2022届高考物理一轮复习课时作业八牛顿第二定律的应用含解析新人教版

word 文档 - 1 - / 13 牛顿第二定律的应用 [双基巩固练] 1．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转 动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是 14m， 假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 0.7，g 取 10m/s2，则汽车刹车前的速度为( ) A．7m/s B．14m/s C．10m/sD．20m/s 2．[2020·某某枣庄期末]如图所示，将物体 A 放在容器 B 中，以某一速度把容器 B 竖直 上抛，不计空气阻力，运动过程中容器 B 的底面始终保持水平，则以下说法正确的是( ) A．容器 B 上升过程中，物体 A 对 B 有压力，下降过程中，压力等于零 B．容器 B 上升到最高点的时候，物体 A 对 B 有压力 C．不论容器 B 上升还是下降，物体 A 对 B 都有压力 D．不论容器 B 上升还是下降，物体 A 对 B 的压力都等于零 3．一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作 用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以 a 表示物块的加速度大小，F 表示 水平拉力的大小．能正确描述 F 与 a 之间关系的图象是( ) word 文档 - 2 - / 13 4．如图，载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为θ，当缆绳带动车厢 以加速度 a 斜向上做匀加速运动时，货物在车厢中与车厢相对静止，则货物与车厢间的动摩 擦因数至少为(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g)( ) A. asinθ g＋acosθ B. acosθ g＋asinθ C. asinθ g－acosθ D. acosθ g－asinθ 5．[2020·某某某某实验中学期末]某人在地面上最多可举起 50kg 的物体，某时他在竖直 向上运动的电梯中最多举起了 60kg 的物体，据此判断此电梯加速度的大小和方向(g 取 10m/s2)( ) A．2m/s2，竖直向上 B. 5 3 m/s2，竖直向上 C．2m/s2，竖直向下 D. 5 3 m/s2，竖直向下 word 文档 - 3 - / 13 6.[2021·某某高三检测]如图所示，质量为 m 的光滑小球 A 被一轻质弹簧系住，弹簧另一 端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面 B 托起保持静止不动，弹簧恰好与梯形斜面 平行，已知弹簧与天花板夹角为 30°，重力加速度 g 取 10m/s2，若突然向下撤去梯形斜面， 则小球的瞬时加速度为( ) A．0 B．大小为 10m/s2，方向竖直向下 C．大小为 5 3m/s2，方向斜向右下方 D．大小为 5m/s2，方向斜向右下方 7.(多选)如图所示，质量为 m＝1kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为 0.3，当物体 运动的速度为 10m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为 F＝2N 的恒力，在此恒力 作用下(g 取 10m/s2)( ) A．物体经 10s 速度减为零 B．物体经 2s 速度减为零 C．物体速度减为零后将保持静止 D．物体速度减为零后将向右运动 2 加速度减速，到达地面时速度恰好为零．假设逃生者下降过程中悬空不接触墙面，不计 空气阻力，求： word 文档 - 4 - / 13 (1)减速下滑过程的位移； (2)减速下滑时逃生者对缓降绳索的拉力大小； (3)到达地面整个过程的时间． 9．如图 1 所示，“滑滑梯”是小朋友喜爱的游戏活动．“滑滑梯”装置可用图 2 表示，斜 word 文档 - 5 - / 13 面 AB 倾角θ＝37°，AD＝2.4m，C 点处有墙壁．小朋友(视为质点)从 A 点开始静止下滑，到 达 BAB、BC 面的动摩擦因数相等，在 B 点平滑过渡(不损失机械能)，sin37°＝0.6，cos37° ＝0.8.