2024高考物理一輪復(fù)習(xí)14牛頓第二定律課時(shí)同步檢測(cè)含解析

牛頓其次定律1．“殲－20”戰(zhàn)斗機(jī)在某次起飛中，由靜止起先加速，當(dāng)加速度a不斷減小至零時(shí)，飛機(jī)剛好起飛。關(guān)于起飛過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()A．飛機(jī)所受合力不變，速度增加越來(lái)越慢B．飛機(jī)所受合力減小，速度增加越來(lái)越快C．速度方向與加速度方向相同，速度增加越來(lái)越快D．速度方向與加速度方向相同，速度增加越來(lái)越慢解析：選D依據(jù)牛頓其次定律可知，當(dāng)加速度a不斷減小至零時(shí)合力漸漸減小到零，速度增加得越來(lái)越慢，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；飛機(jī)做加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向與速度方向相同，加速度減小，即速度增加的快慢程度越來(lái)越慢，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。2．一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時(shí)刻起先，物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間的關(guān)系的圖像是()解析：選C物塊的受力如圖所示，當(dāng)F不大于最大靜摩擦力時(shí)，物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故其加速度為0；當(dāng)F大于最大靜摩擦力后，由牛頓其次定律，得F－μFN＝ma，即F＝μFN＋ma，F(xiàn)與a成線性關(guān)系。C項(xiàng)正確。3．(多選)某物體在光滑的水平面上受到兩個(gè)恒定的水平共點(diǎn)力的作用，以10m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其中F1與加速度的方向的夾角為37°，某時(shí)刻撤去F1，此后該物體()A．加速度可能為5m/s2B．速度的改變率可能為6m/s2C．1秒內(nèi)速度改變大小可能為20m/sD．加速度大小肯定不為10m/s2解析：選BC依據(jù)牛頓其次定律得F合＝ma＝10m，F(xiàn)1與加速度方向的夾角為37°，依據(jù)幾何學(xué)問(wèn)可知，F(xiàn)2有最小值，最小值為F2min＝F合sin37°＝6m。所以當(dāng)F1撤去后，合力的最小值為Fmin＝6m，此時(shí)合力的取值范圍為F合≥6m，所以最小的加速度為amin＝eq\f(Fmin,m)＝6m/s2。故B、C兩項(xiàng)正確。4．如圖所示，質(zhì)量分別為m1＝1kg、m2＝4kg的A、B兩物體置于光滑的水平面上，中間用輕質(zhì)彈簧測(cè)力計(jì)連接，大小均為20N的水平拉力F1、F2分別作用在A、B上，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。下列說(shuō)法正確的是()A．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是0B．彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是40NC．突然撤去F2的瞬間，B的加速度大小為5m/s2D．撤去F1后，當(dāng)A、B加速度相同時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是16N解析：選C兩水平拉力大小相等，兩物體受力平衡，此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T＝20N，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；在突然撤去F2的瞬間，因?yàn)閺椈傻膹椓Σ荒馨l(fā)生突變，所以B的加速度大小為a2＝eq\f(T,m2)＝eq\f(20,4)m/s2＝5m/s2,選項(xiàng)C正確；撤去F1后，當(dāng)A、B加速度相同時(shí)，滿意eq\f(F2－T′,m2)＝eq\f(T′,m1)，解得彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)T′＝4N，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5．阿聯(lián)酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被稱為世界第一高樓。樓層總數(shù)162層，配備56部電梯，最高速可達(dá)17.4m/s。游客乘坐觀光電梯大約1min就可以到達(dá)觀光平臺(tái)。若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時(shí)由靜止起先上升，其加速度a與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．t＝6s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)B．