2024高考物理一輪復(fù)習(xí)專題23牛頓第二定律的理解和應(yīng)用練習(xí)含解析新人教版

PAGE6-專題23牛頓其次定律的理解和應(yīng)用1．[2024·山西呂梁月考](多選)如圖所示，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，當(dāng)小車在水平方向做勻變速直線運(yùn)動(加速度不等于零)時，關(guān)于桿對小球彈力的方向(其中OB豎直，OD水平，OA跟桿共線)，下列說法正確的是()A．不行能沿著OA方向B．不行能沿著OB方向C．不行能沿著OC方向D．不行能沿著OD方向2．[2024·河北衡水中學(xué)調(diào)研]一質(zhì)量為0.8kg的球固定在支桿AB的上端，支桿AB的下端固定在升降機(jī)上，今用一段繩子水平拉球，使桿發(fā)生彎曲，如圖所示，已知繩的拉力為6N，重力加速度g取10m/s2，則以下說法正確的是()A．若升降機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則AB桿對球的作用力大小為6NB．若升降機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，則AB桿對球的作用力大小為8NC．若升降機(jī)加速上升，加速度大小為5m/s2，則AB桿對球的作用力大小為6eq\r(5)ND．若升降機(jī)減速上升，加速度大小為5m/s2，則AB桿對球的作用力大小為6eq\r(5)N3．[2024·黑龍江大慶試驗中學(xué)月考]如圖所示，質(zhì)量為m的球與輕彈簧Ⅰ和水平細(xì)線Ⅱ相連，Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于水平和豎直墻上．球靜止時，Ⅰ中的拉力為F1、Ⅱ中的拉力為F2，分析當(dāng)僅剪斷Ⅰ或Ⅱ的瞬間，下列說法正確的是()A．若僅剪斷Ⅰ，則球的加速度a＝g，方向水平向右B．若僅剪斷Ⅰ，則球的加速度a＝eq\f(F1,m)，方向沿Ⅰ的延長線C．若僅剪斷Ⅱ，則球的加速度a＝eq\f(F2,m)，方向水平向左D．若僅剪斷Ⅱ，則球的加速度a＝g，方向豎直向上4．如圖所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為m和M(m:M＝1:2)的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右加速運(yùn)動時，彈簧的伸長量為x1；當(dāng)用同樣大小的力F豎直加速提升兩物塊時，彈簧的伸長量為x2，則x1:x2等于()A．1:1B．1:2C．2:1D．2:35．[2024·福建永安一中高三期中](多選)如圖所示，質(zhì)量為m1的小圓環(huán)A套在水平細(xì)桿上，質(zhì)量為m2的小球B通過輕質(zhì)細(xì)線與圓環(huán)A連接，用大小為F的水平恒力拉小球B，使A、B一起做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為a，已知重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．細(xì)桿對圓環(huán)的支持力大小為m1gB．圓環(huán)A與水平細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)為eq\f(F－m1＋m2a,m1＋m2g)C．細(xì)線中的彈力大小為eq\r(F2＋m2g2)D．細(xì)線與水平方向的夾角的正切值為eq\f(m2g,F－m2a)6.如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加速直線運(yùn)動．以x表示P離開靜止位置的位移，在彈簧復(fù)原原長前，下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是()7．在光滑水平面上放一質(zhì)量為M的物體A，用輕繩通過定滑輪與質(zhì)量為M的B相連，如圖甲所示，其它條件不變?nèi)サ鬊換上拉力F，且F＝Mg.如圖乙，設(shè)甲、乙兩圖中A的加速度分別為a1、a2，則()A．a(chǎn)1＝2a2B．a(chǎn)1＝a2C．a(chǎn)1＝eq\f(a2,2)D．無法確定8．[2024·河北辛集中學(xué)測試](多選)如圖所示，質(zhì)量為m2的物塊B放置在光滑水平桌面上，其上放置質(zhì)量m1的物塊A，A通過跨過光滑定滑輪的細(xì)線與質(zhì)量為M的物塊C連接．釋放C，A和B一起以加速度a從靜止起先運(yùn)動，已知A、B間動摩擦因數(shù)為μ1，則細(xì)線中的拉力大小為()A．MgB．Mg－MaC．(m1＋m2)aD．