2023届高三物理一轮复习同步测试：3.2 牛顿第二定律的基本应用（word版含答案）

1、牛顿第二定律的基本应用 同步测试选择题：1(2022扬州临泽中学3月质检)如图甲、乙所示，细绳拴着一个质量为m的小球，小球分别用固定在墙上的轻质铰链杆和轻质弹簧支撑，平衡时细绳与竖直方向的夹角均为53，轻杆和轻弹簧均水平。已知重力加速度为g，sin 530.8，cos 530.6。下列结论正确的是()A甲、乙两种情境中，小球静止时，细绳的拉力大小均为eq f(4,3)mgB甲图所示的情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为eq f(4,3)gC乙图所示的情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小为eq f(5,3)gD甲、乙两种情境中，细绳烧断瞬间小球的加速度大小均为eq f(5,3)g2(2022张

2、家口期末)如图所示，在水平面上固定一倾角30光滑斜面，斜面底端固定一挡板C，两个质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，静止在斜面上。现用一平行于斜面向上的拉力F拉物块A，在物块B恰好离开挡板C的瞬间撤去力F，重力加速度为g，则撤去力F的瞬间()A物块A的加速度为零B物块A的加速度为eq f(g,2)，方向沿斜面向下C物块B的加速度为eq f(g,2)，方向沿斜面向上D物块B的加速度为零3(2022北京西城区统测)某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了如图1所示的图线(规定竖直向上为正方向)，为了简化问题研究，将图线简化为如图2所示的图像。已知t0时电梯处于静止状态，则以下

3、判断正确的是()At5 s时电梯处于失重状态 B89 s内电梯在做减速运动C1015 s内电梯在上行 D1720 s内电梯在下行4(2022江苏临泽中学三月质检)荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，下列说法正确的是()A在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态B在A位置时，该同学处于失重状态C在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态D由B到A过程中，该同学向心加速度逐渐增大5(2021全国甲卷) 如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆

4、的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角的大小有关。若由30逐渐增大至60，物块的下滑时间t将()A逐渐增大 B逐渐减小C先增大后减小 D先减小后增大6滑雪是人们喜爱的运动之一。某同学在水平雪场上滑雪时的照片如图所示，0时刻该同学的速度大小为10 m/s，此后他不再用滑雪杖撑地，若滑雪板与雪地间的动摩擦因数为0.1，取重力加速度大小g为10 m/s2，则该同学在015 s内的位移大小为()A37.5 m B50 m C75 m D150 m7当女排运动员进行原地起跳拦网训练时，某质量为60 kg的运

5、动员原地静止站立(不起跳)双手拦网高度为2.10 m，在训练中，该运动员先下蹲使重心下降0.5 m，然后起跳(从开始上升到脚刚离地的过程)，最后脚离地上升到最高点时双手拦网高度为2.90 m。若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取g10 m/s2，则()A运动员起跳过程属于失重状态B起跳过程中加速度大小为16 m/s2C从开始起跳到离地上升到最高点需要0.4 sD起跳过程中运动员对地面的压力为960 N8(2022河北武强中学高三月考)如图所示，一圆球(可视为质点)放置于动摩擦因数为eq f(1,2)的斜面上，有一绳长为L的细绳拉着圆球使其在A处处于静止状态，且此时绳与竖直面

6、的夹角为37，圆球恰好不受摩擦力的作用。对此下列说法正确的是()A圆球所受的合力方向竖直向上B绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是：mgeq f(5,4)FC绳子的拉力F与圆球的质量m的关系式是：mgeq f(8,5)FD将绳子切断，小球A所受的合力为eq f(3,5)mg9.将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的v t图象如图所示，g取10 m/s2。下列说法正确的是()A小球所受重力和阻力之比为61B小球上升与下落所用时间之比为23C小球回落到抛出点的速度大小为8 eq r(6) ms1D小球下落过程，受到向上的空气

7、阻力，处于超重状态10.(多选)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上。一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动。小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程中，下列关于小球的速度v、加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()11(多选)(2022安庆二模)如图所示，质量m0.4 kg的物块停放在水平桌面上。现对物块施加一个竖直向上的外力F，使它由静止开始竖直向上做直线运动。已知外力F随时间t的变化关系为F(62t)N(时间单位为s，g取10 m/s2)。则()A物块向上运动过程中一直做加速运动B物块向上运动过程中始终处于超重状态C在01

