2025届高考物理一轮总复习第3单元牛顿运动定律作业7牛顿第二定律的应用1课件新人教版

这是一份2025届高考物理一轮总复习第3单元牛顿运动定律作业7牛顿第二定律的应用1课件新人教版，共26页。

微练一　动力学的两类基本问题1.如图所示,一物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过1 s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10 m/s2。下列v0和μ的值可能正确的是(　　)A.v0=2.5 m/sB.v0=1.5 m/sC.μ=0.28D.μ=0.25
2.如图所示,固定在水平地面上、倾角θ=30°的斜面底端有一挡板,其顶端有一轻质小滑轮,一根不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮,两端分别与物块A、B连接,物块A的质量为4m,物块B的质量为m。开始时将物块B按在地面上,物块A距挡板的距离为d,突然放手后物块A开始下滑,与挡板碰撞后速度立刻变为0。不计一切摩擦,则物块B上升的最大高度为(　　)
3.(2023浙江湖州高三模拟)“雪地魔毯”是滑雪场常见的一种设备,它类似于机场的传送带,主要用于将乘客从雪道底端运送到顶端。一名穿戴雪具的游客,从雪道底端静止站上“雪地魔毯”,“雪地魔毯”长L=150 m,倾角θ=11.6°(sin θ=0.2,cs θ=0.98),“雪地魔毯”以v=5 m/s的速度向上滑行,经过t=35 s游客滑到“雪地魔毯”的顶端。g取10 m/s2,人与“雪地魔毯”间的动摩擦因数为一定值,不计其他阻力,则(　　)A.游客在“雪地魔毯”上一直做匀加速运动B.游客在“雪地魔毯”上匀加速运动的时间为20 sC.游客在“雪地魔毯”上受到的摩擦力的方向可能改变D.游客与“雪地魔毯”间的动摩擦因数约为0.26
4.(多选)一热气球悬停在距地面65 m处(无人区),由于工作人员操作失误,热气球在很短时间内漏掉了一部分气体,被及时堵住后热气球在竖直方向由静止开始向下做匀加速直线运动,30 s后速度增加到3 m/s,此时工作人员立即抛出一些压舱物,热气球开始做匀减速直线运动,又过了30 s热气球再次到达之前的高度。已知热气球漏掉一部分气体后的总质量为600 kg,堵住后受到的浮力大小不变,热气球受到的阻力可以忽略不计,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)A.热气球向下做匀加速直线运动的加速度大小为0.1 m/s2B.热气球堵住后受到的浮力大小为5 600 NC.热气球距地面的最小距离为20 mD.抛出的压舱物的质量为23.3 kg
微练二　牛顿运动定律解决多过程直线运动问题5.玩“打水漂”时,使用的小石片质量m=10 g,水平初速度v0=4 m/s,在水面上滑行时受到水的阻力恒为Ff=0.2 N,小石片每次接触水面Δt=0.05 s后弹起,弹起时竖直方向的速度与此时沿水平面滑行的速度之比为k=0.5,弹跳数次后速度减为零,然后沉入水底,不计空气阻力的影响,g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　)A.小石片从接触水面开始至沉入水底,在水面弹起的次数为4B.小石片从接触水面开始至沉入水底,在水面弹起的次数为5C.小石片从接触水面开始至沉入水底,在空中运动的总时间为0.6 sD.小石片从接触水面开始至沉入水底,在空中运动的总时间为0.8 s
6.(多选)某游乐场的海豚表演如图所示。小海豚从水池冲出,以10 m/s的速度滑过坡道底端的O点,经过1.0 s向上滑过坡道上P点时的速度为3.2 m/s。该坡道为直道,足够长且倾角θ=37°,已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是(　　)A.小海豚和坡道之间的动摩擦因数为0.1B.小海豚上滑的加速度大小为3.2 m/s2C.小海豚滑过P点后还能继续向上滑3.2 mD.小海豚下滑回到O点时速度大小约为8.7 m/s
