假期作业十二 牛顿第二定律及应用、超重，失重-【快乐假期】2025-2026学年高一物理寒假作业

=0022 假期作业十二牛顿第二定有 《思维整合室 思维导图 规律的揭示：物体运动的加速度与物体所受合 外力之间的关系 牛顿 规律的表述：物体的加速度跟所受合外力成正比， 第二 跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力 定律 的方向相同 及应 规律的表达：F=m@ 用 意义：揭示了加速度是力作用的结果，揭示了力、 质量、加速度的定量关系 情境思辨 让一名孩子推静止于光滑水平面上且很 重的一个箱子 (1)因为孩子力气较小，所以箱子可能不动. (2)孩子对箱子施力，然后产生了加速度，加速 度的产生滞后于力的作用。 () (3)箱子加速度的方向一定与箱子所受合外力 方向相同. () (4)箱子的质量与箱子的加速度成反比， () (5)若孩子的推力逐渐减小，则箱子做减速 运动. () (6)孩子停止用力，则箱子立刻停下来.() 答案：(1)×(2)×(3)/(4)×(5)× (6)× 3 高一物理 及应用、超重、失重 〈《技能提升台 技能提升 一、选择题 1.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是 () A.根据公式F=ma可知，物体所受的合外 力跟其运动的加速度成正比 B.根据m=E可知，物体的质量与其运动的 0 加速度成反比 C.根据m=E可知，物体的质量与其所受合 外力成正比 D.根据4=E可知，物体的加速度大小与其 m 所受合外力成正比 2.如图所示，自由落下的小球， 从接触竖直放置的弹簧开始 到弹簧的压缩量最大的过程 中，小球的速度及所受的合 力的变化情况是 A.合力变小，速度变小 B.合力变小，速度变大 C.合力先变小后变大，速度先变大后变小 D.合力先变大后变小，速度先变小后变大 3.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为 20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量 为1kg的物块.当小车在水平地面上做匀速直 线运动时，两弹簧秤的示数均为10N,当小车 做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为 8N.这时小车运动的加速度大小是() 受快乐假 甲 乙 g 口W四 A.2 m/s2 B.8 m/s2 C.6 m/s2 D.4 m/s2 4.2025年4月24日17点17分，载有陈冬、陈 中瑞、王杰三位航天员的神舟二十号飞船成 功发射，如图甲，火箭发射过程中某段的速 度一时间关系可简化为图乙的心t图像，取 竖直向上为正方向，由图像可知() 1 甲 乙 A.t2时刻，火箭速度达到最大 B.t。时刻，火箭距离地面最远 C.0一t时间内，航天员处于失重状态 D.t2~t3时间内，航天员处于超重状态 5.如图所示，左右带有固定挡板的长木板放在 水平桌面上，物体M放于长木板上静止，此 时弹簧对物体的压力为3N,物体的质量为 0.5kg,物体与木板之间无摩擦.现使木板 与物体M一起以6m/s2的加速度向左沿 水平方向做匀加速运动，则 ) M A.物体对左侧挡板的压力等于零 B.物体对左侧挡板的压力等于3N C.物体受到4个力的作用 D.弹簧对物体的压力等于6N 6.如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水 平向右的外力F的作用下做直线运动，其 速度一时间图像如图乙所示，下列判断正确 的是 .3 tv/(m.s) F A 甲 A.在0~1s内，外力F不断增大 B.在03s内，外力F的大小恒定 C.在3~4s内，外力F不断减小 D.在34s内，外力F的大小恒定 7.（多选)A、B两物体位于地球 的不同纬度（注：纬度不同， R 重力加速度往往也不同)，各 自在竖直拉力的作用下开始做直线运动.利 用传感器和计算机可以测量快速变化的力 与加速度，如图所示是用这种方法获得的物 体A、B所受的外力F与加速度a的关系图 像.若物体A、B的质量分别为mA、mB,物体 A、B所在处的重力加速度分别为gA、gB,则 下列关系式正确的是 () A.mA>mB B.gAgB C.ma<mB D.gA<gB 8.如图所示，并排放在光滑水 mi m2 平面上的两物体的质量分别 为m1和m2,且m1=2m2.在用水平推力F 向右推m1时，两物体间的相互压力的大小 为N,则 A.N=F B.N-TE C.N-3F D.N= 2F 9.