8、 s内，物块处于超重状态D在t2 s时，物块的速度为零12(多选)现在大型室外活动通常用无人飞机进行航拍。如图所示，一质量m2.0 kg的无人飞机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2 s，然后无人飞机又匀速向上运动3 s，接着匀减速向上运动4 s速度恰好为零，之后悬停进行航拍。已知无人飞机上升过程中的最大速度为vm4 m/s，受到的空气阻力恒为f1 N，重力加速度大小g取10 m/s2，则()A无人飞机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25 NB无人飞机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20 NC无人飞机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18 ND无人飞机上升的总高

9、度为24 m二、计算题：1如图所示，一条小鱼在水面处来了个“鲤鱼打挺”，弹起的高度为H2h，以不同的姿态落入水中，其入水深度不同。若鱼身水平，落入水中的深度为h1h；若鱼身竖直，落入水中的深度为h21.5h。假定鱼的运动始终在竖直方向上，在水中保持姿态不变，受到水的作用力也不变，空气中的阻力不计，鱼身的尺寸远小于鱼入水深度。重力加速度为g，求：(1)鱼入水时的速度v；(2)鱼两次在水中运动的时间之比t1t2；(3)鱼两次受到水的作用力之比F1F2。2(2022葫芦岛期末)我国自主研制的新一代航空母舰正在建造中。设航母中舰载飞机获得的升力大小F可用Fkv2表示，其中k为比例常数，v是飞机在平直跑

10、道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知舰载飞机空载质量为1.69103 kg时，起飞离地速度为78 m/s，装载弹药后质量为2.56103 kg。(1)求飞机装载弹药后的起飞离地速度；(2)飞机装载弹药后，从静止开始在水平甲板上匀加速滑行180 m后起飞，求飞机在滑行过程中所用的时间和飞机水平方向所受的合力大小(结果保留3位有效数字)。3爬墙车利用吸气装置可以吸附在墙壁上行走，如图所示，某爬墙车在竖直墙面上从A点静止开始以最大加速度向上做匀加速直线运动，0.2 s时到达B点后立刻以速度vB做匀速直线运动，为了防止撞到房顶，在C点车轮停止转动做匀减速运动，到达房顶

11、D点时速度恰好减为零，已知：AB10 cm，AD60 cm，在大气压的作用下，爬墙车与墙壁之间的弹力恒为重力的3倍，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，爬墙车由四轮驱动且电动机功率足够大，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)爬墙车运动时的最大速度vB；(2)爬墙车与墙面之间的动摩擦因数；(3)爬墙车由A点运动至D点的总时间t总。参考答案：1.C2.D3.C4.D5.D6.B7.B8.C9.C10.AD11.CD12.AD1.解析：(1)由v22gH，得v2 eq r(gh) 。(2)因h1 eq f(v,2) t1，h2 eq f(v,2) t2，得 eq f(t1,t2) eq f

12、(2,3) 。(3)v22a1h1，F1mgma1得F13mg，同理得F2 eq f(7,3) mg， 所以 eq f(F1,F2) eq f(9,7) 。答案：(1)2 eq r(gh) (2)23(3)972.解析(1)设空载质量为m1，装载弹药后质量为m2，由起飞条件知kveq oal(2,1)m1gkveq oal(2,2)m2g解得装载弹药后的起飞离地速度为v296 m/s。(2)设匀加速滑行时间为t，加速度为a，由匀变速直线运动规律可得xeq f(v2,2)t飞机在滑行过程中所用的时间为t3.75 s由匀变速直线运动速度公式可得v2at飞机水平方向受合力Fm2a解得F6.55104N。答案：(1)96 m/s(2)3.75 s6.55104 N3.解析(1)由匀变速直线运动规律得xABeq f(1,2)a1teq oal( 2,1) vBa1t1联立两式，代入已知数据解得vB1 m/s。(2)由第(1)问解得a15 m/s2，在AB段，小车受力分析如图所示由平衡条件及牛顿第二定律得FFN3mgFNmgma1 解得0.5。(3)小车到达C点后，摩擦力反