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(新高考)
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、8,每题6分,其余每题4分,共46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。
2.(2024·云南玉溪高三检测)如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平
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面上,上端放置一物体(物体与弹簧不拴接,弹簧始终处于弹性限度内),初始时物体处于静止状态,现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x的关系如图乙所示(g=10 m/s2),则下列结论正确的是( )
A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态
B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cm
C.物体的质量为3 kg
D.物体的加速度大小为5 m/s2
答案:D
解析:物体与弹簧分离时,二者没有相互作用力,所以弹簧处于原长,A错误;物体不受拉力时,有mg=kx0,物体与弹簧一起向上匀加速时,根据牛顿第二定律得F+k(x0-x)-mg=ma,联立得F=kx+ma,可知题图乙中图线斜率表示劲度系数,可得k=5 N/cm,B错误;x≥4 cm后,物体与弹簧脱离,根据牛顿第二定律有30 N-mg=ma,且由题图乙中纵轴截距知10 N=ma,联立解得m=2 kg,a=5 m/s2,C错误,D正确。
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( )
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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5 s末物块刚好回到A点,已知物块与粗糙水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.前3 s内,物块的加速度逐渐减小
B.前3 s内,物块的速度先增大后减小
C.A、B间的距离为4 m
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