高中物理人教（新课标）必修1同步练习：4.3牛顿第二定律

更新时间：2020-08-21 浏览次数：198 类型：同步测试

一、单选题

1. (2023高三上·鹤壁月考) 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用F_N表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）

A . 0~t₁时间内，v增大，F_N>mg B . t₁~t₂ 时间内，v减小，F_N<mg C . t₂~t₃ 时间内，v增大，F_N <mg D . t₂~t₃时间内，v减小，F_N >mg

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2. (2024高一下·丰城期中) 中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（）

A . F B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2020高一下·哈尔滨期末) 物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取g=10m/s² ，则下列说法正确的是（）

A . 物体的质量m=1kg B . 物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5 C . 第2s内物体克服摩擦力做的功W=2J D . 前2s内推力F做功的平均功率P=3W

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4. (2020高二下·南昌期末) 如图所示，表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上，质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着，B的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置上，斜面的倾角为30°，当升降机突然处于完全失重状态，则A、B两物体的瞬时加速度大小和方向说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ ，方向沿斜面向下； $\text{[math]}$ ，方向沿斜面向下 B . $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ ，方向沿斜面向下 D . $\text{[math]}$ ，方向垂直斜面向右下方； $\text{[math]}$ 方向竖直向下

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5. (2020高二下·大庆期末) 如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成 $\text{[math]}$ 角与横杆固定，下端连接一质量为m的小球 $\text{[math]}$ 横杆右边用一根细线吊一相同的小球 $\text{[math]}$ 当小车沿水平面做加速运动时，细线保持与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ 已知 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . 小车可能向右做匀加速运动 B . 轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向 C . 小球P受到的合力大小为 mgtanθ D . 小球Q受到的合力大小为 mgtanα

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6. (2020高二下·宁波月考) 质量m=1kg的物体静止放在粗糙水平地面上。现对物体施加一个随位移变化的水平外力F时物体在水平面上运动。已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。若F-x图象如图所示。且4～5m内物体匀速运动。x=7m时撤去外力，取g=10m/s² ，则下列有关描述正确的是（　）

A . 物体与地面间的动摩擦因数为0.1 B . 撤去外力时物体的速度为 $\text{[math]}$ m/s C . x=3m时物体的速度最大 D . 撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s

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7. (2020高二下·东阳期中) 一固定杆与水平方向夹角为 $\text{[math]}$ ，将一质量为m₁的滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m₂的小球，杆与滑块之间的动摩擦因数为μ=0.5．若滑块与小球保持相对静止以相同的加速度a=10m/s²一起向上做匀减速直线运动，则此时小球的位置可能是下图中的哪一个（）

A . B . C . D .

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8. (2020高一下·松阳期中) 如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l₁、l₂、l₃、l₄依次表示四个弹簧的伸长量，则有（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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二、多选题

9. (2020·合肥模拟) 如图所示为跳伞者在下降过程中速度v随时间t变化的示意图。根据示意图，判定下列说法正确的是（）

A . 0～t₁间速度越大，空气阻力越大 B . 伞在水平方向上越飞越远 C . tanθ＝g（g为当地的重力加速度） D . 在t₁和t₂之间，跳伞者处于超重状态

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10. (2020·新疆模拟) 如图所示，静止在粗糙水平面上的两物块A、B，质量分别为1kg、2kg，两物块接触但不粘连。t＝0时刻，对物块A施加水平向右的推力F₁＝9﹣3t（N），同时对物块B施加水平向右的拉力F₂＝3t（N）。已知两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.1，重力加速度g＝10m/s² ．则（）

A . t＝1s时，物块A的加速度a＝2m/s² B . t＝1s时，物块A的加速度a＝3m/s² C . t＝1.5s时，A，B两物块开始分离 D . t＝2s时，A，B两物块开始分离

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11. (2020高一下·大同月考) 在光滑水平面上有一质量为2kg的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动.现突然将与速度反方向的2N的力水平旋转90°，则关于物体运动情况的叙述正确的是（）