如图所示，A、B两球质 量相等，光滑斜面的倾 角为0，图甲中，A、B两 球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质 杆相连.系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻 弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡 板的瞬间有 ) 三0022 A.两图中两球加速度均为gsin0 B.两图中A球的加速度均为零 C.图乙中轻杆的作用力一定不为零 D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速 度的2倍 二、非选择题 10.一辆载货的汽车，总质量是4.0×103kg, 牵引力是4.8×103N,从静止开始运动，经 过10s前进了40m.求： (1)汽车运动的加速度大小 (2)汽车所受到的阻力大小.（设阻力恒定） ·35 一物理) 11.如图所示，质量为4kg 不F 的物体静止于水平面 人37 上，现用大小为20N、与水平方向夹角为 37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面 做匀加速运动.(g取10m/s2,sin37°= 0.6,c0s37°=0.8) (1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？ (2)若物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5,物体的加速度大小是多大？ 飞壁快乐假明 12.在平直的高速公路上，一辆汽车正以 32m/s的速度匀速行驶，因前方出现事 故，司机立即刹车，直到汽车停下.已知汽 车的质量为1.5×103kg,刹车时汽车所受 的阻力为1.2×10N.求： (1)刹车时汽车的加速度大小. (2)从开始刹车到最终停下，汽车运动的 时间. (3)从开始刹车到最终停下，汽车前进的 距离. 新题快递 摩天大楼中有一部直通高层的客运电梯，行 程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示. 考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度 a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由 静止开始上升，a-t图像如图乙所示，取向上 为正方向.电梯总质量m=2.0×103kg.忽 略一切阻力，重力加速度g取10m/s2. 拉力 1a/m·s 1.0 30 电梯 12 1011 31 4041t/s -1.0 甲 3 00M-二 (1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力 F和最小拉力F2. (2)类比是一种常用的研究方法.对于直线 运动，教科书中讲解了由t图像求位移的 方法.请你借鉴此方法，对比加速度和速度 的定义，根据图乙所示at图像，回答下列 问题： ①求电梯在第1s内的速度改变量△1的 大小和第2s末的速率v2. ②写出电梯在第1s内的加速度与时间的 关系式、速度与时间的关系式 《益智欢乐谷 太空失重训练 在俄罗斯首都莫斯科加加林阿 特拉斯宇航中心，几名中国游客在 俄罗斯宇航员的保护之下体验太空 失重训练的乐趣.当日，参加由某酒店集团组 织的赴俄罗斯体验太空失重实验训练的10名 中国游客登上IL-76-MDK飞机，完成了240 秒的空中失重训练.他们不仅是该中心自 1999年底开始商业旅游项目运行以来首批尝 试太空失重实验训练的中国人，也是首个来自 亚洲地区尝试这一训练的旅游团」三0022 2.解析：对物块受力分析如图所示，由平衡条件 得，沿斜面方向F-mgin30°-F,=0,沿垂直 斜面方向F、-mg cos30°-0，又F=uFN,联 立方程解得m=150kg.故A正确，B、C、D 错误 答案：A 30° 3.C 4.解析：磨石受重力、推力、斜壁的弹力及摩擦力而处 于平衡状态，如图所示，先将重力及向上的推力合 成，将二者的合力向垂直于斜面方向及沿斜面方向 分解可得，在沿斜面方向有f=(F一mg)cos:在垂 直斜面方向上有FN=(F-mg)sina,则 f=(F-ng)cos0=a(F-mg)sin0,故选A 答案：A 5. 6.