适用于新高考新教材浙江专版2025届高考物理一轮总复习第3单元牛顿运动定律作业8牛顿第二定律的应用2新人教版

作业8牛顿其次定律的应用2A组基础达标微练一连接体问题1.(多选)(2024年浙江淳安中学高二期末)质量为m'的小车上放置质量为m的物块,水平向右的牵引力作用在小车上,二者一起在水平地面上向右运动。下列说法正确的是()A.假如二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间不存在摩擦力作用B.假如二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间存在摩擦力作用C.假如二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向左的摩擦力作用D.假如二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向右的摩擦力作用2.(多选)如图所示,质量为m'、上表面光滑的斜面体放置在水平面上,另一质量为m的物块沿斜面对下滑动时,斜面体始终静止不动。已知斜面倾角为θ,重力加速度为g,则()A.地面对斜面体的支持力为(m'+m)gB.地面对斜面体的摩擦力为零C.斜面倾角θ越大,地面对斜面体的支持力越小D.斜面倾角θ不同,地面对斜面体的摩擦力可能相同3.(多选)(2024浙江桐乡一中期末)如图所示,质量分别为m1和m2的小物块,通过轻绳相连,并接在装有光滑定滑轮的小车上。假如按图甲所示,装置在水平力F1作用下做匀加速运动时,两个小物块恰好相对静止;假如互换两个小物块,如图乙所示,装置在水平力F2作用下做匀加速运动时,两个小物块也恰好相对静止,一切摩擦不计,则()A.F1∶F2=mB.F1∶F2=mC.两种状况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m2∶m1D.两种状况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m1∶m2微练二临界极值问题(弹力临界)4.(多选)(2024浙江丽水中学月考)如图所示,5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第5颗棋子最左端与水平面上的A点重合,全部接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上,恒力作用一小段时间后,五颗棋子的位置状况可能是()5.如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端连接物体B,B上叠放着物体A,系统处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上,使物体A起先向上做匀加速运动。以系统静止时的位置为坐标原点,竖直向上为位移x正方向,对物体A施加竖直向上的拉力,物体A以a0做匀加速运动,物体B的加速度随位移变更的a-x图像如图乙所示,坐标上的值为已知量,重力加速度g。以下说法正确的是 ()A.在图乙PQ段中,拉力F恒定不变B.在图乙QS段中,物体B的速度渐渐减小C.物体B位移为x1时,物体A、B之间弹力大小为0D.物体B位移为x2时,弹簧达到原长状态微练三动力学图像问题6.引体向上是中学学生体质健康标准的选测项目,如图甲所示,质量为60kg的男同学用双手抓住单杠做引体向上,在竖直向上的运动过程中,他重心运动的速度v随时间t变更的图像如图乙所示,重力加速度大小取10m/s2,由图像可知()A.t=0.5s时,单杠对他的支持力约为582NB.t=1.1s时,他向上运动到最高点C.t=1.5s时,他处于失重状态D.t=1.5s时,单杠对他的支持力约为600N7.(2024浙江奉化中学高三模拟)人站在力传感器上完成下蹲和站起动作,传感器记录的力随时间变更的图像(F-t图像)如图所示,则()A.下蹲过程中的最大加速度为6m/s2B.人在下蹲过程中,力传感器的示数先变大,后变小C.人在站起过程中,先失重后超重D.人在8s内完成了两次下蹲和两次站起动作B组综合提升8.(多选)如图所示,一总质量为m的热气球从地面起先匀加速竖直上升。假设上升过程中,热气球总质量保持不变,所受的空气阻力与热气球上升的速度成正比。热气球上升过程所受的浮力用F表示,所用时间用t表示,上升的高度用h表示。则表示F-t和F-h的关系图像可能正确的是()9.(多选)水平地面上有两物体A、B,质量分别为mA、mB,与地面的动摩擦因数分别为μA、μB,轻弹簧左端连接物体B,右端固定在墙壁上。在水平力F作用下,A、B均静止,如图所示。现撤去水平力F,A、B向左运动,且最终A、B分别。下列说法正确的是 ()A.若μA>μB,则A、B分别时弹簧处于压缩状态B.若μA>μB,则A、B分别时弹簧处于伸长状态C.若μA<μB,则A、B分别时弹簧处于压缩状态D.若μA<μB,则A、B分别时弹簧处于伸长状态10.(2024浙江平湖中学高三模拟)如图所示,一个长度L=1m、质量m'=2kg的木板静止在光滑的水平面上,木板的左端放置一个质量m=1kg、可视为质点的物块,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。现对物块施加一水平向右的恒定拉力F,使物块相对木板向右滑动。则下列说法正确的是()A.拉力F>7NB.物块离开木板时速度的最小值为4m/sC.物块离开木板的最短时间为1sD.木板获得的最大速度为2m/s11.(多选)水平面上放置一质量为m的滑块B,上方有如图所示的凹槽,质量也为m的圆柱A能放置在凹槽POQ中,其截面图如图所示,圆心与两条边接触的左端点连线跟竖直方向夹角α=30°。