2025-2026学年高二年级暑假作业（八）牛顿运动定律的应用 超重与失重

**基本信息** 聚焦牛顿运动定律应用与超重失重，通过多样化情境构建"概念理解-模型应用-实验探究-综合计算"的递进式训练体系，强化科学思维与物理观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |概念理解|单选4-5题|结合压力图像分析超失重状态，考查运动与力的瞬时对应关系|从加速度方向判断超失重→联系实际运动情境→理解力学本质| |模型应用|单选1-3、6-7题|传送带/斜面/连接体模型，涉及摩擦力分析与运动过程分解|受力分析方法→牛顿定律列方程→运动学公式联立求解| |实验探究|实验题1题|光电门测加速度，通过图像斜率截距分析误差|实验原理理解→数据处理方法→动摩擦因数计算推导| |综合计算|解答题2题|多过程运动分析，含力与运动的动态变化|分段受力分析→加速度计算→运动学量关联求解|

高二年级暑假作业（八） 牛顿运动定律的应用 超重与失重 一、单选题 1．传送带经常用于分拣货物。如图甲为传送带输送机简化模型图，传送带输送机倾角θ=30°，顺时针匀速转动，在传送带下端A点无初速度放入货物。货物从下端A点运动到上端B点的过程中，其机械能E与位移s的关系图像（以A位置所在水平面为零势能面）如图乙所示。货物视为质点，质量m=2kg，重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（　　） A．货物与传送带间的动摩擦因数为0.75 B．传送带匀速的速度大小为2.5m/s C．货物从下端A点运动到上端B点的时间为1.8s D．传送带输送机因运送该货物而多消耗的电能为46J 2．如图所示，物块A放在木箱B中，并保持相对静止，一起做匀速直线运动，轻弹簧处于拉伸状态，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列哪种情形可能会导致A被弹簧向右拉动（     ） A．原来沿竖直方向运动，现向上加速 B．原来沿竖直方向运动，现向下加速 C．原来沿水平方向运动，现向右加速 D．原来沿水平方向运动，现向左减速 3．如图所示，一足够长的斜面静止在粗糙水平地面上，可视为质点的滑块从斜面底端以一定的初速度沿斜面向上滑动，滑块与斜面间有摩擦。已知滑块最终又返回到出发点，斜面始终静止不动，则滑块在斜面上运动的整个过程中，下列关于地面对斜面的静摩擦力随时间变化关系的图像中，可能正确的是（　　） A．B．C． D． 4．图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A．人的重力可由b点读出，约为500N B．b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态 C．f点是人在双脚离开地板的过程中，上升最高的点 D．人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度 5．图甲是蹦床项目的比赛场景，图乙是某运动员在竖直方向运动时蹦床所受压力大小F与时间t的关系图像。重力加速度大小为g，不计空气阻力，则运动员（　　） A．在时刻速度大小为零 B．在时刻加速度大小为零 C．在时间段内一直处于超重状态 D．离开蹦床后上升的最大高度为 6．乘坐空中缆车饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。某一缆车沿着与水平方向成30°坡度以加速度a加速上行，如图所示。在缆车的水平地板上站着一个质量为m的人，在缆车加速上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．人受到的摩擦力方向水平向左 B．人处于失重状态 C．人受到的静摩擦力大小为0.5ma D．人受到的静摩擦力大小为 7．如图甲，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体B施加一水平力，力随时间变化图像如图乙所示。两物体在力作用下由静止开始运动，且始终相对静止。下列说法正确的是（    ） A．时刻，两物体之间的摩擦力最大 B．时刻，两物体的速度方向开始改变 C．时刻，两物体回到初始位置 D．物体A所受摩擦力与力的方向始终相同 二、多选题 8．如图所示，质量为的木箱（木箱未画出）顶端悬挂质量为的小球，现木箱沿某一方向做直线运动，细绳与竖直方向的夹角保持不变，重力加速度为，箱子可能的运动情况及整体受到的合力（　　） A．自由落体运动，整体受到的合力为 B．水平向左匀减速运动，整体受到的合力为 C．斜向右下与水平方向的夹角为，整体受到的合力为 D．