高中物理3 牛顿第二定律练习

这是一份高中物理3 牛顿第二定律练习，共7页。试卷主要包含了3牛顿第二定律 同步课时作业，一辆小汽车迎面与一大型货车相撞等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，在重大节日或活动现场会燃放大型的礼花烟火。假设礼花弹从炮筒中竖直向上射出时的初速度大小是60 m/s，上升过程中所受的阻力大小始终与自身重力相等，重力加速度g取，则礼花弹从射出到最高点所用的时间和离地面的距离分别为( )
A.6 s，9 mB.3 s，180 mC.3 s，90 mD.6 s，180 m
2.如图所示，在水平地面上有两个完全相同的滑块，两滑块之间用劲度系数为k的轻质弹簧相连，在外力的作用下运动，且。以为一个系统，当运动达到稳定时，若地面光滑，设弹簧的伸长量为，系统加速度为；若地面粗糙，设弹簧的伸长量为，系统加速度为，则下列关系式正确的是( )
A.B.C.D.
3.2020年6月至8月，我国南方某些地区连日暴雨，共有433条河流发生超警戒线的洪水。某次无风的情况下，一雨滴在空中下落过程中的速度随时间变化的图像如图所示，则下列说法正确的是( )
A.雨滴下落过程中的加速度可能大于重力加速度
B.雨滴下落过程中的加速度方向发生了变化
C.当匀速运动时，雨滴所受空气阻力等于重力
D.随着雨滴速度的增加，空气阻力逐渐减小
4.一架玩具飞机质量为2.5 kg，在空中飞行过程中受到空气阻力的大小恒定，该飞机从地面由静止开始竖直向上运动，一段时间后关闭动力，待飞机升至最高点时重新启动悬停在最高点，其图像如图所示，g取，下面说法正确的是( )
A.玩具飞机上升的最大高度为18 mB.3~5 s内玩具飞机上升的高度为6 m
C.玩具飞机的升力大小为30 ND.玩具飞机受到空气阻力的大小为10 N
5.如图所示，质量为3 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面，质量为2 kg的物体B用细线悬挂，间相互接触但无压力，整个系统处于静止状态，g取。某时刻将细线剪断，则剪断细线瞬间( )
A.B的加速度大小为B.A的加速度大小为
C.B对A的压力大小为0D.B对A的压力大小为20 N
6.如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M的小车A，小车右端有一不可伸长的细线通过光滑的小滑轮与一质量为m的物块B相连。在小车向右运动的过程中，其加速度为，细线中的张力为，若将物块B取下，换成的力竖直向下拉细线，此时小车的加速度为，细线中的张力为。下列判断正确的是( )
A.B.C.D.
7.如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为，弹簧水平。重力加速度为g。以下说法正确的是( )。
A.细线拉力大小为B.弹簧的弹力大小为
C.剪断左侧细线瞬间，b球加速度大小为gD.剪断左侧细线瞬间，a球加速度大小为g
8.如图甲所示，物块的质量，初速度，在一水平向左的恒力F作用下，从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F突然反向，大小不变，则整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示（），则下列说法正确的是( )
A.0~5 s内物块做匀减速运动B.在时刻恒力F反向
C.恒力F大小为10 ND.物块与水平面间的动摩擦因数为0.4
9.一辆小汽车迎面与一大型货车相撞。此事件中( )
A.小汽车受到的撞击力更大一些B.小汽车与大型货车受到的撞击力一样大
C.撞击力对小汽车产生的加速度更大一些D.撞击力对两辆车产生的加速度一样大
10.如图甲，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处，滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示。重力加速度为g。由图可以判断下列说法正确的是( )
A.图线与纵轴的交点M的值B.图线与横轴的交点N的值
C.图线的斜率等于物体的质量mD.图线的斜率等于物体质量的倒数
11.如图所示，质量分别为的两物块用轻线连接，放在倾角为θ的斜面上，用始终平行于斜面向上的拉力F拉A，使它们沿斜面匀加速上升，与斜面间的动摩擦因数均为μ。为了增加轻线上的张力，可行的办法是( )
A.减小A物块的质量B.增大B物块的质量C.增大倾角θD.增大动摩擦因数μ
