2025优化设计一轮第2讲 牛顿第二定律的基本应用.docx

第2讲生顿第二定律的基本应用基础对点练题组一动力学的两类基本问题1.某同学乘坐地铁时,在一根细绳的下端挂一支酸珠笔,上端用电工胶布临时固定在地帙的'坚宜扶手上.地铁在进站或出站时沿水平方向做宜找运动.细绳偏黑竖直方向的角度为伍并保持一段时间.他用手机拍摄了当时的情境照片.拍摄方向跟地铁前进方向垂出,如图所示。重力加速度大小为8.则根据照片信息,可知这段时间内（）A.地铁的加速度大小为RSinOB.他铁的加速度大小为geosC.地秩可能向左做匀速直税运动D.地铁可能向右做匀减速宜线运动2 .（2023安极二模）水平成面上放置一顺景为m的木块,木块与桌面间的动摩擦因数恒定.用一水平忸力尸拉木块,木块在水平表面上做匀速直线运动:若将此力方向改为与水平方向成74"角斜向上（F大小不变）,木块仍在水平奥面上做匀速直线运动.那么当用2户的水平恒力拉木块、此时木块的加速度为（已知当地的重力加速度为扉Sin74o=0.96.cos740=0.28）（）3 .如图所示.有一半B1.其直径水TI1.1J另一网的底部和切干。点Q点恰好是下半B1.的圆心,它们处在同一竖立平面内.现有三条光滑乳道AOZ1.COD.EoR它们的两端分别位于上下两圈的圆冏上.轨道与竖III1.径的夹角关系为现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底然,则小物块在岳一条倾斜轨道上滑动时所羟历的时间关系为（）RJAe=IcD=ItFC.tAH<ta><tr.1.AB>CD>1.UV).tAH=1.CO<tEF凝组二超重与失重问题4 .（多选）（2024广东超关授权）如图甲所示.某同学站在压力传感器上完成下蹲和起立的动作.用计算机采集到的压力传第零注数F随时间，变化的图像如图乙所示,下列说法正的是（）A.该同学重力约为500NB.卜蹈过程中该同学始终处于失重状态C该同学完成了一次下泄再起立的动作D起立过程中该同学对传感器的压力小于传感替对谈同学的支持力5 .（2023北京东城检测）某人某次乘电梯的速度V随时间r变化的图像如图所示,若取登直向J1.的方向为正方向.则以卜对人和电梯的说法正确的是（）A.3s末一定处于超虫状态B.6s末一定处于超jft状态C.8s末一定处于起Ia状态D.7IOs向下战速运动题组三动力学的图像问题6 .（2023四川二陕）如图所示，物体被水平向左的压力尸压在粗糙的登宜墙壁上,某时刻压力广的值为尼此时物体处于静止状态,若从该时刻起使压力F逐渐减小,直到减为感,则该过程中物体的加速度。与压力厂的关系图像可能正确的是（）O1.FO1.FtF©IF1.FBCD7 .用手掌托岩智能手机,打开手机中的加速僮传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的竖直方向上加速度的时间变化的图像.该图像以里直向上为正方向.重力加速度J?取10mH.H1.此可判断出（）叫1.）=O0T11'1-10Q1!1.001.50IhA.手机一H未肉开过手掌B.手机在时刻运动到此高点C.手机在n时刻改变运动方向D.手机在hf时间内.受到的支持力一直减小综合提升练8.（2023山东卷）质量为，m>的玩具动力小车在水平面上运动时,牵引力尸和受到的阻力R均为恒力，如图所示,小车用一根不可伸长的轻绳拉在质量为，”的物体由静止开始运动.当小车拖动物体行驶的位移为x1时.小车达到额定功率.轻绳从物体上脱落.物体继续滑行一段时间后停下,其总位移为门。物体与地面间的动摩擦因故不变,不计空气阻力,小车的额定功率代为（）/WEq（777；/ZZ/ZzZZZZZZA,产（FFK$z$1.）S1.Vjmo+rMm<2BKqF-FfKS25而（矶+m/2EC，产（FF<sz,力组Onn+mBzmMD卜产IF-FI”2-S而V（m0+现虫+呻9.（多达）（2023福建原11二楼）如图所示,小明从羽毛球筒中取出最后一个羽毛球时,他一手木岩球简，另一只手迅速拍打筒的上端边券！.使筒获得向下的初速度并与手发生相对运动（筒始终未离开手）.简内的羽毛球就可以从上端出来.一如球简旗状为mo=9Og（不含球的质愤）.球筒与手之间的滑动摩擦力为F11=2.6N,羽毛理质量为m=5g,球头离筒的上端距岗为d=90cm.球马筒之间的滑动摩擦力为%=01.NJft力加速度g取IQm,空气阻力忽略不计,当球简获得一个初速度后（）A,羽毛球的加速度大小为Iom/s?B.羽毛球的加速度大小为30m2C若羽毛球头部能从上端筒口出来,则简获得的初速度至少为苧mD.若羽毛球头部能从上端筒口出来.则筒获得的初速度至少为311Vs10 .（2024广东大湾区一模）水面救生无人船已经成为水面救援的险要科技:装备.在某次测试中.质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点.无人船先从静止出发.做匀加速运动IOS后达到最大速度4m/s.接菁立即做匀诚逑运动.匀减速运动了16m的距离后速度变为零.已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为4N.不计空气阻力4取IOm2.求：（1）在匀加速过程中,无人船发动机提供的动力的大小:2）在匀减速过程中,无人仍发动机提供的阻力的大小;（3）无人船在上述测试中.