2020高考物理一轮复习专题3-2 牛顿第二定律及其应用(精讲)含答案

二．牛顿第二定律一．选择题1.（6分）（2019河南开封三模）如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离。

则下列说法中正确的是( ）A．B和A刚分离时,弹簧为原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于D．在B与A分离之前，它们做匀加速运动【参考答案】C【名师解析】B和A刚分离时，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，A的加速度也为零，说明弹力对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态。

故AB错误.B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量△F＝mg．两物体向上运动的距离为h,则弹簧压缩量减小△x＝h,由胡克定律得:k＝＝．故C正确。

对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，重力2mg不变，弹力在减小，合力减小,整体做变加速运动.故D错误。

2．（6分）(2019山东枣庄二模）如图所示，用轻质细绳将条形磁铁悬挂于天花板上，处于悬空状态，现将一铁块置于条形磁铁下方，系统处于静止状态。

关于磁铁和铁块受力情况，下列说法正确的是( ）A．条形磁铁一定受3个力B．铁块一定受2个力C．若烧断细绳,则铁块一定受2个力D．若烧断细绳，则条形磁铁一定受3个力【参考答案】D【名师解析】如果磁铁对铁块的吸引力大于铁块的重力，则二者之间有弹力，如果磁铁对铁块的吸引力等于铁块的重力，则二者之间没有弹力，由此分析受力情况。

条形磁铁受到重力、绳子拉力、铁块的吸引力，也可能受到铁块的弹力，也可能不受铁块的弹力,故A错误；铁块受到重力、磁铁的吸引力，可能受到磁铁的弹力，也可能不受弹力，故B错误;若烧断细线，二者一起做自由落体运动，由牛顿第二定律可知，铁块一定受到受到重力、磁铁的吸引力,磁铁的弹力3个力作用，故C错误；若烧断细绳,条形磁铁受到重力、铁块的弹力、铁块的吸引力3个力，故D正确。

3。

如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( ）A．小车静止时，F mgsinθ=，方向沿杆向上B．小车静止时,F mg cosθ=，方向垂直于杆向上C．小车向右以加速度a运动时，一定有ma=FsinθD．小车向左匀速运动时，F mg=，方向竖直向上【参考答案】D【思路点拨】【名师解析】小车静止时,球受到重力和杆的弹力作用,由平衡条件可得杆对球的作用力F＝mg，方向竖直向上,选项A．B错误；小车向右以加速度a运动时,只有当a＝g tan θ时,才有F＝错误!，如图所示，选项C错误；小车向左匀速运动时,根据平衡条件知，杆对球的弹力大小为mg，方向竖直向上，选项D正确。

第三章牛顿运动定律1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考察考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律与受力分析解决运动与力的问题；理解超重与失重现象，掌握牛顿第二定律的验证方法与原理．2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题．高考试题往往综合牛顿运动定律与运动学规律进展考察，考题中注重及电场、磁场的渗透，并常常及生活、科技、工农业生产等实际问题相联系．3．本章是中学物理的根本规律与核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，仍将为高考命题的重点与热点，考察与要求的程度往往层次较高.1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题与两类动力学问题．1．内容：物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比．加速度的方向及作用力的方向一样．2．表达式：F＝ma，F及a具有瞬时对应关系．3．力学单位制(1)单位制由根本单位与导出单位共同组成．(2)力学单位制中的根本单位有质量(kg)、长度(m)与时间(s)．(3)导出单位有N、m/s、m/s2等．考点一用牛顿第二定律分析瞬时加速度★重点归纳★1.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意以下几种模型：2.(1)物体的受力情况与运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进展受力分析与运动分析．(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变．★典型案例★〔多项选择〕如下图，光滑水平面上放置着四个一样的木块，其中木块B 及C 之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。

现用水平拉力F 拉B 木块，使四个木块以一样的加速度一起加速运动，那么以下说法正确的选项是 ： 〔 〕A.一起加速过程中，D 所受到的静摩擦力大小为4F B.一起加速过程中,C 木块受到四个力的作用C.一起加速过程中,A 、D 木块所受摩擦力大小与方向一样 F 撤去瞬间，A 、D 木块所受静摩擦力的大小与方向都不变【答案】AC【解析】【名师点睛】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再对A 、D ，根据牛顿第二定律求出摩擦力；根据撤去F 的瞬间，各力的变化情况确定选项。