解析：以两环和细绳作整体受力分析，根据竖直方向 的平荷条件可得F八、二2mg,不随环的移动而改支：隔F 离环Q,受力分析如图所示，得Fcos a=ng.当P环 向左移一小段距离，两环再次达到平衡时，α变小，故 F变小，所以选项B正确 答案：B 7.解析：结，点O始终处于平衡状态，用平行四边形 定则作出O点受力的“力三角形OBD”,它的三A 个边长分别表示三个力的大小，如图所示，在OB 向上转动的过程中，因重力ng不变，OD的大 小，方向均不变：因OA位置不变，F1的方向不 变.当B点向上转动时，从三角形的几何特点可 以看出，拉力F,一直变小，拉力F。先变小至垂 直位置的最小值后又变大，综上分析，选项B 正确 答案：B 8.解析：设物体A对球B的支持力为F,竖直F、 墙对球B的弹力为F2,F1与竖直方向的夹 0 角0因物体A右移而减小」 对球B进行受力分析如图所示，由平衡条 B 件得： F1cos0=mBg,F1sin0=F2,解得F1 os0:F=mpgtan0,0减小，F1减小，F2 mBg 减小，选项A正确，B错误；对A、B整体受力分析可知，竖直方 向，地面对整体的支持力F、=(nA十nB)g,与0无关，即A对地 面的压力不变，选项D正确：水平方向，地面对A的摩擦力F,= F2,因F2减小，故F减小，选项C正确. 答案：ACD 9.解：(1)以结点O为研究对象送行受力分析 FoB 如图所示 根据几何关系可得：FoA=tan0 FOA 205N: FonaoN. mg (2)对乙根据共点力的平衡条件可得： N=n2g一FOB=50N-40N=10N:由牛顿第三定律可知：物体 乙对地面的压力N′=N=10N,方向竖直向下. 答案：(1)20√3N40N(2)10N,方向竖直向下 10.解：(1)对A、B整体受力分析，如图甲所示. 由平衡条件得NA=(M十m)g, N B N N mg (M+m)g 2r 甲 乙 (2)对B受力分析，如图乙所示， 由几何关系得im0=云=之，0=30， 由平衡条件得NAB COS-mg=0,NAB sin0-NB=O, 联立解得Ng=mgan0=尽 3 mg, 3 由图甲可得，物体A受到地面的摩擦力f=NB一号mg,方向水 平向左 答案：1M+mg(2)g方向水平向左 5 高一物理 新题快递 解析：以下面三只灯笼组成的整体为研究对象，进T1 行受力分析，如图所示.竖直方向有Tc0s30°= 30° 3mg,得T= 器-2mg故选 答案：A 假猢作业十一 技能提升台 技能提升 1.解析：根据题意可以知道：“力，刑（形）之所以奋也.”这句话的意思 是：力能使物体由静止开始运动，或使运动的物体运动得越来越快， 即力起到了改变物体运动状态的作用，故与“力是物体运动状态改 变的原因”相接近，所以D正确，A、B、C错误 答案：D 2.D 3.解析：物体在不受力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动 状态，A错误：牛顿第一定律既揭示了物体状态的原因，又揭示 了运动状态改变的原因，B正确；惯性是物体的固有属性，惯性大 小只与质量有关，与物体是否受力等无关，C错误：牛顿第一定律 反映了惯性大小以及力是改变物体运动状态的原因，故D错误， 答案：B 4.)5.B 6.解析：质量是物体惯性大小的唯一的量度，甲的质量小于乙的质 量，所以甲的惯性要比乙的小， 答案：A 7.D 8.解析：因为石头质量越大，其惯性就就越大，石头的运动状态就 越难改变，所以人受到的附加冲击力就越小，故节目所选石头越 大越好 答案：见解析 9.当火车匀速行驶时，由于惯性，电灯与火车同速，软质电线沿竖直方 向.当火车突然加速行驶时，由于惯性，电灯的速度将小于火车的速 度，软质电线将向后摆.当火车突然减速行驶时，由于惯性，电灯的 速度将大于火车的速度，软质电线将向前摆. 新题快递 解析：摆锤相对汽车向右摆动，根据惯性的知识分析，可知汽车 可能是向左加速行驶或向右减速行驶，只有C正确， 答案：C 假明作业十二 技能提升台 技能提升 1.解析：物体的合外力与物体的质量和加速度无关，A错误：物体 的质量与合外力以及加速度无关，由本身的性质决定，故B、C错 误：根据牛顿第二定律a= 可知，物体的加速度与其所受合外 力成正比，与其质量成反比，故D正确 答案：D 2.解析：小球开始接触弹簧时，重力大于弹力，合力向下，合力为零后， 重力小于弹力，合力向上，合力先变小后变大，则加速度方向先向 下，与速度方向相同，然后加速度方向向上，与速度方向相反，所以 速度先增大后减小，故C正确，A,B、D错误. 