运动的总时间及总位移大小.11 .（2023山东日期二模）如图甲所示，根足够长的固定细仟与水平方向的央知"=37。J员1.1m=2kg的带电小球穿在细杆上并加止干细杆底端的。点,，=0时刻开始在空间施加一电磴辐射区.使小球受到水平向右的力(=10N")j=6s时小球高开电磁轴射区,小球在电磁辎射区内的加速度"他若时间，变化的图像如图乙所示,认为细杆对小球的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.X取10ms2,sin37o=0.6)求:46t/s(M=6$时小环的加速度0的大小；(2)小球离开电磁相射区后沿着细杆卜.升的最大距肉/.参考答案第2讲牛顿第二定律的基本应用ID解析对笔受力分析知,室受到竖直向下的更力和沿绳转向上的拉力,二力的合力方向水平向左,有合力F=Wgtan伊=,"",得笔的加速度大小即地铁的加速度大小为a=gtan0A,B错误;加速度方向水平向左,因地铁的运动方向未知.故地铁可能向左做匀加速直拨运动,也可能向右做匀减速直发运动C错误.D正确.2.A解析用一水平恒力尸拉木灰.木块在水平桌面上做匀速直发运动,有尸=""g;若将此力方向改为与水平方向成74。角斜向上（尸大小不变）,木块仍在水平桌面上做匀速直线运动,有FCoS74o=4m-Fsin74。）.当用2尸的水平恒力板木块时.根据牛桢第二定律有2F-m*=三.联立解得3.B解析如图所示,过。点作。的垂度与变直虚线交于G,以OG为直径作回,可以看出F点在转助圆内.而8点在辅助HI外,由等时园结论可知（m>m>幻.B项正确.4 .AC解析由图乙可知平衡时压力传感器的示数为500N,则该同学重力妁为500N.A正确;下博过程中该同学先处于失重状态,再处于超重状态.B错误:人下理动作分别有失重和超重两个过程.先是加速下降失虱到达一个最大速度后再成速下降超重,对应先失重再短也起立对应先短更再失重,对应图像可知,该同学做了一次下蹲再起立的动作C正确;该同学对传感器的用力和传感器对该同学的支持力是相互作用力,大小相等Q错误.5 .A解析根据v图像可知.电梯向上先做加速运动.再做勺速运动.录后做减速运动直至停止.故电梯没有向下运动的过程.D错误J=3s时人与电梯加速上升,其加速度向上,处于短更状态.A正确;r=6s时人与电梯匀速运动,处于平衡状态,既不超重也不失重,B特设;，=8s时人与电梯选速上升,其加速度向下,处于失史状态.C低误。6 .D解析设物体与黄直墙壁间的动库擦因数为“.物体的质量方，”.压力为分时.物体处于静止状态,若此时摩擦力刚好达到最大值,则从该时刻起使压力尸逐渐减小,物体立即获得加速度向下加速运动,根据牛顿第二定律可得mgR=ma.又片=&=".联立可得a=R事故地D.7 .D解析由图可知,手机的加速度在某一段时间内等于重力加速度.则手机与手掌间没有力的作用,手机可能离开过手掌,A错误。根宓v=w可知仆I图像与坐标轴围成的面枳表示速度变化量,则手机在时刻速度为正,还没有到最高点,B错误。手机在打时刻前后速度均为正,运动方向没有发生改变C错误。由困可知r1.C时间内加速度向上不断减小,根据牛顿第二定律得八"以=，"。,即FN="MJ+，咐可知,T2时向内支持力不断减小"2八时向内加速度向下,不断增大,根据牛掇第二定律得mg-Fz'=”Ia.即Fs'=nif-ta.可知支椅力还是不断减小,即手机在，Ta时区内,受到的支持力一直减小.D正辨。8 .A解析设物体受到的阻力为",设羟过住移SI,小车和物体的速度为V,则有丹=加,对整体(广*F'=11+mM,轻能从物体上脱落后,“GM=；旧解方程组得斗=屋亘瓯区选项22(nio+m帆加附B,C、D错误,A正确.9.BD的析依题意,对羽毛球殳力分析,由于羽毛球相射于简向上运动,受到笥对它竖直向下的摩擦力作用,根据牛松第二定律可得，次+="g,求得羽毛球的加速度为R=30md,羽毛球向下做匀加速直线运动,A错误.B正确:对简受力分析,根据牛校第二定律有，”吠-Fn-Fn=22.求得d：=-20M负号表示窗的加速度方向竖直向上,说班筒向下做匀减速五城运动.若敲打一次后,羽毛域头部能从上指简口出来,则当羽毛球到达简口时,羽毛球与简的速度相等,笥荻得的初速度最小.有44=vIIUn+”.Rmint+a2t2)-fF=d.联立解舁VaI=3m.C错误,D正确。10.答案(1)12N(2)6N(3)18s36m解析(1)与加速阶段加速度为解得“I=0.4ns2由牛顿第二定律得Fi-Ff=ZMrti解得R=12N.(2)句减速阶投有O-Um2=2解«2=0.5ms'由牛顿第二定律将F2Ft=ma2邮吊尸2=6N(3)匀减速阶段的时间为解得运动总时间为z=r+2=18s句加速阶段的位移为运动总位移大小为X=M+=36JTIoI1.答案Iomg(2)5m解析(1)根据起意,对小球受力分析,加图所示由题用乙可知J=4S时,小球的加速度恰好为O.则有AcosG=HigsinO+FtFsinJ+MgcosO=FsFfFNF=10×4N=40N解得=0.5r=6s时,小球离开电感辐射区,由牛恢第二定律有Higsin+tmgcosf)=ma,1.解得W1.n=IoHVS(2)根据题意.由国像中面枳表示速度变化量可知,由于小球由静止运动,则r=6s时小球的速度为V=；X(6-4)x1.0ms=I0Ws=5nn由0=2&M可得.小球离开电M相射区后沿着细杆上升的最大距身为