7～53s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t＝59s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t＝60s時(shí)，電梯速度恰好為0解析：選D依據(jù)a-t圖像可知當(dāng)t＝6s時(shí)，電梯的加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；53～60s時(shí)間內(nèi)，加速度的方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，繩索的拉力小于重力；而7～53s時(shí)間內(nèi)，a＝0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應(yīng)大于電梯失重時(shí)繩索的拉力，所以這段時(shí)間內(nèi)繩索拉力不是最小，故B錯(cuò)誤；t＝59s時(shí)，電梯減速向上運(yùn)動(dòng)，a＜0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；依據(jù)a-t圖像與時(shí)間t坐標(biāo)軸所圍的面積表示速度的改變量，由幾何學(xué)問(wèn)可知，60s內(nèi)a-t圖像與時(shí)間t坐標(biāo)軸所圍的面積為0，所以速度的改變量為0，而電梯的初速度為0，所以t＝60s時(shí)，電梯速度恰好為0，故D正確。6.(2024·浙江4月選考)如圖所示，A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球，A為鐵球，B、C為木球。A、B兩球分別連接在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)。若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底(不計(jì)空氣阻力，ρ木＜ρ水＜ρ鐵)()A．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)B．A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)C．A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)D．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)解析：選D將掛吊籃的繩子剪斷瞬間，裝水的杯子做自由落體運(yùn)動(dòng)，水處于完全失重狀態(tài)，即可以認(rèn)為水和球之間沒(méi)有相互作用力。以杯子作為參考系，A受到向上的彈力作用，B受到向下的彈力作用，C不受到彈力作用，所以A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)。7.如圖所示，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2。重力加速度大小為g。則有()A．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝0，a2＝gC．a(chǎn)1＝0，a2＝eq\f(m＋M,M)g D．a(chǎn)1＝g，a2＝eq\f(m＋M,M)g解析：選C抽出木板前，木塊1受重力和彈簧對(duì)其向上的彈力，在抽出木板的瞬間，彈簧對(duì)木塊1的彈力將來(lái)得及改變，木塊1受重力和彈簧對(duì)其向上的彈力仍舊平衡，a1＝0。抽出木板前，木塊2受重力、彈簧對(duì)其向下的彈力和木板的支持力，而木板支持力大小等于Mg＋mg，在抽出木板的瞬間，彈簧對(duì)木塊2的彈力將來(lái)得及改變，但木塊2所受支持力(大小為Mg＋mg)突然消逝，依據(jù)牛頓其次定律，a2＝eq\f(m＋M,M)g。故C正確。8.質(zhì)量為M的皮帶輪工件放置在水平桌面上，一細(xì)繩繞過(guò)皮帶輪的皮帶槽，一端系一質(zhì)量為m的重物，另一端固定在桌面上。如圖所示，皮帶輪與桌面、細(xì)繩之間以及細(xì)繩與桌子邊緣之間的摩擦都忽視不計(jì)，則重物下落過(guò)程中，皮帶輪的加速度大小為()A.eq\f(mg,2M) B.eq\f(mg,M＋m)C.eq\f(2mg,M＋4m) D.eq\f(2mg,M＋2m)解析：選C相等時(shí)間內(nèi)重物下落的距離是皮帶輪運(yùn)動(dòng)距離的2倍，因此，重物的加速度大小也是皮帶輪加速度大小的2倍，設(shè)細(xì)繩上的拉力為F，依據(jù)牛頓其次定律eq\f(mg－F,m)＝2·eq\f(2F,M)，解得F＝eq\f(Mmg,M＋4m)，皮帶輪加速度大小為a＝eq\f(2F,M)＝eq\f(2mg,M＋4m)，所以C正確。9.如圖所示，用輕質(zhì)彈簧將籃球拴在升降機(jī)底板上，此時(shí)彈簧豎直，籃球恰好與光滑的側(cè)壁和光滑的傾斜天花板接觸，在籃球與側(cè)壁之間裝有壓力傳感器，當(dāng)升降機(jī)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，壓力傳感器的示數(shù)漸漸增大，某同學(xué)對(duì)此現(xiàn)象給出了下列分析與推斷，其中可能正確的是()A．升降機(jī)正在勻加速上升B．升降機(jī)正在勻減速上升C．升降機(jī)正在加速下降，且加速度越來(lái)越大D．升降機(jī)正在減速下降，且加速度越來(lái)越大解析：選C對(duì)籃球進(jìn)行受力分析如圖所示，由于壓力傳感器的示數(shù)增大，則側(cè)壁對(duì)籃球的壓力N肯定增大，F(xiàn)′水平向左的分力增大，F(xiàn)′肯定增大，F(xiàn)′豎直向下的分力增大；籃球在豎直方向運(yùn)動(dòng)，水平方向受力平衡，籃球的位置不變，則彈簧的彈