m1a＋μ1m1g9.如圖所示，一個小球從豎直立在地面上的輕彈簧正上方某處自由下落，從小球與彈簧接觸起先到彈簧被壓縮到最短的過程中，小球的速度和加速度的改變狀況為()A．加速度越來越大，速度越來越小B．加速度和速度都是先增大后減小C．速度是先增大后減小，加速度方向是先向下后向上D．速度是始終減小，加速度大小是先減小后增大10.[2024·全國卷Ⅰ]如圖，一同學(xué)表演蕩秋千．已知秋千的兩根繩長均為10m，該同學(xué)和秋千踏板的總質(zhì)量約為50kg.繩的質(zhì)量忽視不計．當(dāng)該同學(xué)蕩到秋千支架的正下方時，速度大小為8m/s，此時每根繩子平均承受的拉力約為()A．200NB．400NC．600ND．800N11．(多選)如圖所示，甲、乙兩車均在光滑的水平面上，質(zhì)量都是M，人的質(zhì)量都是m，甲車上的人用力F推車，乙車上的人用等大的力F拉繩子(繩與滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計)；人與車始終保持相對靜止．下列說法正確的是()A．甲車的加速度大小為eq\f(F,M)B．甲車的加速度大小為0C．乙車的加速度大小為eq\f(2F,M＋m)D．乙車的加速度大小為0錯題請用紅筆改正：專題23牛頓其次定律的理解和應(yīng)用1．BD小球和小車的加速度相同，若加速度方向水平向左，由牛頓其次定律知，桿的彈力與小球重力的合力方向水平向左，桿對球的彈力可能沿圖中的OA方向，若加速度方向水平向右，由牛頓其次定律知，合力的方向水平向右，桿對球的彈力可能沿圖中的OC方向，故B、D正確，A、C錯誤．2．C若升降機(jī)是靜止的，球也是靜止的，球處于平衡狀態(tài)，由平衡條件可知，桿對球的作用力大小為eq\r(F\o\al(2,繩)＋mg2)＝10N，故A、B錯誤；若升降機(jī)加速上升，在豎直方向，對球由牛頓其次定律得Fy－mg＝ma，解得Fy＝12N，在水平方向，由平衡條件得Fx＝F繩＝6N，桿對球的作用力大小為F＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))＝6eq\r(5)N，故C正確；若升降機(jī)減速上升，對球在豎直方向，由牛頓其次定律得mg－F′y＝ma，解得F′y＝4N，在水平方向，由平衡條件得Fx＝F繩＝6N，桿對球的作用力大小為F′＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F′\o\al(2,y))＝2eq\r(13)N，故D錯誤．3．C細(xì)線和彈簧未斷時，球受力如圖甲所示，球的重力和F1、F2的合力為零，剪斷彈簧瞬間，細(xì)線拉力突變?yōu)榱?，故小球只受重力，加速度為g，方向豎直向下，故A、B均錯誤；剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力和小球的重力不變，受力如圖乙所示，由幾何關(guān)系可知，F(xiàn)合＝F2＝ma，a＝eq\f(F2,m)，方向水平向左，故C正確，D錯誤．4．A水平向右拉兩物塊時，運(yùn)用整體法，由牛頓其次定律得整體的加速度a＝eq\f(F－μM＋mg,M＋m)＝eq\f(F,3m)－μg，隔離分析物塊A有kx1－μmg＝ma，得kx1＝eq\f(F,3)，x1＝eq\f(F,3k).豎直向上加速提升兩物塊時，運(yùn)用整體法，由牛頓其次定律得整體的加速度a′＝eq\f(F－M＋mg,M＋m)＝eq\f(F,3m)－g，對A物塊有kx2－mg＝ma′，得kx2＝eq\f(F,3)，x2＝eq\f(F,3k).所以x1:x2＝1:1，A正確，B、C、D錯誤．5．BD6.A7.C8．BCA、B一起在光滑面上向右加速由牛頓其次定律可得T＝(m1＋m2)a，故C正確，對C列牛頓其次定律Mg－T＝Ma，T＝Mg－Ma，B正確．9．C在接觸的第一個階段mg>kx，F(xiàn)合＝mg－kx，合力方向豎直向下，小球向下運(yùn)動，彈簧形變量x漸漸增大，所以F合漸漸減?。蒩＝eq\f(F合,m)得a的方向豎直向下，且漸漸減?。诌@一階段a與v的方向都豎直向下，所以v漸漸增大．當(dāng)mg＝kx時，F(xiàn)合＝0，a＝0，此時速度達(dá)到最大．之后，小球接著向下運(yùn)動，mg<kx，合力F合＝kx－mg，方向豎直向上，小球向下運(yùn)動，x接著增大，F(xiàn)合增大，且隨x增大而增大，因為此時a與v方向相反，所以v漸漸減?。孕∏蛳蛳聣嚎s彈簧的過程中，F(xiàn)合的方向先向下后向上，大小先變小后變大；a的方向先向下后向上，大小先變小后變大；v的方向向下，大小先變大后變?。蔬x項C正確．10．B該同學(xué)蕩秋千可視為做圓周運(yùn)動，設(shè)每根繩子的拉力大小為F，以該同學(xué)和秋千踏板整體為探討對象