假期作业7 牛顿第二定律的综合应用-【快乐假期】2025-2026学年高一物理暑假作业（全学年）

快乐假期 驽马十驾，功在不舍。 假期作业7牛顿第二定律的综合应用 完成日期： 《情境辨析 2.(多选)智能手机内置了多种传感器，可利用 2024年1月31日至2 其中的加速度传感器记录手机在竖直方向 月4日第十四届全国冬季 加速度随时间的变化情况.甲、乙分别为手 运动会在张家口举行，如图 机记录的两种竖直方向运动的at图像，并 所示为滑雪运动员从山坡 向下滑雪时的照片. 已设置竖直向上为正方向.下列说法正确的 请对以下结论作出判断： 是 (1)滑雪运动员从山坡上滑下时，其运动状态 a/(m.s2) a/八m8 10 与受力情况无关 ( 0.5 (2)根据滑雪运动员的加速度方向，可以判断 滑雪运动员受到的每个力的方向.() (3)滑雪运动员的运动情况是由其受力情况决 A.图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电 定的 (4)已知滑雪运动员的加速度及质量，可以确 梯到1楼过程的art图像 定滑雪运动员所受的合外力， () B.图甲可能是小明拿着手机从1楼乘坐电 (5)滑雪运动员在加速下滑的过程中处于超重 梯到7楼过程的a-t图像 状态 ( C.图乙可能是小明托着手机一次“起立 【《技能提升 下蹲”过程的a-t图像 ◆[知识点一]超重失重现象 D.图乙可能是小明托着手机一次“下蹲 1.如图，体重为50kg的某同学在乘坐电梯 时，手里拿着一个由轻质弹性细绳和质量为 起立”过程的art图像 0.1kg的小球构成的玩具，此时他发现轻质 ◆[知识点二]连接体问题 弹性细绳的伸长量为电梯静止时的号，重力 3.五个质量相等的物体置一234 加速度大小取g=10m/s2.下列说法正确 于光滑的水平面上，如图所示，现向右施加 的是 大小为F、方向水平向右的恒力，则第2个 物体对第3个物体的作用力等于() D. 4.如图所示，光滑的水平桌 A A.该同学处于超重状态 面上有一物体A,通过绳 B.该同学对电梯地板的压力大小为501N C.电梯可能加速下降，加速度大小为8ms 子与物体B相连，假设绳 D.电梯可能减速上升，加速度大小为2ms 子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力 16 三0002 高一物理) 都可以忽略不计，绳子不可伸长.如果B= 8.如图所示，一足够长的光今。 3mA,则物体A的加速度大小等于( 滑斜面倾角为37°，斜面 A.3 g B.g AB与水平面BC平滑连接.质量m=1kg、 C.3g/4 D.g/2 可视为质点的物体置于水平面上的D点，D ◆[知识点三]两类动力学问题 点距B点d=7m,物体与水平面间的动摩 擦因数为0.4.现使物体受到一水平向左的 5.用相同材料做成的A、B两木板的质量之比 恒力F=6.5N作用，经时间t=2s后撤去 为3：2，初速度之比为2：3，它们在同一粗 该力，物体经过B点时的速率不变，重力加 糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停 速度g取10ms2,sin37°=0.6，求： 止，则它们 ) (1)撤去拉力F后，物体经过多长时间第一 A.滑行中的加速度之比为2：3 次经过B点？ B.滑行的时间之比为1：1 (2)物体在斜面上到达的最高点和B点之 C.滑行的距离之比为4：9 间的距离？ D.滑行的距离之比为3：2 (3)物体最后停下的位置距B点多远？ 6.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重 要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动 的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕 迹.在某次交通事故中，汽车的刹车线长度 是14m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦 因数恒为0.7，g取10ms2,则汽车刹车前 的速度为 A.7 m/s B.14 m/s C.10 m/s D.20 m/s 7.行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽 车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为 了尽可能地减轻碰撞引起的伤害，人们设计 了安全带，假定乘客质量为70kg,汽车车速 《《素养培优 为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的 1.塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，某次 时间为5s.安全带对乘客的作用力大小约 施工，吊车司机将100kg的物体从地面开 为（不计人与座椅间的摩擦） ( 始竖直提升，之后其运动的v-t图像如图所 A.450N B.400N 示，重力加速度g=10ms2,下列判断正确 C.350N D.300N 的是 快乐假期 90M= v/(m's-1) (2)速度达到5m/s时货箱底部离地面的高 3646 度是多少？此后做什么运动？ 1030 it/s -1.2 甲 乙 A.前10s物体处于失重状态 B.30s末物体离地面的距离最高，大小为 25m C.前10s钢索对物体的拉力最大，大小为 1010N D.36~46s内钢索的拉力大于0~10s内 钢索的拉力 2.如图所示，a、b、c、d电机以 4☑ 是竖直方向固定的四 根钢索，一个质量为 (3)当货箱底部离地面高度为9.55m时，细 精 M=20kg的正方体 绳OA、OB、OC、OD突然断裂.货箱内的传 BL C 货箱可沿着钢索在竖 感器感应后触发制动器，使货箱与钢索之间 货箱 直方向做直线运动， 产生大小恒定，方向始终与货箱运动方向相 且正常情况下货箱与钢索之间无摩擦，OA、 反的摩擦力.感应过程需0.1s.为保证安 OB、OC、OD四根细绳的长度相等，对称分 全，货箱坠向地面的速度不能超过2m/s. 布，且与竖直方向夹角均为60°.用电机、细 请问货箱受到的总摩擦力至少为多少？（结 绳OE和质量为m=2kg的挂钩牵引货箱， 果可含根号) 使其从水平地面上由静止开始匀加速上升， 细绳OE对挂钩提供的牵引力恒为F=264 N,速度达到5m/s时，牵引力立即调节为 F2=220N.请通过计算回答以下问题（不 计空气阻力和细绳重力，g取10m/s2) (1)货箱匀加速上升的过程中OA、OB、OC、 OD四根细绳的拉力均为多大？ 18飞壁快乐假羽 8.解析：设环的加速度为a,由=2ax得a=16m/s2,对环由 牛顿第二定律，mg十f=ma,得f=0.3N,对底座由平衡关 系得FN=Mg-f=1.7N 答案：1.7N 素养培优 1.AC[平衡车加速行驶时，根据牛顿第三定律可知车对人的 作用力等于人对车的作用力.车对人在竖直方向的作用力等 于人的重力，车对人在水平方向的作用力提供人的加速度， 车对人的作用力方向斜向上，故A正确，B错误；平衡车匀 速行驶时，车对人的作用力大小等于人对车的压力大小，平 衡车与人的总重力和地面对平衡车的支持力是一对平衡力， C正确，D错误.门 2.解析：设绳子拉物体的力为F,对物体m受 ↑FN 力分析如图甲，由牛顿第二定律可得：F一 F mg=ma. 绳的拉力F=m(g+a)=20×(10+5)N= 300N. 对人受力分析如图乙，人静止，由受力平衡 mg 得Mg=FN十F,则地面对人的支持力FN Mg =Mg-F=(60×10-300)N=300N. 甲 乙 由牛顿第三定律得，人对地面的压力为 300N. 答案：300N 假期作业6 情景辨析 (1)×(2)×(3)/(4)×(5)×(6)× 技能提升 1.CD 2.AD[根据牛顿第二定律可得F金=ma,可知加速度的方向 与合外力的方向相同.根据平行四边形定则可知，A、D图中 F与G的合力方向可能与a的方向相同，B、C图中F与G 的合力方向不可能与a的方向相同.] 3.D 4.C[由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减 小，可知铁质小圆盘的速度先增大后减小，以向下为正方向， 即铁质小圆盘的加速度先正后负，根据牛顿第二定律G一f G·a,可知f先小于G,后大于G.故选C.] 5.C 6.BD 7.A[剪断前：对B、C、D分析剪断瞬间：对B分析 ↑FAB →FAB-6mg F一B的加速度a5gg ↓3mg方向向上 3m (3m+2m+m)g 对D分析 对分析Fc=fc FCD Ymg →Fcp=mg 2mg+Foc=1.5g] "FxC的加速度ae2m ￥2mg方向向下 8.解析：(1)(2)将a沿水平和竖直两个方向分解，则有a.= acos30°，a,=asin30°，对货物受力分析如图所示 30° F tmg 根据牛顿第二定律，在水平方向F:=maz,在竖直方向FN mg=ma,代入数据解得F:=2.16N,FN=51.3N. 答案：(1)51.3N(2)2.16N 9.解析：(1)毫米刻度尺的最小刻度为1mm,则遮光条的宽度 d=3.0mm=3.0×10-3m. (2)通过光电门1的達度为=怎，通过光电门2的速度为 三怎，小车运动的加速度为。