2027届高考物理一轮复习课时跟踪练 3.2 牛顿第二定律的基本应用

2027届高考物理一轮复习 3.2牛顿第二定律的基本应用课时跟踪练 一、单选题 1．如图所示，在光滑水平面上的两个货箱A、B用轻绳相连，货箱A的质量为、货箱B的质量为。现工人对货箱B施加一个水平向右的恒力F=20 N，则轻绳的拉力为（     ） A．8 N B．10 N C．15 N D．20 N 2．如图甲所示，某起重机的悬臂保持不动，可沿悬臂行走的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿悬臂水平方向运动。现天车吊着质量为120 kg的货物在方向的位移时间图像和方向的速度时间关系图像如图乙、丙所示，下列说法错误的是（     ） A．货物在方向的分速度的大小为 B．时，货物的合速度的大小为 C．前2 s时间内，货物在方向的分位移的大小为4 m D．货物所受的合力大小为240 N 3．如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，通过A点的时间间隔为；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。则∶为（     ） A． B． C． D． 4．如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，一个物块放在斜面上，用恒力作用在物块上，使物块沿斜面运动，物块只受两个力的作用，恒力的方向与竖直方向的夹角也为，重力加速度为，则物块运动的加速度大小为（     ） A．0 B． C． D． 5．两个相同长木板静止在光滑的水平面上，两个形状和质量相同、材料不同的小木块A、B，A、B分别以水平向右滑上长木板，最终均与长木板相对静止，如图甲、乙所示，比较上述两种情况，下列说法中正确的是（     ） A．小木块A、B与长木板间摩擦力相等 B．小木块B对长木板做功多 C．摩擦力对小木块B的作用时间长 D．小木块B与长木板摩擦产生的热量多 6．如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为m的物体A，（与弹簧连接，A，B均可视为质点），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在A上，使A开始向上做加速度大小为a的匀加速运动，测得A，B的图像如图乙所示，已知重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（     ） A．这段时间内拉力F先减小后不变 B．施加力F的瞬间，A、B间的弹力大小为 C．A、B在时刻分离，此时弹簧弹力等于 D．上升过程中，B速度最大时，A、B间的距离为a 7．如图所示，质量、长的木板A放在水平平台上，质量的物块B（可视为质点）放在木板A的左端，物块B和质量为的物块C通过绕过光滑定滑轮的轻绳连接，物块B和滑轮之间的轻绳水平。已知物块B和木板A之间的动摩擦因数，木板A和平台之间的动摩擦因数，g取。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块B与滑轮间的距离足够大，物块C与地面间的距离足够大，由静止释放物块C。下列说法中正确的是（　　） A．若，木板A和物块B一起向右加速运动 B．木板A的加速度可能为 C．若，物块C的加速度大小为 D．若，物块B离开木板A耗时 二、多选题 8．如图所示，A，B两物块的质量皆为m，静止叠放在水平地面上。A，B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（     ） A．当时，A、B都相对地面静止 B．当时，A的加速度为 C．当时，A相对B静止 D．无论F为何值，B的加速度不会超过 9．如图甲所示，A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，其中A物体的质量为m。现用恒定的向上拉B，使两物体开始向上运动。在分离前，A物体的加速度随位移x变化如图乙所示。当A物体运动位移为h时，B与A分离。重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．B物体的质量为 B．弹簧的劲度系数为 C．F作用后瞬间，B对A的压力大小为 D．B和A分离后，B还能继续上升 10．如图所示，在竖直方向运动的升降机内，放置用轻杆相连的A、B两小球，两球质量分别为、3m，杆与竖直方向的夹角为。只考虑B球与升降机底板间摩擦，且最大静摩擦力与正压力之比为k。升降机以不同加速度向上运动时两球静止。以竖直向上为正方向，重力加速度为g，下列说法正确的是（     ） A．当和时，轻杆对小球A的作用力大小相等 B．当时，B球与底板间的摩擦力为零 C．为保证轻杆与厢壁始终相对静止，k的最小值为 D．若，升降机向上加速运动的最大加速度为 11．水平面上放置一质量为m的滑块B，上方有圆形凹槽，质量也为m的圆柱A恰好能放置在凹槽中，其截面图如图所示，圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角。一质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与B相连，细绳张紧后由静止释放C，不计一切摩擦，B离定滑轮足够远，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为 B．如果A、B能保持相对静止，B对A的作用力大小为 C．