专题3.2 牛顿第二定律及其应用1．（江苏省南京市一中2019届期中）将一小球竖直向上抛出，取向上为正方向．设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定．则上升过程中，小球的加速度a 、速度v 、机械能E 、动能E k 与小球离抛出点高度h 的关系错误的是( )A ．B ．C ．D ．【答案】B【解析】根据牛顿第二定律，则-mg-f=ma ，解得mg f a m+=-，则选项A 正确；根据v 2=v 02-2gh 可知，选项B 错误；根据能量关系：E=E 0-fh 可知，选项C 正确；根据动能定理：0k k E E mgh fh =--可知，选项D 正确；此题选择不正确的选项，故选B.2．（上海市虹口区2019届期末）在粗糙的水平面上，物体在水平推力F 作用下由静止开始作匀加速直线运动，一段时间后，将F 逐渐减小，在F 逐渐减小到零的过程中，速度v 和加速度a 的变化情况是（ ） A ．v 减小，a 减小B ．v 增大，a 减小C ．v 先减小后增大，a 先增大后减小D ．v 先增大后减小，a 先减小后增大【答案】D【解析】物体在水平推力作用下由静止开始作匀加速直线运动，物体水平方向受到推力和滑动摩擦力，水平推力从开始减小到与滑动摩擦力大小相等的过程中，物体受到推力大于摩擦力，做加速运动，合力减小，加速度减小，物体做加速度减小的加速运动；此后推力继续减小，推力小于滑动摩擦力，合力与速度方向相反，做减速运动，合力反向增大，加速度反向增大，物体做加速度增大的减速运动；所以物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大，故选项D 正确，A 、B 、C 错误。

3．（宁夏银川市六盘山高级中学2019届期末）一个质量为2 kg 的物体，放在光滑水平面上，在水平面内3个共点力作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为8 N 和12 N 的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法正确的是（ ）A ．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s 2B．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小C．可能做匀减速直线运动，加速度大小是1.5 m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是6 m/s2【答案】B【解析】由平衡条件得知,余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为8N和12N 的两个力后,物体的合力大小范围为4N⩽F合⩽20N,物体的加速度范围为：2m/s2⩽a⩽10m/s2；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5m/s2，故A错误；撤去两个力后，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确；若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，加速度大小最小可能是2m/s2，不可能为1.5 m/s2，故C错误；撤去两个力后，物体受到的合力恒定，不可能做匀速圆周运动，故D错误。

大小恒定，则下列图象中可能正确的是(篮球向下运动时，受重力和空气阻力作用，根据牛顿第ma1，解得a1＝g－fm；篮球反弹向上运动时，受重力和空气阻力作用，根据牛顿第二定律有：mg＋a1<a2，即下落的加速度小于上升的加速度，故图线正方向的斜率小于负方向的斜率，由于碰撞中存在能量损失，所以小球弹起时的速度越来越小，故A正确，B、福建省莆田第一中学高三上学期期中(D)．若手指支撑着盘，使盘保持静止状态，则手指对盘的作用力大于mg．若手指支撑着盘并一起水平向右匀速运动，则盘受到水平向＋＝μmg，故C错误，D正确。

湖北武汉部分学校调研)一物块沿倾角为到达最大高度处后又返回斜面底端。

已知物块下滑的时间是上倍，则物块与斜面间的动摩擦因数为(B)tCD＝tEF B．tAB>tCD>tEFtAB<tCD<tEF D．tAB＝设上面圆的半径为r，下面圆的半径为度s ＝2rcosα＋R ，下滑的加速度a ＝mgcosαm ＝gcosα，根据位移时间公式得，s ＝12at2，则t ＝4rcosα＋2R gcosα＝4r g ＋2R gcosα，因为α>β>θ，则tAB>tCD>tEF ，故B 正确，A 、C 、D 错误。