=心= (品) 7 S0M-= (3)作出aG图像如图所示 ↑a/(ms2 0.5 0.4 03 出 0.2 0.1 0.1 0.2G/N 中图你计年出因线的外率为一尧-8铝gL63场 (4)能.需要用测力计测量小车的重力.思路：①用测力计测 出小车重力，除以当地重力加速度g得出小车的质量；②在 小车上叠放槽码以改变小车质量，再重新调整配重，这样就 改变了小车（含配重）的总质量M,然后在槽码挂钩上挂适 量个数的槽码，测出加速度α；③重复步骤②（但要保持步骤 ②中所挂槽码个数不变)，得到多组(a、M)数据，作出a方 图像进行判断. 答案：1)3.0(2)4（只-1） (3)见解析图1.63 t△t2△t1 (4)能理由见解析 素养培优 1.AD[若A原来是静止的，设此时静摩擦力等于滑动摩擦 力，则有mgsin a=mgcos a,即sina=cosa,动摩擦因数4 与物体A的重力无关，则施加一个竖直向下的恒力F等效 于增加了物体A的重力，则物体A仍然静止，故A正确，B 错误；若物体A原来加速下滑，有ngsin a一mgcos a-=ma, 得a=g(sina一ucos a),施加力F后，有(mg十F)sina一μ (mg十F)cos a=ma',得a'=(E十g)(sin&-cos),加速 17 度变大，故C错误，D正确.] 2.解析：(1)由题意可知歼-20所受合外力： F◆=F-Fm=3×105N-3×104×10×0.1N=2.7× 105N. 由牛顿第二定律F=ma得： a-Fe=2.7X10 -m/s2=9m/s2」 3X104 (2)5s后的速度： v=v十at=0+5×9m/s=45m/s. 答案：(1)9m/s2(2)45m/s 假期作业7 情景辨析 (1)×(2)×(3)/ (4)/(5)× 技能提升 1.D[电梯静止不动时，小球受力平衡，有mg=x,电梯运行 时，轻质弹性细绳的伸长量比电梯静止时小，说明弹力变小 了，由牛顿第二定律有mg一号k虹=m,解得加速度大小为 a=5g=2m/s2,方向竖直向下，所以电梯可能加速下降或 减速上升，该同学处于失重状态，A、C错误，D正确；对该同 学和玩具组成的系统进行受力分析，由牛顿第二定律有m'g -Fv=ma, 电梯地板对该同学的支持力大小为FN=m'g一m'a=501N -100.2N=400.8N 由牛顿第三定律可知，该同学对电梯地板的压力大小为 400.8N,B错误.] 2.AD[竖直向上为加速度的正方向，题图甲中加速度从零开 始先为负值（加速度方向竖直向下，表示向下加速），中途变 为零（向下匀速），最后变为正值（向下减速），故题图甲可能 是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的at图像，故 A正确，B错误；题图乙中加速度从零开始先为负值后为正 值（先向下加速后向下减速），第二阶段加速度先为正值后为 三0022.-. 负值（先向上加速后向上减速），故题图乙可能是小明托着手 机一次“下蹲一起立”过程的at图像，故C错误，D正确.] 3.C4.C5.C6.B7.C 8.解析：(1)在水平拉力作用下，设物体的加速度大小为a1,由 牛顿第二定律得F-umg=ma1, 代入数据解得a1=2.5m/s2, 恒力F作用t=2s时物体的位移为 ④e2a1t2X2.5X2m=5m 此时物体的速度为 v-at-5 m/s, 设撤去拉力F后，设物体的加速度大小为a2, 则mg=maz, 得a2=4m/s2. 设撤去拉力F后，物体第一次经过B点所用的时间为t1,有 1 d-x1=t1-2a242, 代入数据解得t1=0.5s,或t1=2s, 因为物体减速到零的时间为 t=”=1.25s<2s, a? 故撤去拉力F后，物体经过0.5s第一次经过B点. (2)物体第一次经过B点时速度大小为 U8=v-a2t=3 m/s, 在斜面上，由牛顿第二定律得 mgsin37°=ma3, 解得a3=6m/s, 即物体在斜面上到达的最高点和B点之间的距离为5一20 32 =2X6m=0.75m. (3)物体滑上斜面后做匀减速直线运动，速度减为零后返回 到斜面底端，因为斜面光滑，则物体返回到斜面底端时速度 大小仍为g=3m/s,然后物体在水平面上做匀减速直线运 动，加速度大小仍为a2=4m/s2,物体最后停下的位置距B 2 UB 32 点为x=20-2×4m=1.125m 答案：(1)0.5s(2)0.75m(3)1.125m 素养培优 1.C[由图可知，前10s物体加速上升，具有向上的加速度， 则物体处于超重状态，10~30s物体做匀速运动，处于平衡 状态，30一36s物体减速上升，具有向下的加速度，处于失重 状态，36~46s物体加速下降，具有向下的加速度，处于失重 状态，则前10s钢索对物体的拉力最大，则36~46s内钢索 的拉力小于0~10s内钢索的拉力. 