题图可知t0时间内甲球下落的高度较大，D项错误。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.如图所示，物体在摩擦力的作用下沿水平地面做匀减速直线运动的位移x与时间t的关系图像是抛物线的一部分，图像在O点的切线过B点，在A点的切线与横轴平行，取重力加速度大小g=10 m/s2，下列说法正确的是( ) A.物体的减速距离为2 m B.物体的初速度大小为2 m/s C.物体沿地面运动的时间为3 s D.物体与地面间的动摩擦因数为0.2 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 题图中在A点的切线与横轴平行，则A点时速度为0，此时位移为 4 m，则物体的减速距离为4 m，A项错误；图像在O点的切线过B点，则根据该点的斜率求得物体的初速度大小为4 m/s，B项错 误；物体减速的加速度大小为a== m/s2=2 m/s2，物体沿地面运动的时间为t0===2 s，C项错误；物体在水平地面上，根据牛顿第二定律有Ff=μmg=ma，解得物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.2，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.(2025·威海模拟)如图所示，一重力为10 N的小球，在F=20 N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发沿AB向上运动，F作用1.2 s后撤去，已知杆与球间的动摩擦因数为，杆足够长，取g=10 m/s2。求： 1 5 6 7 8 2 3 4 梯级Ⅱ 能力练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)有F作用的过程中小球的加速度大小； 小球的质量为m==1 kg， 取沿杆向上为正方向，设小球在力F作用时的加速度大小为a1，此时小球的受力如图1所示， 根据牛顿第二定律有 Fsin 30°-Gsin 30°-μFN=ma1， Fcos 30°=Gcos 30°+FN， 联立解得a1=2.5 m/s2。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)撤去F瞬间小球的加速度大小； 撤去F瞬间，小球的受力如图2所示，设此时小球的加速度为a2，有 -Gsin 30°-μFN'=ma2， FN'=Gcos 30°， 联立解得a2=-7.5 m/s2， 即加速度大小为7.5 m/s2。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点为2.25 m的B 点。 刚撤去F时，小球的速度为v1=a1t1=3 m/s， 小球的位移为x1=a1=1.8 m， 撤去F后，小球继续向上运动的时间为t2==0.4 s， 小球继续向上运动的最大位移为x2==0.6 m， 则小球向上运动的最大距离为xm=x1+x2=2.4 m， 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 在上滑阶段通过B点，即xAB-x1=v1t3+a2， 解得t3=0.2 s或t3=0.6 s(舍)。 小球返回时，受力如图3所示，设此时小球的加速度为a3，有 -Gsin 30°+μFN'=ma3，解得a3=-2.5 m/s2， 即加速度大小为2.5 m/s2，方向沿杆向下， 小球由顶端返回B点时，有-(xm-xAB)=a3， 解得t4= s，则通过B点时间为t=t2+t4≈0.75 s。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.分拣机器人在快递行业的推广大大提高了工作效率，派件员在分拣处将包裹放在静止机器人的水平托盘上，机器人可将包裹送至指定投递口，停止运动后缓慢翻转托盘，当托盘倾角增大到θ时，包裹恰好开始下滑，如图甲所示。现机器人要把包裹从分拣处运至相距L=45 m的投递口处，为了运输安全，包裹需与水平托盘保持相对静止。已知包裹与水平托盘的动摩擦因数μ=0.75，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，重力加速度g取10 m/s2，求： 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)包裹刚开始下滑时的托盘倾角θ； 根据题意，当包裹刚开始下滑时满足 mgsin θ=μmgcos θ， 解得θ=37°。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)机器人在运输包裹的过程中允许的最大加速度a； 当包裹与水平托盘间的摩擦力达到最大静摩擦力时，加速度最 大，即μmg=ma， 解得a=7.5 m/s2。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (3)若机器人运行的最大速度为vm=3 m/s，则机器人从分拣处运行至投递口(恰好静止)所需的最短时间t。 当机器人先以最大加速度做匀加速直线运动，加速至最大速度，然后做匀速直线运动，最后以最大加速度做匀减速直线运动，直至减速到零，机器人从分拣处运行至投递口所需时间最短，则匀加速直线运动与匀减速直线运动的位移和时间相等，有 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 x1=x3= ，t1=t3=， 匀速运动的时间为t2==， 联立解得t=t1+t2+t3=15.4 s。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 8.(多选)智能手机中安装了加速度感测器APP软件后，可以精确测量手机运动的加速度。一同学将手机轻轻接触弹簧由静止释放，如图甲所示，手机在t3时刻运动到最低点，APP软件记录下此过程中加速度a随时间t变化的图像如图乙所示(不考虑薄板的质量)，则( ) 1 5 6 7 8 2 3 4 梯级Ⅲ 创新练 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.手机先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动 B.t2时刻，重力等于弹力，手机速度为零 C.t2时刻，手机对薄板的压力为零 D.t3时刻，手机对薄板的压力等于手机重力的2倍 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 从题图乙可知，手机的加速度先是向下逐渐减小，t2时刻之后加速度向上，再逐渐增大，而手机的速度方向一直向下，故手机先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，A项正 确；t2时刻手机加速度为零，重力大小等于弹力，手机对薄板的压力大小等于手机重力；但在这之前手机一直在加速，t2时刻速度最大，B、C两项错误；根据简谐运动的对称性，可知t3时刻手机的 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 加速度与0时刻加速度相同，而0时刻弹簧处于原长，手机只受重力，加速度为g，所以t3时刻手机的加速度大小为g，方向竖直向 上，根据牛顿第二定律FN-mg=mg，得FN=2mg，根据牛顿第三定律可得t3时刻，手机对薄板的压力等于手机重力的2倍，D项正 确。 解析 1 5 6 7 8 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$