5．[2019·湖北省宜昌市部分高中联考]某同学做“探究加速度与力、质量关系”的实验．如图甲所示是该实验的装置，他将光电门固定在水平轨道上的B 点，用不同重物通过细线拉同一小车，每次小车都从同一位置A 由静止释放．(1)实验中可近似认为细线对小车的拉力与重物重力大小相等，则重物的质量m 与小车的质量M 间应满足的关系为________．(2)若用游标卡尺测出遮光条的宽度d 如图乙所示，则d ＝________ cm ；实验时将小车从图示位置由静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的时间Δt ，就可以计算出小车经过光电门时的速度v .(3)测出多组重物的质量m 和对应遮光条通过光电门的时间Δt ，并算出相应的小车经过光电门时的速度v ，通过描点作出v 2－m 线性图象(如图丙所示)，从图线得到的结论是：在小车质量一定时，______________________.如果小车的质量M ＝5 kg ，图象的斜率k ＝1 m 2·s －2·kg －1，则A 、B 间的距离s ＝________ m ．(g 取10 m/s 2)(4)另一实验小组设计了如图(a)所示的实验装置，通过改变重物的质量，利用计算机可得滑块运动的加速度a 和所受拉力F 的关系图象．他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a －F 图线，如图(b)所示．滑块和位移传感器发射部分的总质量m ′＝________kg ；滑块和轨道间的动摩擦因数μ＝________.(重力加速度g 取10 m/s 2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)F及小车质量M之间的关系．为了平衡小车在运动过程中受到的阻力，必须使木板倾斜恰车和木板之间的动摩擦>”、“<”或“＝”)．实验得到如图乙所示的纸带．O点为小车运动起始时刻所打的0.1 s的相邻计数点记为A、B，小车的加速度大小为________ m/s2(结果保留两位有效数字在处理实验数据时，用m表示砝码和托盘的总质量，用表示当地的重力加速度．若用图甲图乙要顺利完成该实验，除图中实验仪器和低压交流电源外，还需要的实验仪器是________(填“刻度尺”、“天平”或“秒表示．的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的总重力．某一组同学先保持盘及盘中砝码的总质量另两组同学保持小车及车中砝码的总质量的关系，由于他们操作不当，这两组同学得到的关系图象分别如图甲和图乙所示，其原因分别是：传感器A固定在轨道一端．在运动过程中位移传感器B发出信号，位移传感器A接收信号且显示小车运动的位移．甲组实验中把重物的重力作为拉力F，乙组直接用力传感器测得拉力F，改变重物的重力重复实验多次，记录多组数据，并画出a－F图象．(1)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是_________________________________________________．(2)图(c)中符合甲组同学作出的实验图象的是________；符合乙组同学作出的实验图象的是________．答案：(1)小车的质量远大于重物的质量(2)②①解析：(1)甲组实验把重物的重力作为拉力F的条件是小车的质量远大于重物的质量．(2)由于甲组实验把重物的重力作为拉力F，当重物的质量增大到一定数值后图线将偏离直线，向下弯曲，所以图(c)中符合甲组同学作出的实验图象的是②；符合乙组同学作出的实验图象的是①.4．某实验小组利用如图甲所示的气垫导轨实验装置来探究合力一定时物体的加速度与质量之间的关系．甲乙(1)做实验时，将滑块从图甲所示位置由静止释放，由数字计时器(图中未画出)可读出遮光条通过光电门1、2的时间分别为Δt1、Δt2；用刻度尺测得两个光电门中心之间的距离x，用游标卡尺测得遮光条＝________.砂和砂桶的总质量为________________kg.(g 取10 m/s )同学乙根据实验数据画出了图(c)所示图线，从图线可知同学乙操作过程中可能_______________________．天平 (2)s 4－s 22T 2 (3)0.020(0.018～0.022均正确平衡摩擦力或平衡摩擦力不足本题需要用天平测量小车的质量，所以还缺少的器材__________________．正确操作后通过测量，作出a —F 图线，如图2中的实线所示，则图线上部弯曲的原因是_____________________________________选择合适的变量得到线性关系，根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量．请完成下列步骤：实验装置如图所示，设右边沙袋A的质量为的砝码放在沙袋A中，剩余砝码都放在左边沙块相对传感器的位移x随时间t的变化规律．某次描绘出滑块相对传感器的位移x随时间t的变化规律如图乙所示，则此次滑块在t＝0.4 s时的速度大小为________________ m/s2.不断增大长木板与水平面间的夹角，每次均让滑块从。

1．(多选)如图(a)，一物块在t＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图(b)所示。

若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出()点击观看解答视频A．斜面的倾角B．物块的质量C．物块与斜面间的动摩擦因数D．物块沿斜面向上滑行的最大高度答案ACD解析设物块的质量为m、斜面的倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数μ，物块沿斜面上滑和下滑时的加速度大小分别为a1和a2，根据牛顿第二定律有：mg sinθ＋μmg cosθ＝ma1，mg sinθ－μmg cosθ＝ma2。

