第3章 13微练13 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（粤教版）

微练13 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 9 2 3 4 一、选择题(1~6题为单项选择题，7~8题为多项选择题) 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 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 9 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 9 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 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 3.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 9 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 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 4.某同学练习踢毽子，毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置。假设毽子在空中运动过程中受到的空气阻力大小不变，则下列v-t图像和a-t图像可能正确的是( ) 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 根据题意，由牛顿第二定律可得，上升阶段的加速度大小为a1=(mg+f)=g+，下降阶段的加速度大小为a2=(mg-f)=g-，方向均为竖直向下，C项错误；根据h=at2可知，由于上升和下降的高度一样，上升时加速度a1大于下降时加速度a2，则上升时时间短，下降时时间长，设整个运动过程的运动时间为2t0，则上升时间小于t0，下降时间大于t0，B、D两项错误；根据题意可知，由于 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 有空气阻力做功，由动能定理可知，毽子被竖直向上踢出后，经一段时间又回到初始位置时的速度大小一定小于初速度的大小，即回到出发点时，速度小于v0，A项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 5.(2025·广州模拟)如图所示，在以加速度大小为g的匀加速下降的电梯地板上放有质量为m的物体，劲度系数为k的轻弹簧一端固定在电梯壁上，另一端与物体接触(不粘连)，弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧被压缩了L，撤去F后，物体由静止向左运动2L后停止运动。已知物体与电梯地板间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则撤去F后( ) 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 A.与弹簧分离前物体相对电梯地板运动的加速度大小越来越大 B.与弹簧分离后物体相对电梯地板运动的加速度大小越来越小 C.弹簧压缩量为时，物体相对电梯地板运动的速度最大 D.物体相对电梯地板做匀减速运动的时间为2 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 物体在竖直方向处于失重状态，设地板对物体的支持力为FN，根据牛顿第二定律mg-FN=ma，解得FN=mg，由牛顿第三定律可知物体对电梯地板的压力为mg，撤去F后，物体相对电梯地板向左做加速运动，所受合力大小为F1=kx-f，加速度大小随弹簧压缩量x的减小而减小，当加速度减小到零时，物体的速度最大，然后物体相对电梯地板做减速运动，所受合力大小为F2=f-kx，加速度大小随弹簧压缩量x的减小而增大，所以分离之前物体的加速度大小 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 先减小后增大，分离之后，物体只受摩擦力作用，加速度恒定，A、B两项错误；当物体的速度最大时，所受合外力为零，即kx=f=μmg，解得x=，即x=时速度最大，C项错误；物体离开弹簧后相对电梯地板做匀减速运动，加速度大小a==，物体做匀减速运动的位移为L，则L=at2，物体做匀减速运动的时间t=2，D项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 6.如图所示，四根光滑杆AB、BC、AD、DC被固定成一个平行四边形ABCD。四个顶点恰好位于同一个圆上，且A、C两点是圆的最高点和最低点，圆的半径为R。四个相同的光滑圆环a、b、c、d分别套在四根杆的上端由静止释放，不计空气阻力，则下列说法正确的是 ( ) A.圆环a滑到B端的时间比圆环b滑到C端的时间短 B.圆环b滑到C端的时间比圆环d滑到C端的时间长 C.四个圆环到达各自杆的底端所用时间都相同 D.四个圆环到达各自杆的底端所用时间各不相同 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 设杆AB长为l，与水平方向的夹角为θ，圆环的质量为m，对圆环a,根据牛顿第二定律可得mgsin θ=ma，解得a=gsin θ，由运动学公式可得l=at2，由几何关系可知l=2Rsin θ，解得t=，则圆环的下滑时间与杆的倾角和杆长无关，同理可得圆环b、c、d的下滑时间同为t=，C项正确。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7.(2025·佛山模拟)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 9 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 9 2 3 4 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, 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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，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，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< 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 7 m/s，3 s末货物的速度为v物'=a1t+at'=7 m/s，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 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 8.(2025·东莞模拟)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 9 2 3 4 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 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； 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 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 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 二、非选择题 9.(2025·佛山模拟)谷神星一号海射型遥二运载火箭于 2024年5月29日16时12分在山东日照成功发射，该发射 过程可简化为如图所示的火箭模型升空过程。发动机 点火后，火箭模型获得了大小恒为40 N、方向竖直向 上的推力，2秒后发动机熄火，之后由于惯性达到最 大高度。已知火箭模型质量为2 kg，在升空过程中受到的空气阻力大小恒为5 N，不考虑发射过程中喷出气体对质量的影响,g取10 m/s2。求火箭模型： 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (1)发动机熄火前的加速度大小a1及在升空过程中的最大速率vm； (2)上升的最大高度H。 1 5 6 7 8 9 2 3 4 (1)根据牛顿第二定律F-mg-f=ma1， 代入数据解得a1=7.5 m/s2， 发动机熄火后，火箭在自身重力和空气的阻力作用下，做匀减速直线运动，所以发动机熄火时，火箭有最大速率vm=a1t=15 m/s。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 (2)发动机熄火，根据牛顿第二定律 mg+f=ma2， 解得a2=12.5 m/s2， 加速上升的位移h1=t=15 m， 减速上升的位移h2==9 m， 所以火箭上升的最大高度为 H=h1+h2=24 m。 解析 1 5 6 7 8 9 2 3 4 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 $$