第一部分 假期必刷15 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必刷题

快乐假期 假期必刷15牛顿第二定律及 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=@ 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)× 天行健，君子以自强不息。 应用、超重、失重 完成日期： 月 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 a 加速度成反比 C.根据m-E可知，物体的质量与其所受合 a 外力成正比 D.根据a=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() 44 三0022 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() 11 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~t1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 MM 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 ·4 一物理恐 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， 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-E 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 飞堡快乐假期 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） 0M-= 11.如图所示，质量为4kg F 的物体静止于水平面 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？ 6· 三0022. 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 富一物理) (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飞密快乐假期 4.解析：在国际单位制中，质量(m)、时间(t)是基本物理量，而 速度()不是基本物理量，故A错误；在国际单位制中，千克 (kg)、秒(s)是基本单位，牛顿(N)是导出单位，故B错误；牛 顿第二定律的一般形式为F=kma,只有在国际单位制中，k 才等于1，牛顿第二定律的表达式才是F=Q,故C正确； 般来说，物理公式在确定了各物理量间的数量关系的同时， 也确定了单位关系，故D错误 答案：C 5.解析：国际单位制中p的单位是N/m2,1N=1kg·m/s2,p kg·m/s 的单位是kg/m,代入√号可得m,kg/m m =m 即为速度v的单位，故B正确，A、C、D错误。 答案：B 6.解析：施加恒力后，物体向左滑动时，水平方向上受到向右的 恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动，滑动摩擦力 大小为F,=R、=mg=3N,故a=F+E=5m/S,方向 向右，物体减速到零所需时间t=么=2s,故A,B错误；物 a 体减速到零后，F<F,将保持静止状态，故C正确，D错误 答案：C 7.解析：在沿轨道方向上，根据牛顿第二定律得，物体运动的加 速度a=mgsin日=gsin9,轨道倾角越大，加速度越大，所以 m 物体在AC,上运动的加速度最大；设轨道的高度为h,根据 几何知识可得，物体发生的位移工=h。 sm日，物体的初速度为 零，所以由x=at,解得t√后√gm 2z=2h ,倾角越大，时 间越短，物体到达C3的时间最短；根据u=2ax,得v √2gh,知物体到达轨道底端的速度大小相等，故C正确. 答案：C 8.解析：根据h=at,解得a=12.5m/s,所以=at= 50m/s;上升过程中礼花弹所受的阻力大小F:=kmg,则由 牛顿第二定律得mg十F,=ma,联立解得k=0,25,故选项C 正确. 答案：C 9.解析：热气球从地面刚开始竖直上升时U=0,空气阻力F,= 0.由F浮一mg=ma,得F浮=m(g十a)=4830N,选项A正 确；最终热气球匀速上升，说明热气球加速运动的过程中空 气阻力逐渐增大，选项B错误：热气球做加速度减小的加速 运动，故热气球上升10s后的速度小于5m/s,选项C错误； 匀速上升时F学一g一F'=0,计算得F'=230N,选项D正确. 答案：AD 10.解：(1)小滑块从A到B过程中 4=2m/s, a1=△t 由牛顿第二定律得F=ma1=2N. (2)小滑块从B到C过程中加速度大小 =5m/s, a2=△t 由牛顿第二定律得mngsin a=ma2, 则a=30°. 答案：(1)2N(2)30° 11.解：(1)物体向上运动过程中，受拉力F、斜面支持力F、重 力g和摩擦力F,如图甲所示，设物体向上运动的加速度 为a1,根据牛顿第二定律有 中丹 50 tm唱 F-mgsin 0-F=ma, 又F:=uFv,Fv=mgcos8, 解得a1=2.0m/s, .7 000-□ t=4.0s时，物体的速度大小 =a1t=8.0m/s. (2)绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加 速度大小为2，受力如图乙所示，根据牛顿第二定律，有 d FN F 0 mgsin 0F=ma2, F:=uF,F=mgcos 0, 代入数值联立解得a2=8.0m/s 2i=4.0m 物体做匀减速运动的位移为工，一2a 答案：(1)8.0m/s(2)4.0m 12.