再结合v-t图线斜率的物理意义有：a1＝v0 t1，a2＝v1t1。

由上述四式可见，无法求出m，可以求出θ、μ，故B错误，A、C均正确。

0～t1时间内的v-t图线与横轴包围的面积大小等于物块沿斜面上滑的最大距离，θ已求出，故可以求出物块上滑的最大高度，故D正确。

2．若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()答案 B解析由v-t图象可知，升降机的运动过程为：向下加速(失重：F＜mg)→向下匀速(F＝mg)→向下减速(超重：F＞mg)→向上加速(超重：F＞mg)→向上匀速(F＝mg)→向上减速(失重：F＜mg)，对照F-t图象可知，B正确。

3.(多选)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块。

开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑。

当升降机加速上升时，()A．物块与斜面间的摩擦力减小B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑答案BD解析当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有：mg sinθ＝μmg cosθ，则μ＝tanθ(θ为斜面倾角)，当升降机加速上升时，设加速度为a；物块处于超重状态，超重ma。

物块“重力”变为G′＝mg＋ma，支持力变为N′＝(mg＋ma)cosθ＞mg cosθ，B对。

“重力”沿斜面向下的分力G下′＝(mg＋ma)sinθ，沿斜面摩擦力变为f′＝μN′＝μ(mg＋ma)cosθ＞μmg cosθ，A错误。

第2讲牛顿第二定律的基本应用学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。

2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。

3.知道超重和失重现象，并会对相关的实际问题进行分析。

1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况，求解运动学物理量时，应先根据牛顿第二定律求解加速度。

(√)(2)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定。

(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。

(×)(4)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于物体的重力。

(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。

(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。

(√)(7)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向。

(×)2.(2023·江苏卷，1)电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。

电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示，两小球1和2之间用轻弹簧B相连，弹簧B与水平方向的夹角为30°，小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上，绳A与竖直方向的夹角为30°，小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。

两小球均处于静止状态。

已知重力加速度为g，则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示，根据平衡条件可得F B＝m1g，F B sin30°＝m2g，所以m1m2＝21，故A错误，B正确；在轻绳A突然断裂的瞬间，弹簧弹力未来得及变化，球2的加速度大小为0，弹簧弹力F B＝m1g，对球1，由牛顿第二定律有F合＝2m1g cos 30°＝m1a，解得a＝3g，故C正确，D错误。

2020高考物理牛顿第二定律及应用（含答案）1.关于单位制，下列说法正确的是()A．kg、m/s、N是导出单位B．kg、m、C是基本单位C．在国际单位制中，A是导出单位D．在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的答案D2.(多选)质量均为m的A、B两个小球之间连接一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上。

A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间()A．A球的加速度为F2m B．A球的加速度为零C．B球的加速度为F2m D．B球的加速度为Fm答案BD3.(多选)如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N 的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2)()A．物体经10 s速度减为零B．物体经2 s速度减为零C．物体速度减为零后将保持静止D．物体速度减为零后将向右运动答案BC4.(多选)在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝2 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。

当剪断轻绳的瞬间，g取10 m/s2，下列说法正确的是()A．此时轻弹簧的弹力大小为20 NB．小球的加速度大小为8 m/s2，方向向左C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s2，方向向右D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为零答案 ABD5. (多选)如图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b ，b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ，整个系统处于静止状态，现将细线剪断。

将物块a 的加速度的大小记为a 1，S 1和S 2相对于原长的伸长量分别记为Δl 1和Δl 2，重力加速度大小为g 。

第2讲　连接体问题1连接体的定义及分类 (1)两个或两个以上的物体,以某种方式连接在一起运动,这样的物体系统就是连接体。

(2)根据两物体之间相互连接的媒介不同,常见的连接体可以分为三大类。

①绳(杆)连接:两个物体通过轻绳或轻杆的作用连接在一起;②弹簧连接:两个物体通过弹簧的作用连接在一起;③接触连接:两个物体通过接触面的弹力或摩擦力的作用连接在一起。

(3)连接体的运动特点①轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等的。

②轻杆——轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度;轻杆转动时,连接体具有相同的角速度,而杆上各点的线速度与转动半径成正比。

③轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速率不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。

【易错警示】 (1)“轻”——质量和重力均不计。

(2)在任何情况下,绳中张力的大小相等,绳、杆和弹簧两端受到的弹力大小也相等。

(2018衡水中学高三10月考试)如图所示,质量为m 0、倾角为θ的斜面体静止在水平地面上,一质量为m 的小物块放在斜面,它沿斜面向下匀速运动。

若给小物块持续施加沿斜面向下的恒力F ,斜面体始终静止,重力加速度大小为g 。

施加恒力F 后,下列说法正确的是( )。

A.小物块沿斜面向下运动的加速度为FmB.斜面体对地面的压力大小等于(m+m 0)g+F sin θC.地面对斜面体的摩擦力方向水平向左D.斜面体对小物块的作用力的大小和方向都变化【答案】A(2019福建福州三十四中检测)如图所示,材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连,并在拉力F作用下沿斜面向上运动,轻绳与F的方向均平行于斜面。

当拉力F一定时,Q受到绳的拉力( )。

A.与斜面倾角θ有关B.与动摩擦因数有关C.与系统运动状态有关D.仅与两物块质量有关【答案】D2连接体的平衡 (1)关于研究对象的选取①单个物体:将物体受到的各个力的作用点全部画到物体的几何中心上。