微练三　超重与失重问题7.近年来国家推行老旧小区安装电梯的惠民政策,此举解决了部分高层住户上下楼的问题。若取竖直向上方向为正方向,某人某次乘电梯的速度随时间变化关系如图乙所示,则以下四个时刻,人处于超重状态的是(　　)
A.3 s末B.5 s末C.6 s末D.8 s末
解析 3 s末电梯向上加速运动,人处于超重状态,A正确;5 s末电梯向上匀速运动,人处于平衡状态,B错误;6 s末电梯向上匀速运动,人处于平衡状态,C错误;8 s末电梯向上减速运动,人处于失重状态,D错误。
8.(2023浙江杭州高三模拟)为了研究自由落体运动,某同学用手机软件同步采集了手机下落过程中加速度随时间变化的数据,如图所示。实验时,质量为m的手机竖直放置,由静止开始自由下落,最终落到蹦床上,分析数据,下列说法正确的是(　　)
A.MN时段手机处于超重状态B.NP时段手机处于失重状态C.N时刻手机下降到最低点D.手机落到蹦床后,蹦床对手机的最大弹力约为8mg
解析 MN时段手机有向下的加速度,处于失重状态,故A错误;NP时段手机有向上的加速度,处于超重状态,故B错误;N时刻手机加速度为零,速度不为零,手机仍在向下运动,未到达最低点,故C错误;由图可知,当手机加速度方向向上时,手机加速度的最大值为70 m/s2,根据牛顿第二定律F-mg=ma,解得F=8mg,故手机落到蹦床后,蹦床对手机的最大弹力约为8mg,故D正确。
9.(2023浙江宁波高三模拟)在教室内将两端开口的洁净玻璃管竖直插入液体中,管中液面如图所示。当把该装置放在竖直加速的电梯中,且电梯的加速度a解析 若电梯向上加速,则液体将处于超重状态,液体向下的压力增大,则可知玻璃管内的液面要下降,玻璃管内外的液面高度差将减小,故A、B错误;若电梯向下加速,则液体将处于失重状态,液体向下的压力减小,则可知玻璃管内的液面要上升,玻璃管内外的液面高度差将变大,故C正确,D错误。
10.幼儿园组织推轮胎加速跑比赛,孩子们既玩得开心又锻炼了身体。比赛中小朋友保持两只手臂相互平行推动轮胎使其沿水平地面由静止开始做匀加速直线运动,2 s末速度变为1 m/s。已知轮胎的质量为5 kg,轮胎与地面间的动摩擦因数为0.5,手臂与水平地面间的夹角为37°,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,g取10 m/s2。(1)求轮胎的加速度大小;(2)求小朋友对轮胎的推力;(3)4 s末小朋友撤去推力,求轮胎可以继续向前运动的距离。
答案 (1)0.5 m/s2　(2)55 N　(3)0.4 m
解析 (1)由匀变速直线运动公式v=v0+at解得轮胎的加速度大小为a=0.5 m/s2。(2)对轮胎受力分析,竖直方向有FN=mg+Fsin 37°水平方向有Fcs 37°-μFN=ma联立解得,小朋友对轮胎的推力为F=55 N。
(3)撤去推力时,轮胎的速度为v1=at1=2 m/s由牛顿第二定律可得μmg=ma1由运动学公式可得,轮胎可以继续向前运动的距离为
11.某研究小组设计了一个总高度H0=24 m的低速风洞,用来研究某物体在竖直方向上的运动特性,如图所示,风洞分成一个高度为H1=16 m的无风区和一个受风区,某物体质量m=10 kg,在无风区中受到空气的恒定阻力,大小为20 N,在受风区受到空气对它竖直向上的恒定作用力。某次实验时该物体从风洞顶端由静止释放,且运动到风洞底端时速度恰好为0,重力加速度g取10 m/s2,求在本次实验中:
(1)该物体的最大速度;(2)该物体在受风区受到空气对它的作用力大小;(3)该物体第一次从风洞底端上升的最大距离。
答案 (1)16 m/s　(2)260 N　(3) m
解析 (1)在无风区对该物体由牛顿第二定律得mg-Ff=ma1解得a1=8 m/s2物体在无风区做匀加速直线运动,有解得最大速度为vmax=16 m/s。
(2)物体在受风区向下运动时做匀减速直线运动,则有解得a2=16 m/s2由牛顿第二定律得F-mg=ma2解得物体在受风区受到空气对它的作用力大小为F=260 N。