解：(1)列车的初速度为 324km/h=90m/s, 经过5min=300s停下，所以列车减速时的加速度为 a=是-082m/g=-0.3m/, 即列车减速时加速度大小为0.3m/s,负号说明加速度的 方向与运动方向相反. (2)由运动学公式得元=2a'x, 部得d=京2X8XDn05ms, 902 阻力F:=0.1mg,根据牛顿第二定律，有 F-0.1mg=a, 代入数值解得F=1.2×10N. (6)别车加走的时间为-吕器=180 减速过程中通过的位移 x=号4=45×30m=1350m, 所以整个过程的平均速度 -2瑞s=0/ 答案：(1)0.3m/s2(2)1.2×105N(3)30m/s 新题快递 解析：(1)物块在薄板上做匀减速运动的加速度大小为α1= g=3m/s2, 薄板做加速运动的加速度a,=m坚=3m/s', 1 对物块1十△l=t一乞a1t， 对薄板△l=2a,t, 解得=4m/s, = (2)物块飞离薄板后薄板的速度v2=a2t=1m/s, 物块飞离薄板后薄板做匀速运动，物块做平抛运动，则当物 块落到地面时运动的时间为？=26= 3s, 则平台距地面的高度A=子”=号n 答案：14m/s:号s(2)号m 1 假期必刷15 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；根据牛頓第二定律a=E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 三0022 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,根据牛顿第二定律，有：Q=E m/s=4m/s,故选项D正确 4 答案：D 4,解析：由题图乙可知，t,时刻，火箭速度达到最大，故A正 确；根据少t可知，0~t2时间内，火箭加速上升，t2~t3时 间内，火箭减速上升，可见，时刻，火箭距离地面并非最远， 故B错误；0~t1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；t2一t3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，弹簧处于压缩状态，弹力F弹=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=a,解得a=6m/s,当加速度大于a=6m/s时，物体 离开左挡板，弹簧长度变短，当加速度小于a=6m/s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/s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一g=a,变形得F=a十mg;当F=0时，a=一g,即g 为横截距的长度，故gA<B:当a=0时，F=mg,由图可知，当a =0时，F=mgA=mgB,所以m1>g,故AD正确. 答案：AD 8.解析：当用F向右推时，由牛顿第二定律可知： F=(m1十m2）a. 对m,则有：N=m,a=m十m2 因m=2m,得：N=E 3 答案：C 9.解析：撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2 ngsin日，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 mngsin8,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mngsin0,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， 1 则有x=2at, 则得：加速度a=g=2X40m/s=0.8m/s. 102 (2)由牛顿第二定律F一f=ma, 代入得4800N-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°=ma, 解得a=4m/s. (2)对物体受力分析，如图所示， 竖直方向，根据平衡条件得：F、=g -Fsin37°， F 又F=FN 22 水平方向，根据牛顿第二定律得： mg Fcos37°-F:=ma, 解得a'=0.5m/s. 答案：(1)4m/s2(2)0.5m/s 高一物理世 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:=ma, 解得a是=8n, 即刹车时汽车的加速度大小为8m/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=△0=0-32、=4s a -8 《3③)根据速度：位移公式，有x亮=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-mg=ma, 由a-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十a1)=2.0×103×(10+1.0)N=2.2×101N, F2=m(g+a2)=2.0×103×(10-1.0)N=1.8×10N. (2)①类比可得，所求速度变化量等于第1s内a-t图线与横 轴围成的面积，即 △v1=0.50m/s, 同理第2s内速度变化量△2=2一y1=1.0m/s, v1=0.50m/s,第2s末的速率2=1.5m/s. ②由α-t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), v=0.5t(m/s). 答案：(1)2.2×10N1.8×101N (2)①0.50m/s1.5m/s②见解析 假期必刷16 技能提升台 技能提升 1.解析：某舰栽机在“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U?方向，故选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N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 4.解析：运动员做S型曲线运动，合力方向指向运动轨迹内侧， 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