由牛顿第二定律有F一mg=ma 1 由图可知，前10s物体的加速度为a=0m/s 解得F=1010N,故A、D错误，C正确；由题图可知，36s时 物体的速度方向改变，开始向下运动，则36s末物体离地面 的距离最高，大小为x=号×(20+36)X1m=28m,故B 错误.门 2.解析：(1)对货箱和挂钩整体应用牛顿第二定律有F1一(M 十m)g=(M十m)a1,解得a1=2m/s2,对货箱应用牛顿第二 定律有4 Fr cos60°-Mg=Ma1,解得FT=120N. （2)货箱加造到0=5m/s,需上升h=20,=6.25m,因B =(M十m)g,故此后货箱匀速上升， (3)根据题意可知，绳断时速度为5m/s,感应时间t。=0.1s, 则感应时间后货箱速度为2=凸一g,=4m/s,开启制动 后，上升过程有Mg十F:=Ma2,下降过程有Mg一F:=Ma3, 又=2a,色吉么十0，+h:,h=9.5m,解得 (50√/17-10)N. 答案：(1)120N(2)6.25m,匀速上升(3)(50√17 10)N 7 一物理) 假期作业8 情景辨析 (1)×(2)/(3)×(4)/(5)× 技能提升 1.CD[匀速圆周运动就是速度方向时刻变化而大小不变的 曲线运动，故选项A错误.曲线运动的方向一定是时刻变化 的，故选项B错误，同理可知选项C、D正确.] 2.D[做曲线运动的物体速度大小可能不变，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力指向轨迹凹侧， 故P点处的加速度方向不可能水平向左，故C错误；做曲线 运动的物体所受合力指向轨迹凹侧，故Q,点处的合力方向 可能竖直向下，故D正确.门 3.B[当乒乓球经过纸筒口时，对着乒乓球横向吹气，乒乓球 所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上，乒乓球做曲 线运动，故乒乓球会偏离原有的运动路径；乒乓球会获得一 个横向的速度，此速度与乒乓球原有的速度合成一个斜向左 下方的合速度，因此乒乓球将向左下方运动但不进入纸筒； 故A、C、D错误，B正确.] 4.CD[在0一2s内，无人机在水平方向与竖直方向上均做初 速度为0的匀加速直线运动，则合运动为匀加速直线运动， 故A错误；0一2s内，无人机做匀加速直线运动，2s时刻后 竖直方向继续向上运动，可知，第2S末，无人机没有运动到 最高点，故B错误；第4s末，无人机在水平方向的速度大小 为，=4m/s,在竖直方向的速度大小为v,=3m/s,可知无 人机的速度大小为o=√0.2十v,=5m/s,故C正确；2~6s 内，无人机在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀减 速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故D正确.门 5.AC[将车速v沿着钢丝方向和垂直于钢丝的方向分解可知， 在沿着钢丝方向的速度为v1=cos37°，所以演员上升的速 度为℃演题=vCos37°=4m/s,故A正确，B错误；设连接轨道 车的钢丝与水平方向的夹角为0，则演员的速度微黄=©0s日， 日不断减小，可知演员在加速上升，则演员处于超重状态，故 C正确，D错误.] 6.B[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.] 7.B[由题图可知，水流的最大速度为4m/s,根据速度的合 成可知，船在河水中的最大速度是7m/s,故A错误；船在静 水中与河岸垂直时，渡河时间最短，1=-300s=1009,因 3 此渡河的时间可能是150s,故B正确；船在行驶过程中，船 头不一定必须始终与河岸垂直，故C错误；因水流速度大于 船在静水中的速度，因此船渡河的合速度不可能垂直河岸， 则位移不可能是300m,故D错误.] 8.C[将汽车的速度分解为沿绳子方向的分速度和垂直于绳 子方向的分速度，则有M=vcos0,由于运动过程0减小， cos0增大，则重物M的速度M增大，重物M做加速运动. 假设绳子足够长，经过足够长的时间，0趋近于0°，c0s0趋近 于1，趋近于U,可知重物并不是做匀加速运动，C正确， A、B、D错误.] 素养培优 1解析：要切成矩形，则金刚钻（割刀）相对0 玻璃板的垂直速度0，如图.设v刀与v破 0 "玻 的夫角为0，ms0=器=4=9则0 0刀8 =30°.v=√-vf=√82-4(W3)2m/st 0刀 45,时间=言=号s=2,25、 答案：金刚钻（割刀）的轨道速度与玻璃板的行进速度成30° 角，切割一次的时间为2.25s