②多个物体:在分析外力对系统的作用时,用整体法;在分析系统内各物体间的相互作用时,用隔离法。

2024高考物理一轮复习专题练习及解析—牛顿第二定律的基本应用1.(2020·山东卷·1)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示．乘客所受支持力的大小用F N表示，速度大小用v表示．重力加速度大小为g.以下判断正确的是()A．0～t1时间内，v增大，F N>mgB．t1～t2时间内，v减小，F N<mgC．t2～t3时间内，v增大，F N<mgD．t2～t3时间内，v减小，F N>mg2．水平路面上质量为30kg的小车，在60N水平推力作用下由静止开始以1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动.2s后撤去该推力，则下列说法正确的是() A．小车2s末的速度大小是4m/sB．小车受到的阻力大小是15NC．撤去推力后小车的加速度大小是1m/s2D．小车运动的总时间为6s3．(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()A．t＝2s时最大B．t＝2s时最小C．t＝8.5s时最大D．t＝8.5s时最小4.(多选)如图所示，光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边，三个斜面的倾角分别为75°、45°、30°.物体分别沿三个斜面从顶端由静止滑到底端，下列说法中正确的是()A．物体沿CA下滑，加速度最大B．物体沿EA下滑，加速度最大C．物体沿CA滑到底端所需时间最短D．物体沿DA滑到底端所需时间最短5.如图所示，一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上，另一端连着A小球，同时水平细线一端连着A球，另一端固定在右侧竖直墙上，弹簧与竖直方向的夹角是60°，A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端．开始时A、B两球都静止不动，A、B 两小球的质量相等，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在水平细线被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为()A．a A＝a B＝g B．a A＝2g，a B＝0C．a A＝3g，a B＝0D．a A＝23g，a B＝06.如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内．现有三条光滑直轨道AOB、COD、EOF，它们的两端分别位于上下两圆的圆周上，轨道与竖直直径的夹角关系为α>β>θ.现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端，则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为()A．t AB＝t CD＝t EF B．t AB>t CD>t EFC．t AB<t CD<t EF D．t AB＝t CD<t EF7.如图所示，在竖直平面内有半径为R和2R的两个圆，两圆的最高点相切，切点为A.B和C分别是小圆和大圆上的两个点，其中AB长为2R，AC长为22R.现沿AB和AC建立两条光滑轨道，自A处由静止释放小球(可看为质点)，已知小球沿AB轨道运动到B点所用时间为t1，沿AC轨道运动到C点所用时间为t2，则t1与t2之比为()A．1∶3B．1∶2C．1∶3D．1∶28．(多选)(2023·安徽黄山市模拟)奥运冠军全红婵在第14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠．在女子10m跳台的决赛中(下面研究过程将全红婵视为质点)，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为35 kg，重力加速度大小取g＝10m/s2，则()A．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态B．入水后全红婵处于失重状态C．全红婵在空中运动的时间为1.5sD．入水后全红婵受到水的阻力为612.5N9.(2022·浙江6月选考·19)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接．若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝2 9，货物可视为质点(取cos24°＝0.9，sin24°＝0.4，重力加速度g＝10m/s2)．(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度l2.10.某航母上舰载机起飞时主要靠甲板前端上翘来帮助战斗机起飞，其示意图如图所示，飞机由静止开始先在一段水平距离为L1＝160m的水平跑道上运动，然后在长度为L2＝20.5m的倾斜跑道上滑跑，直到起飞．已知飞机的质量m＝2.0×104 kg，其喷气发动机的推力大小恒为F＝1.4×105N，方向与速度方向相同，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h＝2.05m，飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍，假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，倾斜跑道看作斜面，不计水平跑道和倾斜跑道连接处的影响，且飞机起飞的过程中没有出现任何故障，取g＝10m/s2.求：(1)飞机在水平跑道上运动的末速度大小；(2)飞机从开始运动到起飞经历的时间t.11.(2019·浙江4月选考·12)如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球．A、B两球分别连接在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内．若将挂吊ρ水<ρ铁)()篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力，ρ木<A．A球将向上运动，B、C球将向下运动B．A、B球将向上运动，C球不动C．A球将向下运动，B球将向上运动，C球不动D．A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动答案及解析1．D 2.B 3.AD 4.AD 5.D 6.B7．D[如题图所示，设小圆中任意一条过A点的弦长为s，与竖直方向的夹角为θ，则s＝2R cosθ，小球下滑的加速度a＝g cosθ，根据s＝12at2得t＝2Rg，可知下滑时间与θ无关，因此从A点沿不同弦下滑的时间相等，故小球沿AB下滑所用的时间等于小球在高度为2R的位置做自由落体运动所用的时间，即2R＝12gt12，同理，小球沿AC下滑所用的时间等于小球在高度为4R的位置做自由落体运动所用的时间，即4R＝12gt22，联立解得t1t2＝12，选项D正确．]8．AD[跳离跳台后上升阶段，加速度竖直向下，则全红婵处于失重状态，A正确；入水后全红婵的加速度竖直向上，处于超重状态，B错误；以竖直向上为正方向，则根据－h＝v0t－12gt2，可得t＝2s，即全红婵在空中运动的时间为2s，C错误；入水时的速度v1＝v0－gt＝－15m/s，在水中的加速度大小a＝0－v1t＝7.5m/s2，方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知F阻＝mg＋ma＝35×10N＋35×7.5 N＝612.5N，D正确．]9．(1)2m/s2(2)4m/s(3)2.7m解析(1)根据牛顿第二定律可得mg sin24°－μmg cos24°＝ma1代入数据解得a1＝2m/s2(2)根据运动学公式有v2＝2a1l1解得v＝4m/s(3)根据牛顿第二定律有μmg＝ma2根据运动学公式有v max2－v2＝－2a2l2代入数据联立解得l2＝2.7m.10．(1)40m/s(2)8.5s解析(1)设飞机在水平跑道上运动的加速度大小为a1，阻力大小为F阻，在水平跑道上运动的末速度大小为v1，由牛顿第二定律得F－F阻＝ma1，F阻＝0.2mg，v12＝2a1L1，联立以上三式并代入数据解得a1＝5m/s2，v1＝40m/s.(2)设飞机在倾斜跑道上运动的加速度大小为a2，在倾斜跑道末端的速度大小为v2，飞机在水平跑道上的运动时间t1＝v1a1＝8s，在倾斜跑道上，由牛顿第二定律有F－F阻－mg hL2＝ma2，代入数据解得a2＝4m/s2，由v22－v12＝2a2L2，代入数据解得v2＝42m/s，飞机在倾斜跑道上的运动时间t2＝v2－v1a2＝0.5s，则t＝t1＋t2＝8.5s.11．D[开始时A球下的弹簧被压缩，弹力向上；B球下的弹簧被拉长，弹力向下；将挂吊篮的绳子剪断的瞬间，系统的加速度为g，为完全失重状态，此时水对球的浮力为零，则A球将在弹力作用下相对于杯底向上运动，B球将在弹力作用下相对于杯底向下运动，由于细线的拉力可以突变为零，所以C球相对于杯底不动，故选D.]。