斜向右上与水平方向的夹角为，整体受到的合力为 9．如图所示，倾角为的斜面静止在粗糙水平地面上，物块放在斜面上时恰能沿斜面匀速下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若在物块下滑过程中对其施加一恒力F，此过程中斜面始终保持静止，则下列说法正确的是（　　） A．若力F竖直向下，则物块仍匀速下滑 B．若力F垂直斜面向下，则物块仍能保持匀速下滑 C．若力F沿斜面向下，则地面对斜面的摩擦力水平向右 D．物块匀速下滑时，地面对斜面无摩擦力 10．如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面。物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面上，这时速率为v2'，则下列说法正确的是（　　） A．若v1<v2，则v2'=v1 B．若v1>v2，则v2'=v2 C．不管v2多大，总有v2'=v2 D．只有v1=v2时，才有v2'=v1 三、实验题 11．如图1所示是一同学借助光电门研究滑块在倾斜木板上做匀变速直线运动的实验装置，光电门甲固定，光电门乙可沿木板移动。该同学测出木板与水平面的夹角为α，两光电门之间的距离为s，然后将滑块上面安装宽度为d的遮光条后，从木板上的一点无初速度释放，记录滑块通过两个光电门之间的时间t，已知当地的重力加速度为g。 （1）该同学用螺旋测微器测得遮光条的宽度如图2所示，则遮光条的宽度d=_____cm； （2）该同学多次改变光电门乙的位置，让滑块从同一位置无初速度释放，并测出多组s和t，以为纵坐标，以t为横坐标，作出－t的关系图线如图3所示，已知图像的纵截距为b，斜率为k，忽略遮光条宽度对实验的影响，则纵截距b表示的物理意义是_____； （3）该同学经过思考发现，根据他的实验，可以测出滑块和木板间的动摩擦因数，则动摩擦因数µ=_____（用实验中给出的物理量字母表示）。 四、解答题 12．如图甲，一小孩站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计的示数为400N。时刻，电梯从静止开始上升，体重计的示数随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g取，求： (1)第2s末和第6s末电梯的速度大小； (2)前6s内，电梯上升的高度。 13．(附加题)如图所示，质量M=2kg的足够长木板静止在光滑水平面上，木板上静置一质量m=1kg的物块，现对物块施加大小F1=3N、方向水平向右的拉力，当物块向右运动L=1m时撤去向右的拉力，当物块与木板的速度相同时，立即对物块施加大小F2=3N、方向水平向左的拉力（图中未画出）。物块与木板间的动摩擦因数μ=0.1，取重力加速度大小g=10m/s2，将物块视为质点。求： (1)刚撤去向右的拉力时，物块的速度大小v1； (2)从刚撤去向右的拉力到物块与木板的速度相同，物块运动的距离x1； (3)施加向左的拉力后，物块向右运动的距离x2。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B A D D D D AD AD AB 11．0.1850 遮光条经过光电门甲时滑块的速度 12．(1)2m/s，0 (2)9m 【详解】（1）根据题意，小孩的质量为。 在到的时间内，由牛顿第二定律得 代入数据解得 第2s末的速度为 在到的时间内，由牛顿第二定律得 解得 所以电梯在这段时间内做匀速直线运动，有 在到的时间内，由牛顿第二定律得 解得 第6s末的速度为 （2）前6s内，电梯上升的高度为 代入数据得 13．(1)2m/s (2)1.5m (3)0.25m 【详解】（1）设物块受到向右的拉力时，物块的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有 解得 设向右的拉力作用的时间为t1，根据匀变速直线运动的规律有 解得 根据速度时间关系可得 解得 （2）设物块受到向右的拉力时，木板的加速度大小为a2，对木板，根据牛顿第二定律有 解得 刚撤去向右的拉力时，木板的速度大小 解得 设从刚撤去向右的拉力到物块与木板的速度相同，物块的加速度大小为a3，根据牛顿第二定律有 解得 设从刚撤去向右的拉力到物块与木板的速度相同的时间为t2，有 解得 根据匀变速直线运动的规律有 解得 （3）设从物块刚受到向左的拉力到物块的速度为0，物块的加速度大小为a4，根据牛顿第二定律有 解得 物块刚受到向左的拉力时的速度大小 解得 根据匀变速直线运动的规律有 解得 学科网（北京）股份有限公司 $