求： (1)在滑行过程中，AB 面和 BC 面对小朋友的支持力大小之比； (2)小朋友与 AB 面的动摩擦因数； (3)为了防止小朋友在 C 点撞墙，B、C 间距离的最小值． [综合提升练] word 文档 - 6 - / 13 10．[2021·某某模拟](多选)如图甲所示，升降机内固定着一个倾角为 30°的光滑斜面，斜 面底端安装一个能显示弹簧作用力的传感器，以弹簧被压缩时传感器示数为正，传感器通过 一根轻弹簧连接着一个质量为 2m 的金属球．运动中的升降机突然停止，以停止运动时为计 时起点，在此后的一段时间内传感器上显示的弹力随时间变化的关系如图乙所示，且金属球 运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则下列说法中正确的是( ) A．升降机在停止运动前是向下运动的 B．0～t1 时间段内金属球做减速运动 C．t1～t2 时间段内金属球处于超重状态 D．t2 和 t4 两时刻金属球的加速度和速度的大小均相同 11．[2020·某某新高考测评联盟联考](多选)如图所示，一倾角为 37°的固定斜面足够长， 一物块由斜面底端以 10m/s 的速度冲上斜面，上升的最大高度为 3m，当运动过程中物块的 速度大小为 4m/s 时，(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取 g＝10m/s2)，可能的高度为( ) word 文档 - 7 - / 13 12．[2021·某某九校二联]如图所示为某某市地标建筑——平安金融大厦，其内置观光电 梯，位于观景台的游客可 360°鸟瞰某某的景观．电梯从地面到 116 层的观景台只需 58s，整 个过程经历匀加速、匀速和匀减速三个阶段，匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，其上 行最大速度为 10m/s.当电梯加速上升时，质量为 50kg 的人站在置于电梯地板的台秤上时， 台秤的示数为 65kg，g 取 10m/s2，求： (1)电梯加速上升的加速度大小． (2)观景台距地面的高度． word 文档 - 8 - / 13 课时作业(八) 1．解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为 a，由牛顿第二定律得：μmg＝ma，解得： a＝μg.由 v2 0＝2ax，可得汽车刹车前的速度为：v0＝ 2ax＝ 2μgx＝ 2×0.7×10×14 m/s ＝14 m/s，因此 B 正确． 答案：B 2．解析：由题意知整体只受重力作用，加速度为 g，方向竖直向下，处于完全失重状态， 所以无论上升还是下降过程，A、B 间都没有相互作用力，故选项 D 正确． 答案：D 3．解析： word 文档 - 9 - / 13 物块的受力如图所示，当 F 不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度 为 0；当 F 大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得 F－μFN＝ma，即 F＝μFN＋ma，F 与 a 成线性关系．选项 C 正确． 答案：C 4．解析：将加速度分解为水平和竖直两个方向，以货物为研究对象，在水平方向有 Ff＝ max＝macos θ，在竖直方向有 FN－mg＝may＝masin θ，Ff＝μFN，联立解得μ＝ acos θ g＋asin θ ， 选项 B 正确． 答案：B 5．解析：此人最大的举力为 F＝mg＝50×10 N＝500 N，在竖直向上运动的电梯中最 多举起了 60 kg 的物体，说明物体处于失重状态．由牛顿第二定律得 m′g－F＝m′a，解得 a ＝ m′g－F m′ ＝ 60×10－500 60 m/s2＝ 5 3 m/s2，方向竖直向下，故选 D. 答案：D 6．解析：小球原来受到重力、弹簧的弹力和斜面的支持力，斜面的支持力大小为 FN＝ mgcos 30°；突然向下撤去梯形斜面，弹簧的弹力来不及变化，重力也不变，支持力消失， 所以此瞬间小球的合力与原来的支持力 FN 大小相等、方向相反，由牛顿第二定律得：mgcos 30°＝ma，解得 a＝5 3 m/s2，方向斜向右下方，选项 C 正确． 答案：C word 文档 - 10 - / 13 7．解析：物体受到向右的滑动摩擦力 Ff＝μFN＝μG＝3 N，根据牛顿第二定律得 a＝ F＋Ff m ＝ 2＋3 1 m/s2＝5 m/s2，方向向右，物体减速到零所需的时间 t＝ v0 a ＝ 10 5 s＝2 s，B 正确，A 错误；减速到零后，恒力 F