一质量为m'的物体C通过跨过定滑轮的不行伸长的轻质细绳与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,下列说法正确的是()A.假如A、B能保持相对静止,B对A的作用力大小为F=mgmB.假如A、B能保持相对静止,绳子对B的作用力大小为m'gC.当m'>(3+1)m时,A会从凹槽中滚出D.假如调整OP边的倾斜程度使得α=45°时,无论m'为多大,OQ边对圆柱A的支持力确定不为0参考答案作业8牛顿其次定律的应用21.AC解析假如二者一起向右做匀速直线运动,假设物块与小车间存在摩擦力,对物块受力分析可知,物块在竖直方向受重力与小车对物块的支持力,合力为零,而水平方向只会受到小车对物块的摩擦力,因此水平方向合力不为零,依据牛顿其次定律可知,物块将做加速运动,假设不成立,即假如二者一起向右做匀速直线运动,物块与小车间不存在摩擦力作用,故A正确,B错误;假如二者一起向右做匀加速直线运动,依据以上分析,结合牛顿其次定律可知,物块必定受到小车对其水平向右的摩擦力作用,由牛顿第三定律可知,小车将受到物块施加的水平向左的摩擦力作用,故C正确,D错误。2.CD解析物块在水平方向和竖直方向的加速度大小分别为ax=gsinθcosθ,ay=gsin2θ,设地面对斜面体的支持力大小为FN,摩擦力大小为Ff,依据牛顿其次定律可得(m'+m)g-FN=may,Ff=max,解得FN=(m'+m)g-mgsin2θ<(m'+m)g,Ff=mgsinθcosθ,由上面两式可知,地面对斜面体的支持力小于(m'+m)g,且斜面倾角θ越大,地面对斜面体的支持力越小;地面对斜面体的摩擦力不为零,且当斜面倾角θ取互余的两个值时,Ff大小相等。综上所述可知A、B错误,C、D正确。3.AC解析一切摩擦不考虑,则题图甲中小车的加速度为a1=m2gm1,题图乙中小车的加速度为a2=m1gm2,所以两题图中小车的加速度之比为a1∶a2=m2gm1∶m1gm2,因为题图甲和题图乙装置的整体质量是一样的,所以F1∶F2=a1∶a2=m22∶m12,A正确,B错误;题图甲中,小车对质量为m2的小物块的作用力为FN1=m2a1=m22m1g,题图乙中,小车对质量为m4.BC解析设两棋子间的动摩擦因数为μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,最上面两个棋子向右运动的最大加速度为am=μ·2mg2m=μg,设最上面三个棋子一起以am向右加速运动时,水平恒力大小为F0,则F0-μ·3mg=3mam,所以F0=6μmg,当0≤F≤3μmg时,全部棋子均静止不动;当3μmg<F≤6μmg时,最上面三个棋子作为整体,相对静止一起向右匀加速直线运动,下面的两个棋子静止不动,故B正确,D错误;当F>6μmg时,第三个棋子和上面两个棋子发生相对滑动,此时第三个棋子以大于am的加速度向右匀加速运动,上面两个棋子以am的加速度向右加速运动,而第四个棋子不行能发生运动,因为第四个棋子上表面受到的最大静摩擦力为3μmg,下表面受到的最大静摩擦力为4μmg,同理第五个棋子也不行能运动,故A5.C解析以物体A、B为整体分析,PQ段一起向上匀加速运动,受弹簧弹力、重力和拉力F,合力恒定,向上运动过程中弹簧弹力减小,所以拉力F增大,故A错误;QS段物体B的加速度在减小,但方向照旧向上,故其速度仍在增大,故B错误;在x1时物体B的加速度起先减小,而物体A的加速度保持不变,故此时两物体刚好分别,物体A、B之间弹力大小为0,故C正确;位移为x2时,物体B的加速度为0,合力为0,弹簧弹力大小等于物体B的重力,故弹簧处于压缩状态,故D错误。6.C解析由v-t图像的斜率表示加速度可知,t=0.5s时,加速度为a=ΔvΔt=(30-0)×10-21.0m/s2=0.3m/s2,依据牛顿其次定律可得FN-mg=ma,解得单杠对他的支持力为FN=mg+ma=618N,故A7.A解析由图可知,力传感器受到的最小压力为200N,则依据牛顿其次定律得最大加速度为a=G-Fm=500-20050m/s2=6m/s2,故A正确;人在下蹲过程中,先加速下降再减速下降,所以力传感器的示数先变小,后变大,故8.AC解析对热气球,依据牛顿其次定律有F-mg-kv=ma,即F=m(g+a)+kv,依据匀加速运动公式v=at,整理得F=m(g+a)+kat,故A正确,B错误;依据匀加速运动公式v2=2ah,可得v=2ah,代入得F=m(g+a)+k2ah,故C正确,D错误。9.BC解析A、B分别时两物体向左的速度相等,向右的加速度相等,物体之间的弹力恰好为零,对物体A进行分析有μAmAg=mAa1,解得a1=μAg,若μA>μB,则有μAg>μBg,由于两物体加速度相等,则弹簧对物体B的弹力方向必定向右,有F1+μBmBg=mBa1,解得F1=(μA-μB)mBg,方向向右,为拉力,则此时弹簧处于拉伸状态,A错误,B正确;A、B分别时两物体向左的速度相等,向右的加速度相等,物体之间的弹力恰好为零,对物体A进行分析有μAmAg=mAa2,解得a2=μAg,若μA<μB,则有μAg<μBg,由于两物体加速度相等,则弹簧对物体B的弹力方向必定向左,有μBmBg-F2=mBa2,解得F2=(μB-μA)mBg,方向向左,为支持力,则此时弹簧处于压缩状态,C正确,D错误。10.B解析物块相对木板向右滑动,对木板有μmg=m'a2,得a2=2m/s2,对物块有F-μmg=ma1,且依据a1>a2,可得F>6N,故A错误;设经过时间t物块滑离木板,则有12a1t2-12a2t2=L,物块滑离木板时的速度v1=a1t,得v1=a12La1-a2=2L1a1-a21a12,可知当1a1=12a2,即a1=2a2=4m/s2时物块离开木板的速度最小,