当时，A恰要从凹槽中滚出 D．若时，则无论M为多大，A都不能滚出凹槽 三、实验题 12．某学习小组用如图实验装置“探究加速度与力、质量的关系”。 (1)如图是实验时平衡阻力的情形，其中正确的是　　　； A． B． C． (2)实验中得到的一条纸带如图甲所示，图中相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，则打C点时小车的速度大小为 ____m/s，小车运动的加速度大小为____m/s2（结果均保留两位有效数字）； (3)实验中作出如图乙所示的a-F图像，在F较大时，出现图线明显弯曲的现象，造成这一现象的原因是________________； (4)将沙和沙桶的总重力mg近似当成小车所受的拉力会给实验带来系统误差。事实上，小车所受拉力的真实值为F真，为了使系统误差，小车和砝码的总质量是M，则M与m应当满足的条件是 _____。 13．某学习小组利用如图甲所示的实验装置来探究加速度与力、质量的关系。图中带滑轮的长木板放置于水平桌面上，拉力传感器与滑轮之间的轻绳始终与长木板平行，拉力传感器可直接显示绳上的拉力大小，打点计时器所接电源的频率为50Hz。 (1)关于本次实验的注意事项，下列说法正确的是______。 A．实验中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 B．实验时应将长木板的右端垫高以补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力 C．实验时应先释放小车再接通打点计时器的电源 (2)实验得到图乙所示的纸带，纸带上各点均为计时点，计时器打出B点时小车速度大小=______m/s，小车加速度大小a=______。（结果均保留2位有效数字）。 (3)改变砂和砂桶的总质量，得到多组力传感器示数F和小车加速度a，以F为横轴、a为纵轴作出a－F图像，该图像的斜率为k，则小车质量M=______（用k表示）。 四、解答题 14．如图，轻质光滑滑轮两侧用轻绳连着两个物体A与B，物体B放在水平地面上，A、B均静止，已知A和B的质量分别为mA、mB，绳与水平方向的夹角为θ（θ＜90°），重力加速度为g。 (1)求轻绳对A拉力的大小； (2)求物体B受到摩擦力的大小； (3)求物体B对地面的压力。 15．如图所示，倾角为的光滑斜面体固定在水平面上，轻弹簧放在斜面上，下端与斜面底端的固定挡板连接，上端与放在斜面上的物块A连接，绕过斜面顶端光滑定滑轮的轻绳一端连接在物块A上，另一端吊着物块B。已知物块A的质量为，物块B的质量为，斜面足够长，牵引物块A的轻绳与斜面平行，用手托着物块B，改变B的高度，使轻弹簧刚好处于原长。已知弹簧的劲度系数为，弹簧的弹性势能，表示弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度取。将B由静止释放。求： (1)释放后瞬间物块B的加速度大小； (2)当物块A的速度达到最大时，弹簧的伸长量； (3)物块A沿斜面向上运动的最大速度（结果可用根号表示）。 16．如图所示，倾角为的足够长光滑斜面体固定在水平面上，斜面底端固定着一弹性薄挡板，所有物体与挡板碰撞后均以原速率返回，质量为的长木板放在斜面上，质量为的物块放在长木板上，物块与长木板均处于锁定状态，长木板的下端离挡板的距离为，物块与长木板间的动摩擦因数为0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，同时解除对物块和长木板的锁定，当长木板与挡板第一次碰撞后上升到最高点时物块刚好滑离长木板，，，重力加速度取。 (1)求解除锁定的一瞬间，物块与长木板间的摩擦力大小； (2)求物块开始时离长木板下端的距离； (3)若解除锁定的一瞬间，给物块施加一个沿斜面向上、大小为的恒定拉力，要使长木板与挡板第次碰撞前物块不滑离长木板，则长木板的长至少为多少？ 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D B C D D BD ABD BC 题号 11 答案 BD 12．(1)B (2) 1.1 2.8 (3)不满足沙和沙桶总质量远小于小车和砝码的总质量 (4)10 13．(1)B (2) 1.6 3.2 (3) 14．(1) (2) (3)，方向竖直向下 【详解】（1）对物体A、B进行受力分析如图： 物体A处于静止状态，根据平衡条件有 （2）物体B处于静止状态，对其进行正交分解，在水平方向和竖直方向根据平衡条件分别有， 联立解得， （3）根据牛顿第三定律可知物体B对地面的压力大小等于地面对物体B的支持力大小，有 方向竖直向下。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）释放瞬间，对整体由牛顿第二定律有 解得 （2）当A的速度最大时，A、B整体所受合力为零，则有 解得 （3）从释放至A的速度最大时，对整体由机械能守恒定律有 解得 16．(1) (2) (3)（） 【详解】（1）设解除锁定的一瞬间，物块与长木板间没有相对滑动，设共同加速度为，则 解得 对物块研究， 解得 假设成立，物块与长木板间的摩擦力为0。 （2）设长木板与挡板碰撞前一瞬间的速度大小为，则 解得 木板碰撞反弹后，向上运动的加速度大小 物块向下运动的加速度大小 长木板反弹后向上运动的时间 物块开始时离长木板下端的距离 解得 （3）解除锁定的一瞬间，长木板的加速度大小 物块运动的加速度大小 长木板做类竖直上抛运动，从释放到第次碰撞时长木板和物块运动的时间（） 则长木板的长至少为（） 学科网（北京）股份有限公司 $