【巩固复习】人教版(2019）必修1 高中物理 高一寒假专题10 牛顿第二定律的应用（原卷版+解析版）.zip

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作业10 牛顿第二定律的应用
一、瞬时问题
1．两种模型
合外力与加速度具有因果关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，当物体所受合外力发生变化时，加速度也随着发生变化，而物体运动的速度不能发生突变．
2．解题思路
eq \x(\a\al\vs4\c1(分析瞬时变化前,物体的受力情况))→eq \x(\a\al\vs4\c1(分析瞬时变化后,哪些力变化或消失))→eq \x(\a\al\vs4\c1(求出变化后物体所受合力,根据牛顿第二定律列方程))→eq \x(求瞬时加速度)
二、超重和失重
1．实重和视重
(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关(选填“无关”或“相关”)．
(2)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重．
2．超重、失重和完全失重的对比
三、动力学的两类基本问题
1．动力学问题的解题思路
2．解题关键
(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；
(2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；连接点的速度是联系各物理过程的桥梁．
1．如图，水平地面上有一个质量的小铁块，与地面之间的动摩擦因数为，某时刻开始用一个水平向右的拉力，重力加速度g取，从静止开始拉动小铁块，经过时间，拉力大小不变，方向变成水平向左，再作用时间，此刻小铁块的速度是（ ）

A．，向左B．，向左C．，向左D．，向右
2．如图所示，甲、乙两物体叠放，一起放置在光滑水平面上，甲的质量为2kg，乙的质量为1kg，甲、乙间的动摩擦因数为0.2，现将一水平向右的恒力作用在物体甲上，则甲对乙的摩擦力（ ）
A．大小为2N，方向水平向左B．大小为2N，方向水平向右
C．大小为4N，方向水平向左D．大小为4N，方向水平向右
3．乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。如图是南京紫金山缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a下行，如图所示。若在缆车中放一个与山坡表面平行的粗糙斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止（设缆车保持竖直状态运行）。重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）

A．小物块与斜面看成一个整体处于超重状态
B．当时，摩擦力的大小为
C．当时，摩擦力的大小为
D．若缆车加速度增加，则小物块受到的摩擦力和支持力都可能减小
4．如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为2kg的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数。重力加速度g取。不计空气阻力，则（ ）
A．箱子静止时，底部压力传感器显示示数
B．当时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子下蹲
C．当时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子向上站起
D．若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30N
5．如图，质量分别为和的物块A、B放在光滑水平面上并用轻质弹簧相连，今用大小为的水平恒力作用在A上，使A、B相对静止且一起向左做匀加速直线运动，若该弹簧劲度系数为，则下列说法正确的是（ ）
A．物块A、B一起做匀加速运动时，A的加速度大小为
B．物块A、B一起做匀加速运动时，弹簧的伸长量为
C．突然撤去力F的瞬间，A的加速度大小为
D．突然撤去力F的瞬间，B的加速度为0
6．如图甲所示，小明同学用水平恒力推静止在水平地面上的箱子，1s后撤去恒力，箱子的速度—时间图像如图乙所示。已知重力加速度为g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）

A．整个过程中箱子一直做匀变速直线运动
B．箱子所受推力与摩擦力之比为3:2
C．第1s末箱子的速度方向发生改变
D．箱子与地面间的动摩擦因数为0.2
7．滑板是一种深受青少年喜爱的运动，已被列入奥运会永久项目。在12月的街式滑板联赛女子决赛中，中国小将曾文蕙获得第六名。某次训练中，初速度，斜面倾角，滑板与斜面间的动摩擦因数为，已知，，。求：
（1）运动员沿斜面上滑时的加速度大小；
（2）运动员沿斜面上滑的最大距离x；
（3）运动员从最低点出发到再次回到最低点运动的总时间t（结果可用根号表示）。

1．某同学站在电子秤上完成下蹲动作，电子秤的压力传感器显示压力随时间的变化如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．该同学下蹲时，经历了先超重再失重的过程
B．该同学下蹲时，经历了先失重再超重的过程
C．刚开始下蹲时，该同学的加速度方向向上
D．刚开始下蹲时，该同学对电子秤的压力大于他的重力
2．某人站在力传感器上，先“下蹲”再“起立”，该过程中力传感器的示数随时间变化情况如图所示，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A．此人的重力大小为50N
B．在1~2s内，此人先失重后超重
C．在1~2s内，此人完成了一次“下蹲—起立”的动作
D．在1~2s内，此人的最大加速度大小约为
3．升降机运送重物，若以向上为正方向，通过传感器获得重物运动的图像，如图所示。由此可推断出（ ）