2020年高考物理精选专题（含答案详解）一、单选题（共14题；共28分）1.质量为M的人站在地面上，用轻绳通过定滑轮将质量为m的重物从地面向上拉动，如图所示，若重物以加速度a上升，则人对地面的压力为( )A. (M+m)g+maB. (M+m)g-maC. (M-m)g-maD. Mg-ma2.如图所示，吊篮A、物体B、物体C的质量均为m，两物体分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计，整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态，现将悬挂吊篮的轻绳剪断在轻绳刚被剪断的时间（）A. 物体B的加速度大小为gB. 物体C的加速度大小为2gC. 吊篮A的加速度大小为gD. 吊篮A与物体C间的弹力大小为0.5mg3.用一质量不计的细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上A点，此时细线与水平面成θ=37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触。

小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为小球重力的0.5倍。

重力加速度为g。

现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（）A. 小车向右加速运动，加速度大小为0.5gB. 小车向左加速运动，加速度大小为0.5gC. 小车向右减速运动，加速度大小为23g D. 小车向左减速运动，加速度大小为23g4.乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示。

在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，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）则（）A. 小物块受到的支持力方向竖直向上B. 小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C. 小物块受到的静摩擦力为12mg+ma D. 小物块受到的滑动摩擦力为12mg+ma5.质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内，它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点，圆弧槽的半径为R，OA与水平线AB成60°角．槽放在光滑的水平桌面上，通过细线和滑轮与重物C相连，细线始终处于水平状态．通过实验知道，当槽的加速度很大时，小球将从槽中滚出，滑轮与绳质量都不计，要使小球不从槽中滚出，则重物C的最大质量为（）A. 2√33m B. 2m C. (√3−1)m D. (√3+1)m6.如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，设弹簧的劲度系数为k，当物体离开平衡位置的位移为x 时，A、B间摩擦力的大小等于（）A. 0B. kxC. mM kx D. mm+Mkx7.2019年7月9日，在沈阳进行的全国田径锦标赛上，来自上海的王雪毅以1米86的成绩获得女子跳高冠军。

2025年高考人教版物理一轮复习专题训练—牛顿第二定律的基本应用（附答案解析）1．水平路面上质量为30kg的小车，在60N水平推力作用下由静止开始以1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动。

2s后撤去该推力，则下列说法正确的是()A．小车2s末的速度大小是4m/sB．小车受到的阻力大小是15NC．撤去推力后小车的加速度大小是1m/s2D．小车运动的总时间为6s2.(2021·全国甲卷·14)如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。

横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。

将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。

若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将()A．逐渐增大B．逐渐减小C．先增大后减小D．先减小后增大3．(2023·广东茂名市一模)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v －t图像如图所示。

假设平衡车受到的阻力是其重力的k倍，g＝10m/s2，则()A．k＝0.6B．平衡车整个运动过程中的位移大小为195mC．平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3m/sD．平衡车在加速段的动力大小为72N4．(多选)(2023·内蒙古呼和浩特市模拟)一个质量为m小物体，静止在水平地面上。

当受到一个水平外力F作用时，物体会静止或做加速直线运动。

随着水平外力大小变化，其加速度a 也发生改变。

如图是a和F的变化关系图像(最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2)，则()A．物体质量为1kgB．物体所受滑动摩擦力大小为2NC．该图像斜率表示物体的质量D．当F＝3N时，物体的加速度大小为2m/s25．农用无人机喷洒农药可以极大地提高农民的工作效率，为了防止无人机在作业中与障碍物发生碰撞，在某次测试中，无人机以标准起飞质量m＝44kg起飞，以安全飞行速度v0＝8m/s 水平向着障碍物飞行，测距雷达发现s＝10.5m处的障碍物后，无人机立即调整推力方向，做匀减速直线运动，结果无人机悬停在距离障碍物l＝2.5m处，飞行过程中可将无人机看成质点，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力，则无人机在匀减速直线运动过程中受到的推力的大小为()A．8829N B．176NC．88N D．17629N6.如图所示，有一半圆，其直径水平且与另一圆的底部相切于O点，O点恰好是下半圆的圆心，它们处在同一竖直平面内。

第2节牛顿第二定律__两类动力学问题(1)物体加速度的方向一定与合外力方向相同。

(√)(2)质量越大的物体，加速度越小。

(×)(3)物体的质量与加速度成反比。

(×)(4)物体受到外力作用，立即产生加速度。

(√)(5)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。

(×)(6)物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小。

(√)(7)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。

(×)(8)力的单位牛顿，简称牛，属于导出单位。

(√)突破点(一)牛顿第二定律的理解1．牛顿第二定律的五个特性2．合力、加速度、速度之间的决定关系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度。