答案：C 3,解析：开始时甲和乙的弹力均为10N,合力为零：小车加速时，弹 簧秤甲的示数变为8N,而由于小车长度不变，则甲弹簧的形变 的变化量与乙必相等，故乙弹簧的示数应为12N,故物体受到的 合力为4N,根据牛频第二定律，有：a==m/=4m/2, 故选项D正确. 答案：D 4.解析：由题图乙可知，1，时刻，火箭速度达到最大，故A正确：根 据少1可知，0一12时间内，火箭加速上升，2一13时间内，火箭 减速上升，可见2时刻，火箭距离地面并非最远，故B错误；0一 1时间内，火箭加速上升（变加速），具有向上的加速度，宇航员 处于超重状态，故C错误；12一13时间内，火箭减速上升，具有向 下的加速度，宇航员处于失重状态，故D错误。 答案：A 5.解析：物体静止时，弹簧处于压编状态，弹力F黛=3N,当物体向左 加速运动时，若物体对左挡板的压力为零，由牛顿第二定律知F弹 a,解得a=6m/s2,当加速度大于a=6m/s2时，物体离开左挡 板，弹簧长度变短，当加速度小于a=6m/s2时，物体对左挡板产 生压力，弹簧长度不变，所以可知选项A正确，B、D错误.当加速 度a=6m/s2时，物体受重力、支持力和弹力，故选项C错误. 答案：A 6.C 7.解析：对物体受力分析，物体受重力和拉力，根据牛顿第二定律有F ng=a,变形得F=a十g;当F=0时，a 一g,即g为横截距 的长度，故gA<gB:当a=0时，F=ng,由图可知，当a=0时，F- AgA一mBgB,所以mA>g,故A、D正确. 答案：AD 飞曼味乐假期 8.解析：当用F向右推时，由牛顿第二定律可知： F=(m1+m2)a. 对m2则有：N=m2a=1十m2 F 因m1=2m2,得：N= 3· 答案：C 9.解析：撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2gsin0,因弹簧弹力 不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受 合力为零，加速度为零，B球所受合力为2 ngsin0,加速度为2gsin0: 图乙中杆的弹力突变为零，A、B球所受合力均为ngsin 0,加速度均 为gsin0,可知只有D正确. 答案：D 10.解析：(1)汽车从静止开始做匀加速运动， 则有x= 2at2, 则得：加速度a=2x-2×40 m/s2=0.8m/s2. 102 (2)由牛顿第二定律F-f=a, 代入得4800N一f=4000×0.8N, 解得阻力f=1600N, 答案：(1)0.8m/s2(2)1600N 11.解析：(1)对物体受力分析，由题千图知： 水平方向，根据牛顿第二定律得： Fcos37°=a, 解得a=4m/s2. (2)对物体受力分析，如图所示， F F 竖直方向，根据平衡条件得：F、=mg Fsin37°， F 137 又F=FN 水平方向，根据牛顿第二定律得： Fcos37°-F:=na', mg 解得a'=0.5m/s. 答案：(1)4m/s2,(2)0.5.m/s2 12.解析：(1)对车受力分析，受到重力、支持力和阻力，根据牛顿第 二定律，有F:=nd， 解得a=E =8m/s2, 即刹车时汽车的加速度大小为8/s2,方向与运动方向相反 (2)车做匀减速直线运动，根据速度一时间公式， 有1=△"=0-32 =4s. -8 (3)根据速度-位移公式，有r=2a =64m 答案：(1)8m/s2(2)4s(3)64m 新题快递 解析：(1)由牛顿第二定律有F一mg=ma, 由Q-t图像可知，F1和F2对应的加速度分别是 a1=1.0m/s2、a2 -1.0m/s2, F1=m(g+a1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×104N, F2=m(g+a2）=2.0×103×(10-1.0)N=1.8×104N. (2)①类比可得，所求速度变化量等于第1s内at图线与横轴围 成的面积，即 △1=0.50m/s, 同理第2s内速度变化量△2=2一v1=1.0m/s, y1=0.50m/s,第2s末的速率2=1.5m/s. ②由(1图像可知，第1s内的加速度与时间的关系式、速度与时 间的关系式分别为 a=1.0t(m/s2), =0.5t2(m/s). 答案：(1)2.2×104N1.8×104N (2)①0.50m/s1.5m/s②见解析 假期作业十三 技能提升台 技能提升 1.解析：某舰载机在“山东舰”甲板上从M到N运动并起飞过程 中，根据曲线运动的速度方向可知，舰载机在A,点的速度方向沿 轨迹MN上A点的切线方向，即沿3方向，故进C. 