A．前内重物先向上运动后再向下运动B．前内重物的位移先增大后减小
C．前10s内重物处于超重状态D．第10s末至第20s末重物处于失重状态
4．如图所示，一条足够长且不可伸长的轻绳跨过光滑轻质定滑轮，绳的右端与一质量为20kg的重物相连，重物静止于地面上，左侧有一质量为10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳子以大小为的加速度竖直向上爬，取，则下列说法正确的是（ ）
A．绳上的拉力大小为100N
B．猴子对绳的拉力小于绳对猴子的拉力
C．猴子处于失重状态
D．地面对重物的支持力大小为50N
5．人站在体重计上向下蹲，发现在下蹲的过程中，体重计的示数会变化。人在此过程中（ ）
A．一直超重B．一直失重C．先超重后失重D．先失重后超重
6．如图所示为拖船拉着货船渡过运河。拖船发动机的牵引力为在拖船启动10s后，拖船和货船的速度大小变化了2m/s。已知拖船的质量为，重力加速度g取，海水对两船的阻力均为自身重力的0.08倍，则货船的质量为（ ）
A．B．C．D．
7．如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量为75kg，以1m/s的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为37°，在5s的时间内滑下的路程为55m。（已知，，取）求：
（1）滑雪者的加速度a的大小；5s时的速度大小。
（2）滑雪者对雪面的压力的大小及滑雪者受到阻力的大小。
1．（多选）如左下图，一个小木块静止在光滑地面上，某时刻开始对它施加一个水平方向的外力F，而力F的大小和方向随时间改变，木块接下来的速度时间图像如右下图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．在0到2s内，力F的大小随时间均匀增大
B．在2s到4s内，力F大小为0
C．0到2s内，与4s到6s内，这两个时间内，力F的方向相反
D．6s末，力F改变方向
2．（多选）如图所示，物块放在粗糙的斜面上处于静止状态。现对物块施加一沿斜面向上的拉力F，在拉力F由零逐渐增大到物块刚要滑动的过程中，物块受到的静摩擦力（ ）
A．先沿斜面向上，后沿斜面向下B．先沿斜面向下，后沿斜面向上
C．先增大后减小D．先减小后增大
3．（多选）质量m＝2kg、初速度＝8m/s的物体沿着粗糙水平地面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，设水平向右为拉力的正方向，且物体在t＝0时刻开始运动，g取10m/s2，则以下结论正确的是（ ）
A．0～1s内，物体的加速度大小为2m/s2B．1～2s内，物体的加速度大小为2m/s2
C．0～1s内，物体的位移为7mD．0～2s内，物体的总位移为11m
4．下图是某物体随升降机由一楼运动到某高楼层的过程中的v-t图像，则（ ）
A．物体在0～2s内处于失重状态
B．物体在2～4s内处于超重状态
C．物体在4～5s内处于失重状态
D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
5．在学校秋季运动会上，小虎同学以背越式成功地跳过了1.82m的高度，若空气阻力可忽略，则下列说法正确的是（ ）
A．起跳时地面对小虎的支持力大于他对地面的压力
B．小虎在上升过程中处于超重状态
C．小虎在下降过程中处于失重状态
D．小虎跳过最高点后，依靠惯性下落
6．在离地面高度的地方，将小球以的速度竖直向上抛出，球上升和下降过程受到空气阻力大小恒定为，小球到达最高点后，球又落下。已知球的质量为，重力加速度为。求
（1）小球上升过程的加速度大小和方向；
（2）小球上升过程中的最大位移；
（3）小球下落到碰地前瞬间的速度和从最高点开始下落过程所用的时间。
1．（多选）电动平衡车是一种新的短途代步工具。已知人和平衡车的总质量是60kg，启动平衡车后，车由静止开始向前做直线运动，某时刻关闭动力，最后停下来，其图像如图所示。g=10m/s2，则（ ）
A．平衡车与地面间的动摩擦因数为0.06
B．平衡车在加速段的动力大小72N
C．平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3m/s
D．平衡车整个运动过程中的位移大小为195m
2．（多选）如图，质量为2kg的物块A和质量为1kg的物块B用轻弹簧相连，置于光滑的水平面上，在沿弹簧轴线方向，用力F拉动物块B，稳定后物块A和物块B以的加速度一起向右做匀加速直线运动，弹簧始终在弹性限度内。则稳定后（ ）
A．拉力F的大小为16N
B．撤去力F后瞬间，物块A的加速度大小为
C．弹簧弹力大小为8N
D．撤去力F后瞬间，物块B的加速度大小为
3．（多选）一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定在加速上升的电梯中，加速度为，如图所示。在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（ ）
A．当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小
B．当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大
C．当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小
D．当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大
4．高铁“拉近”了城市之间的距离。一质量的列车从高速铁路的某车站由静止出发，经过达到最高速度。设此加速过程为匀加速直线运动，运行过程中所受阻力为车重的0.1倍。求此过程中：
（1）列车的加速度大小；
（2）列车通过的位移大小；
（3）列车受到的牵引力大小。
5．2023年春节前后，黑龙江“冰雪游”火热，冰上娱乐项目深受人们的喜爱。如图所示，小朋友坐在冰车上，大人用的水平恒力推冰车，使小朋友和冰车一起在水平冰面上从静止开始做匀加速直线运动。小朋友和冰车总质量，不计冰车和冰面之间的摩擦力。求：
（1）小朋友和冰车一起运动的加速度大小；
（2）经过时间，小朋友和冰车滑行的距离；
（3）在第末，小朋友和冰车的速度大小。
名称
超重
失重
完全失重
现象
视重大于实重
视重小于实重
视重等于0
产生
条件
物体的加速度向上
物体的加速度向下
物体竖直向下的加速度等于g
对应
运动
情境
加速上升或减速下降
加速下降或减速上升
自由落体运动、竖直上抛运动、宇宙航行等
原理
F－mg＝ma
F＝mg＋ma
mg－F＝ma
F＝mg－ma
mg－F＝mg
F＝0