2022届高考物理一轮复习 专题23 牛顿第二定律的理解和应用练习（含解析）.docx

1、专题23牛顿第二定律的理解和应用12021浙江1月如图所示，同学们坐在相同的轮胎上，从倾角相同的平直雪道先后由同一高度静止滑下，各轮胎与雪道间的动摩擦因数均相同，不计空气阻力雪道上的同学们()A沿雪道做匀速直线运动B下滑过程中机械能均守恒C前后间的距离随时间不断增大D所受重力沿雪道向下的分力相同22021河北衡水中学调研一质量为0.8kg的球固定在支杆AB的上端，支杆AB的下端固定在升降机上，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，如图所示，已知绳的拉力为6N，重力加速度g取10m/s2，则以下说法正确的是()A若升降机处于静止状态，则AB杆对球的作用力大小为6NB若升降机处于静止状态，则AB杆对

2、球的作用力大小为8NC若升降机加速上升，加速度大小为5m/s2，则AB杆对球的作用力大小为6ND若升降机减速上升，加速度大小为5m/s2，则AB杆对球的作用力大小为6N32021黑龙江大庆实验中学月考如图所示，质量为m的球与轻弹簧和水平细线相连，、的另一端分别固定于水平和竖直墙上球静止时，中的拉力为F1、中的拉力为F2，分析当仅剪断或的瞬间，下列说法正确的是()A若仅剪断，则球的加速度ag，方向水平向右B若仅剪断，则球的加速度a，方向沿的延长线C若仅剪断，则球的加速度a，方向水平向左D若仅剪断，则球的加速度ag，方向竖直向上4如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M(mM12)的物块A、B

3、用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时，弹簧的伸长量为x2，则x1x2等于()A11B12C21D2352021福建永安一中高三期中(多选)如图所示，质量为m1的小圆环A套在水平细杆上，质量为m2的小球B通过轻质细线与圆环A连接，用大小为F的水平恒力拉小球B，使A、B一起做匀加速直线运动，加速度大小为a，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.细杆对圆环的支持力大小为m1gB圆环A与水平细杆间的动摩擦因数为C细线中的弹力大小为D细线与水平方向的夹角的正切值为6.如图，轻弹

4、簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()7在光滑水平面上放一质量为M的物体A，用轻绳通过定滑轮与质量为M的B相连，如图甲所示，其它条件不变去掉B换上拉力F，且FMg.如图乙，设甲、乙两图中A的加速度分别为a1、a2，则()A.a12a2Ba1a2Ca1D无法确定82021河北辛集中学测试(多选)如图所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量m1的物块A，A通过跨过光滑定滑轮的细线与质量为M的物块C连接释放C，A和B

5、一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为1，则细线中的拉力大小为()AMgBMgMaC(m1m2)aDm1a1m1g9.如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，从小球与弹簧接触开始到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况为()A加速度越来越大，速度越来越小B加速度和速度都是先增大后减小C速度是先增大后减小，加速度方向是先向下后向上D速度是一直减小，加速度大小是先减小后增大10.2020全国卷如图，一同学表演荡秋千已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg.绳的质量忽略不计当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8m/

6、s，此时每根绳子平均承受的拉力约为()A200NB400NC600ND800N11(多选)如图所示，甲、乙两车均在光滑的水平面上，质量都是M，人的质量都是m，甲车上的人用力F推车，乙车上的人用等大的力F拉绳子(绳与滑轮的质量和摩擦均不计)；人与车始终保持相对静止下列说法正确的是()A甲车的加速度大小为B甲车的加速度大小为0C乙车的加速度大小为D乙车的加速度大小为0122021河北卷如图，一滑雪道由AB和BC两段滑道组成，其中AB段倾角为，BC段水平，AB段和BC段由一小段光滑圆弧连接一个质量为2kg的背包在滑道顶端A处由静止滑下，若1s后质量为48kg的滑雪者从顶端以1.5m/s的初速度、3m