A . 物体做速度大小不变的曲线运动 B . 物体做加速度为 $\text{[math]}$ 的匀变速曲线运动 C . 物体做速度越来越大的曲线运动 D . 物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大

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12. (2020·黄冈模拟) 如图甲所示，一质量为m的物体静止在水平面上，自t=0时刻起对其施加一竖直向上的力F，力F随时间t变化的关系如图乙所示，已知当地重力加速度为g，在物体上升过程中，空气阻力不计，以下说法正确的是（）

A . 物体做匀变速直线运动 B . $\text{[math]}$ 时刻物体速度最大 C . 物体上升过程的最大速度为 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 时刻物体到达最高点

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13. (2024高三上·重庆市期末) 一静止在水平地面上的物块，受到方向不变的水平拉力F作用。0~4s时间内，拉力F的大小和物块加速度a的大小随时间t变化的关系分别如图甲、图乙所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s²。由此可求得（）

A . 物块与水平地面间的最大静摩擦力的大小为2N B . 物块的质量等于1.5kg C . 在0~4s时间内，合力对物块冲量的大小为6.75N・S D . 在0~4s时间内，摩擦力对物块的冲量大小为6N・S

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三、综合题

14. (2020·浙江选考) 如图1所示，有一质量 $\text{[math]}$ 的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的 $\text{[math]}$ 时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的 $\text{[math]}$ 图线如图2所示， $\text{[math]}$ 末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力，求物件：
1. （1）做匀减速运动的加速度大小和方向；
2. （2）匀速运动的速度大小；
3. （3）总位移的大小。
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15. (2023高一下·焦作期末) 单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型： U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2°。某次练习过程中，运动员以v_M=10 m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8°，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10 m/s² ， sin72.8°=0.96，cos72.8°=0.30。求：
1. （1）运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；
2. （2） M、N之间的距离L。
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16. (2020高二下·开鲁期末) 如图所示，倾角θ=37°的斜面体固定在水平地面上，斜面长L=2.5m．质量M=2.0kg的B物体放在斜面底端，与斜面间的动摩擦因数μ=0.25，通过轻细绳跨过光滑的定滑轮与A物体相连接，连接B的细绳与斜面平行．A的质量m=2.5kg，绳拉直时用手托住A物体使其在距地面h高处由静止释放，着地后立即停止运动． A、B物体均可视为质点，取g=10m/s² ， sin37º=0.6，cos37º=0.8．
1. （1）求A物体下落的加速度大小及绳子拉力T的大小；
2. （2）求当A物体从多高处静止释放，B物体恰好运动至斜面最高点；
3. （3）若A物体从h= $\text{[math]}$ m处静止释放，要使B物体向上运动且不从斜面顶端滑出，求A物体质量m的取值范围．（设B物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
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17. (2020高二下·奉化期中) 近几年来，无人机发展迅速，使用广泛。在此次防控新冠肺炎疫情的“大会战”中，用无人机配送紧急医用物资，可有效消除道路限行等因素的影响，又无需人员接触，避免交叉感染。2020年2月12日，某快递公司的一架无人机降落在武汉金银潭医院，顺利将装载的5kg紧急医用物资送至医护人员手中。现将此次运送简化如下：无人机由地面竖直升空，到一定高度后悬停调整方向，沿直线水平飞行一段距离至目标地点正上方18m处悬停，再竖直降落到地面，抵达地面时速度恰为零。为避免物资损坏，无人机在水平和竖直的飞行过程中，加速及减速的加速度大小均为2m/s²。已知货箱所受空气阻力大小恒为1N，重力加速度g取10m/s² ，求：
1. （1）沿竖直方向加速上升的过程中，无人机对货箱作用力F₁的大小；
2. （2）沿水平方向加速运动的过程中，无人机对货箱作用力F₂的大小；
3. （3）若无人机的最大速度限制为10m/s，求沿竖直方向降落过程所用的最短时间t。
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