(2)a＝ΔvΔt是加速度的定义式，a与Δv、Δt无必然联系；a＝Fm是加速度的决定式，a∝F，a∝1m。

(3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。

[题点全练]1．(2019·温州月考)对牛顿第二定律的理解，错误的是()A．在F＝kma中，k的数值由F、m、a的单位决定B．当合力为零时，加速度为零C．加速度的方向总跟合力的方向一致D．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用解析：选D在F＝kma中，k的数值由F、m、a的单位决定，当F、m、a的单位都取国际单位时，k的数值取1，即F＝ma，故A正确；物体所受合力为零时，根据牛顿第二定律F＝ma可知，加速度一定为零，故B正确；根据牛顿第二定律知，加速度方向与合力的方向相同，故C正确；根据牛顿第二定律知，当物体加速度不为零即有加速度时，则合力不为零，当物体没有加速度即加速度为零时也可以受到外力作用，只是此时合力为零，故D错误。

2.(2016·上海高考)如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的()A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向解析：选D据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也向右，即沿OD方向，故选项D正确。

专题3.2 牛顿第二定律及其应用（精讲）1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质。

2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题。

知识点一牛顿第二定律、单位制1．牛顿第二定律(1)内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。

加速度的方向与作用力的方向相同。

(2)表达式a＝Fm或F＝ma。

(3)适用范围①只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。

②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。

2．单位制(1)单位制由基本单位和导出单位组成。

(2)基本单位基本量的单位。

力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米。

(3)导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。

知识点二动力学中的两类问题1．两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况。

(2)已知运动情况求物体的受力情况。

2．解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下：【方法技巧】两类动力学问题的解题步骤知识点三超重和失重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，在地球上的同一位置是不变的。

(2)视重①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视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。

2．超重、失重和完全失重的比较(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象(或对悬挂物的拉力)等于零的现象产生条件物体的加速度方向向上物体的加速度方向向下物体的加速度方向向下，大小a＝g 原理方程F－mg＝maF＝m(g＋a)mg－F＝maF＝m(g－a)mg－F＝mgF＝0运动状态加速上升或减速下降加速下降或减速上升无阻力的抛体运动；绕地球匀速圆周运动知识点四动力学中整体法、隔离法的应用1．外力和内力如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力。

2020衡水名师原创物理专题卷专题三 牛顿运动定律考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重 （2、3、7）考点08 牛顿运动定律的应用 （1、8—13、15—20）考点09 动力学的图象问题 （4、5、6、14）第I 卷（选择题 68分）一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。

每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期月考】考点08易关于力学单位制，下列说法中正确的是（ ）A. N 、 /m s 、 2/m s 是导出单位B.后人为了纪念牛顿， N 作为力学中的基本单位C.在国际单位制中，时间的基本单位可以是s ，也可以是hD.在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是 F ma2．【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】考点07难如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，下列判断正确的是（ ）A ．在第一过程中，运动员始终处于失重状态B ．在第二过程中，运动员始终处于超重状态C ．在第二过程中运动员的机械能始终在增大D ．在第一过程中运动员的动能始终在减小3．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】考点07易2015年11月30日，蹦床世锦赛在丹麦落下帷幕，中国代表团获得8金3银2铜，领跑世锦赛的奖牌榜．一位运动员从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，利用仪器测得该运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中，运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa段和cd段为直线．由图可知，运动员发生超重的时间段为（）vtOacdt1 t2t3 t4 t5A．0～t1 B．t1～t2C．t2～t4 D．t4～t54．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】考点09中如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是（）5．【2017·河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】考点09难如图所示滑块以初速度V0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零，对于该运动过程，若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象能正确描述这一运动规律的是（）6．【2017·开封市高三第一次模拟】考点09难如图（甲）所示，足够长的木板B 静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A .木板B 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用时，木板B 的加速度a 与拉力F 关系图象如图（乙）所示，则小滑块A 的质量为（ ）A ．4kgB ．3kgC ．2kgD ．1kg7．【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】考点07难欧洲太空总署火星登陆器“斯基亚帕雷利”于2016年10月19日坠毁在火星表面。