7、/s2的加速度匀加速追赶，恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起背包与滑道的动摩擦因数为，重力加速度取g10m/s2，sin，cos，忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化求：(1)滑道AB段的长度；(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度专题23牛顿第二定律的理解和应用1C同学们坐在轮胎上从静止开始沿雪道下滑，做加速运动，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律可知加速度agsingcos，因为相同，所以同学们做加速度相同的匀加速直线运动，A错误；下滑过程中摩擦力做负功，雪道上的同学们机械能减少，B错误；同学们做匀加速直线运动，加速度大小相等，随着时间的增加，同学们前后的速度差不变，

8、所以同学们前后间的距离随着时间不断增大，C正确；各同学质量可能不同，所以重力沿雪道向下的分力mgsin也可能不相同，D错误2C若升降机是静止的，球也是静止的，球处于平衡状态，由平衡条件可知，杆对球的作用力大小为10N，故A、B错误；若升降机加速上升，在竖直方向，对球由牛顿第二定律得Fymgma，解得Fy12N，在水平方向，由平衡条件得FxF绳6N，杆对球的作用力大小为F6N，故C正确；若升降机减速上升，对球在竖直方向，由牛顿第二定律得mgFyma，解得Fy4N，在水平方向，由平衡条件得FxF绳6N，杆对球的作用力大小为F2N，故D错误3C细线和弹簧未断时，球受力如图甲所示，球的重力和F1、F2

9、的合力为零，剪断弹簧瞬间，细线拉力突变为零，故小球只受重力，加速度为g，方向竖直向下，故A、B均错误；剪断细线瞬间，弹簧的弹力和小球的重力不变，受力如图乙所示，由几何关系可知，F合F2ma，a，方向水平向左，故C正确，D错误4A水平向右拉两物块时，运用整体法，由牛顿第二定律得整体的加速度ag，隔离分析物块A有kx1mgma，得kx1，x1.竖直向上加速提升两物块时，运用整体法，由牛顿第二定律得整体的加速度ag，对A物块有kx2mgma，得kx2，x2.所以x1x211，A正确，B、C、D错误5BD6.A7.C8BCA、B一起在光滑面上向右加速由牛顿第二定律可得T(m1m2)a，故C正确，对C列

10、牛顿第二定律MgTMa，TMgMa，B正确9C在接触的第一个阶段mgkx，F合mgkx，合力方向竖直向下，小球向下运动，弹簧形变量x逐渐增大，所以F合逐渐减小由a得a的方向竖直向下，且逐渐减小又这一阶段a与v的方向都竖直向下，所以v逐渐增大当mgkx时，F合0，a0，此时速度达到最大之后，小球继续向下运动，mgkx，合力F合kxmg，方向竖直向上，小球向下运动，x继续增大，F合增大，且随x增大而增大，因为此时a与v方向相反，所以v逐渐减小所以小球向下压缩弹簧的过程中，F合的方向先向下后向上，大小先变小后变大；a的方向先向下后向上，大小先变小后变大；v的方向向下，大小先变大后变小故选项C正确10

11、B该同学荡秋千可视为做圆周运动，设每根绳子的拉力大小为F，以该同学和秋千踏板整体为研究对象，在最低点根据牛顿第二定律得2Fmg，代入数据解得F410N，故每根绳子平均承受的拉力约为400N，故B项正确，A、C、D项错误11BC对甲：以整体为研究对象，水平方向不受力，所以甲车的加速度大小为0；对乙：以整体为研究对象，水平方向受向左的2F的拉力，故乙车的加速度大小为.故选BC.12(1)9m(2)7.44m/s解析：(1)设背包的质量为m，滑雪者的质量为M.对背包，由牛顿第二定律得mgsinmgcosma1，解得背包的加速度a12m/s2，设背包由A点运动到B点的时间为t，由匀变速直线运动的规律得a1t2v0(t1s)a2(t1s)2，解得t3s，则滑道AB段的长度xABa1t29m.(2)背包到达B点的速度v1a1t6m/s，滑雪者到达B点的速度v2v0a2(t1s)7.5m/s，滑雪者拎起背包的过程中，根据动量守恒定律得mv1Mv2(Mm)v，解得滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度v7.44m/s.