答案：C 2,解析：物体受到变力的作用，如果力的方向和速度方向在同一直 线上时，物体做的是直线运动，只不过是物体加速度的大小在变 化，故A错误；既然是曲线运动，它的速度方向必定是改变的，曲 线运动一定是变速运动，物体受到的合力不可能为零，故B、C错 误，D正确。 答案：D 3.解析：做曲线运动的物体所受的合力指向曲线的内侧，由于巴士 由M点驶向V,点的过程中，速度逐渐增大，则合力方向与速度 方向的夹角小于90°，故只有B符合. 答案：B 5 s000-= 4,解析：运动员做S型曲线运动，合力方向指向运动轨远内侧，合 外力不为零，不属于平衡状态，且合力方向不可能保持不变，根 据牛顿第二定律可知，加速度的方向不可能保持不变，故A、B错 误；速度的方向是沿曲线上各，点的切线方向，故C正确；根据做 曲线运动的条件，运动员所受合力的方向和速度方向不在一条 直线上，故D错误. 答案：C 5.解析：曲线运动的速度大小可能不变，但方向一定在变，故A错 误：做曲线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧，可知烟尘颗粒 所受的力在变化，故不可能是匀变速曲线运动，故B错误；做曲 线运动的物体所受合外力指向轨迹凹侧，故P点处的加速度方 向可能斜向右上方，不可能水平向左，故C错误：做曲线运动的 物体所受合外力指向轨迹凹侧，知Q点处的合力方向可能竖直 向下，故D正确 答案：D 6.解析：冲锋舟速度最小且避开漩涡沿 直线运动到对岸时，合速度方向恰好 与漩涡相切，如图所示， 由于水流速度不变，合速度与漩涡相 切，冲锋舟相对河岸速度为水流速度 漩涡 01 末端矢量到合速度上任一，点的连线， 可知当冲锋舟相对河岸与合速度垂直 时速度最小，即sin0= 10 tan 2 10w5 解得冲锋舟在静水中的最小速度=5√3/s,故选B. 答案：B 7,解析：决定物体运动性质的是速度方向和加速度方向，当加速度 方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动；当加速度 方向与速度方向在一条直线上时，物体做直线运动.若加速度恒 定，则物体做匀变速运动，相互垂直的一个匀速直线运动和一个 匀加速直线运动，两个运动不在一条直线上，且加速度是不变 的，故一定是匀变速曲线运动，所以选A, 答案：A 8.解析：由题意可知，笔尖在水平方向向右匀速运动，在竖直方向 相对纸向下加速运动，加速度向下，痕迹弯向加速度一侧，故 选B. 答案：B 9.解析：猴子在竖直方向做初速度大小为8m/s、加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动，水平方向做速度大小为4m/s的匀速 直线运动，其合运动为曲线运动，故猴子在0~2s内做匀变速曲 线运动，加速度大小为4/s2,选项A、D错误，B正确；t=0时猴 子的速度大小为0=√e2十ov2=√42+82m/s=4√5m/s, 选项C错误」 答案：B 10.解析：质点所受合外力方向与速度方向不在同一 直线上时，质点做曲线运动；若所受合外力始终 与速度同方向，则做直线运动，若F、=F,tan, 则F,和F,的合力F与在同一直线上（如图所 示)，此时质点做直线运动：若Fy<Fr tan a,即 a tan a ,则FF,的合力F与x轴的夹角B α，则质点偏向x轴一侧做曲线运动.如果F >F。,由于不知道α角为多少，所以无法判断物 体受到的合力与速度的方向关系，因此无法判 断质点的运动性质，故A、B错误，C、D正确. 答案.CD 11.解析：前2s内，物体在y轴方向没有速度，由题图可知，物体沿 x轴方向做匀加速直线运动，故A错误：2一4s内，物体在x轴 方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀加速直线运动，根据运 动的合成可知，物体做匀加速曲线运动，故B错误；在前4s内， 物体在x轴方向的位移为x=号X2m十2X2m=6m,在y轴 方向的位移为y=号×2m=2m,则4s末物体的坐标为(6m, 2m),故C错误，D正确 答案：D 12.解析：(1)小圆柱体R沿竖直方向做匀速直线运动， 有y=bt 则有1=义 38=2, 小圆柱体R沿水平方向做初速度为0的匀加速直线运动， 有x= 2a2,解得a=2=2×4 cm/s2=2 cm/s2, 12 2 则此时R的速度大小： v=√/o2+(at)2=√32+4'cm/s=5cm/s. (2)因合力沿x轴正方向，由合力指向运动轨远弯曲的内侧可 判断运动轨迹示意图D正确， 答案：(1)52(2)D 2