课时测评13 牛顿第二定律的综合应用(一)(word练习)-【金版新学案】2026年高考物理高三总复习大一轮复习讲义(广东专版)
课时测评13 牛顿第二定律的综合应用(一)
(时间:30分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(选择题1、3、4、5,每题6分,其余每题4分,共44分)
1.(多选)如图甲,足够高的水平长桌面上,P点左边光滑,右边粗糙,物块A在物块B的拉动下从桌面左端开始运动,其v-t图像如图乙所示,已知物块B质量为0.10 kg,重力加速度大小g取10 m/s2,则( )
A.物块A的质量为0.4 kg
B.物块A的质量为0.8 kg
C.物块A与P点右边桌面间的动摩擦因数为0.125
D.物块A与P点右边桌面间的动摩擦因数为0.25
答案:AC
解析:由题图乙可知,物块A在P点左边运动的加速度a1==
m/s2=2 m/s2,根据牛顿第二定律mBg=(mB+mA)a1,代入数据解得mA=0.4 kg,A正确,B错误;物块A在P点右边运动的加速度a2=
=
m/s2=1 m/s2,根据牛顿第二定律mBg-μmAg=(mB+mA)a2,代入数据解得μ=0.125,C正确,D错误。
学科网(北京)股份有限公司
2.(2025·广东模拟预测)如图所示,底端带有挡板的光滑斜面固定在水平面上,一轻弹簧一端与挡板连接,轴线与斜面平行,质量为M的物块(可视为质点,与弹簧不连接)紧靠弹簧静止在斜面上。现施加沿斜面向下的力进一步压缩弹簧,然后由静止释放物块,物块沿斜面开始运动,忽略空气阻力,弹簧始终在弹性限度内。以释放点为坐标原点O,沿斜面向上为x轴正方向建立坐标系,从物块释放到第一次回到坐标原点的过程中,物块的加速度a随路程s变化的图像或位移x随时间t变化的图像可能正确的是( )
答案:B
解析:设弹簧的初始压缩量为x0,物块释放前,根据平衡条件有Mgsin θ+F=kx0,释放后弹簧未恢复原长前,根据牛顿第二定律可得k-Mgsin θ=Ma,联立解得a=-
s+
-gsin θ,若弹簧能够恢复原长(即F>Mgsin θ),则弹簧恢复原长后a=-gsin θ,物块到达最高点后,开始沿斜面向下做匀加速运动,加速度仍为a=-gsin θ,再次接触弹簧后,物块先做加速度减小的加速运动,再做加速度增大的减速运动,回到坐标原点时速度恰好减为零,物块做往复运动,根据对称性结合上述分析可知,A错误,B正确;若F<Mgsin θ,物块释放后不能脱离弹簧,位移x随时间t按正弦规律变化,若F>Mgsin θ,物块释放后能脱离弹簧,脱离弹簧后位移x随时间t按二次函数规律变化,C、D错误。故选B。
学科网(北京)股份有限公司
3.(多选)如图甲所示,一个质量为2 kg的物体在水平力F作用下由静止开始沿粗糙水平面做直线运动,t=1 s时撤去外力。物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示。则下列说法正确的是( )
A.F的大小为8 N
B.0~1 s和1~3 s内物体加速度的方向相反
C.t=3 s时,物体离出发位置最远
D.3 s末物体的速度为0
答案:BCD
解析:由题图乙可知,t=1 s时撤去外力,物体在摩擦力作用下运动,加速度大小为2 m/s2,由牛顿第二定律可得摩擦力大小为Ff=ma2=2×2 N=4 N,在0~1 s内,物体的加速度为4 m/s2,由牛顿第二定律可得F-Ff=ma1,则F=Ff+ma1=4 N+2×4 N=12 N,A错误;由题图乙可知,0~1 s内加速度为正方向,1~3 s内物体加速度为负方向,所以0~1 s和1~3 s内物体加速度的方向相反,B正确;t=1 s时,物体的速度v=a1t1=4×1 m/s=4 m/s,物体做减速运动的时间t2==
s=2 s,即物体在t=3 s时速度为0,物体离出发位置最远,C、D正确。故选BCD。
4.(多选)如图甲所示,一质量为m=1 kg的小物块静止在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块在按如图乙所示规律变化的水平力F作用下向右运动,第3 s末物块运动到B点时速度刚好为零,第
学科网(北京)股份有限公司