12.现在大型室外活动通常用无人机进行航拍。如图所示，一质量的无人机在操作员的操控下由静止开始竖直向上匀加速运动2 s，然后又匀速向上运动3 s，接着匀减速向上运动4 s速度恰好为零，之后悬停进行航拍。已知无人机上升过程中的最大速度为，受到的空气阻力恒为，重力加速度大小，则( )
A.无人机上升的第一个阶段，受到向上的作用力大小是25 N
B.无人机上升的第二个阶段，受到向上的作用力大小是20 N
C.无人机上升的第三个阶段，受到向上的作用力大小是18 N
D.无人机上升的总高度为24 m
答案以及解析
1.答案：C
解析：本题借助礼花烟火为背景考查牛顿第二定律的应用。礼花弹受到竖直向下的重力和阻力，由牛顿第二定律有，又，得，根据，解得，根据运动学公式有，代入数据得,C正确。
2.答案：C
解析：设两个滑块的质量均为m，若水平地面光滑，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，再以A为研究对象，由牛顿第二定律得，代入解得弹簧的伸长量为；若水平地面粗糙，则两个滑块与地面间的动摩擦因数相同，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，再以A为研究对象，由牛顿第二定律得，代入解得弹簧的伸长量为，可见，故选项C正确。
3.答案：C
解析：由图像可知雨滴下落过程中的加速度方向不变，大小减小，最终匀速运动；雨滴下落过程受重力和空气阻力，根据牛顿第二定律有，所以雨滴的加速度不可能大于g，故A错误。雨滴在匀速运动之前一直加速，所以加速度方向始终竖直向下，故B错误；在匀速运动之前，雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，雨滴的加速度减小是因为随着速度的增加空气阻力增大，而最终匀速时空气阻力等于重力，故C正确，D错误。
4.答案：B
解析：本题考查图像和牛顿第二定律。由图像与时间轴所围图形的面积表示位移可知，玩具飞机上升的最大高度,A错误；3~4 s内玩具飞机上升的高度,B正确;由题图可知0~3 s内玩具飞机的加速度,3~4 s内玩具飞机的加速度，根据牛顿第二定律得，，解得,C、D错误。
5.答案：A
解析：剪断细线前，间无压力，则弹簧的弹力；剪断细线的瞬间，弹簧形变量不变，弹力仍为30 N。对A和B整体分析，加速度，所以物体的加速度大小均为，故选项A符合题意，选项B不符合题意。隔离B分析：，解得，由牛顿第三定律可知，B对A的压力大小为12 N，故选项C、D均不符合题意。
6.答案：D
解析：本题借助连接体问题考查牛顿第二定律的应用。细线连接物块时，根据牛顿第二定律，对物块，有，对小车有，联立解得，用拉力F拉细线时，有，加速度，故，D正确。
7.答案：B
解析：以两小球和弹簧组成的系统为研究对象进行受力分析，受到重力和两根绳的拉力，根据平衡条件得，A项错误；隔离a小球分析，得弹簧弹力大小，B项正确；由于两端约束的弹簧上的弹力不能瞬间变化，故剪断左侧细线瞬间，b球受力不变，合力为零，其加速度为零，C项错误；a球受重力和弹簧的弹力，其加速度大小为a，有，得，D项错误。
8.答案：B
解析：本题考查根据运动情况分析受力情况。由图像可知，物块做匀减速直线运动的加速度大小为，减速到零后做匀加速直线运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律得，联立两式解得，则物块与水平面间的动摩擦因数为，物块做匀减速直线运动的时间为，即在0~1 s内物块做匀减速直线运动，1 s后恒力F反向，物块做匀加速直线运动，故B正确，A、C、D错误。
9.答案：BC
解析：由于力的作用是相互的，则小汽车与大型货车受到的撞击力一样大，故A错误，B正确；根据牛顿第二定律可知，力的大小相同时，质量越小的物体，加速度越大，故C正确，D错误。
10.答案：ABD
解析：对货物受力分析，受重力和拉力T，根据牛顿第二定律，有，得。当时，，即图线与纵轴的交点M的值，故A正确；当时，，故图线与横轴的交点N的值，故B正确；图线的斜率表示货物质量的倒数，故C错误，D正确。
11.答案：AB
解析：对组成的系统应用牛顿第二定律得，隔离物块B，应用牛顿第二定律得。以上两式联立可解得，由此可知，的大小与无关，越大，越小，越大，故A、B均正确。
12.答案：AD
解析：第一阶段的加速度，由牛顿第二定律得，得，故A正确；由平衡条件可知，故B错误；第二阶段的加速度，由牛顿第二定律得，得，故C错误；无人机上升的总高度为，故D正确。