专题07 牛顿第二定律的应用—七年高考（2011-2017）物理试题分项精析版

专题07 牛顿第二定律的应用—七年高考（2011-2017）物理试题分项精析版

一、单项选择题 ‎1．【2015·上海·3】如图，鸟沿虚线斜向上加速飞行，空气对其作用力可能是（）‎ ‎ ‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】B ‎【考点定位】牛顿第二定律. ‎ ‎2．【2013·海南卷】一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是（）‎ A．a和v都始终增大 B．a和v都先增大后减小 C．a先增大后减小，v始终增大 D．a和v都先减小后增大 ‎【答案】C ‎【解析】初始状态质点所受合力为零，当其中一个力的大小逐渐减小到零时，质点合力逐渐增大到最大，a逐渐增大到最大，质点加速；当该力的大小再沿原方向逐渐恢复到原来的大小时，质点合力逐渐减小到零，a逐渐减小到零，质点仍然加速。可见，a先增大后减小，由于a和速度v始终同向，质点一直加速，v始终增大，故C正确。‎ ‎【考点定位】考查对牛顿第二定律及对速度时间关系的定性分析的理解。‎ ‎3．【2011·福建卷】如图，一不可伸长的轻质细绳跨过滑轮后，两端分别悬挂质量为和的物体和。若滑轮有一定大小，质量为且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的磨擦。设细绳对和的拉力大小分别为和，已知下列四个关于的表达式中有一个是正确 的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析判断正确的表达式是（）‎ A． B．‎ C．D．‎ ‎【答案】C ‎【考点定位】牛顿第二定律. ‎ ‎4．【2011·天津卷】如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力（）‎ A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小 C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小 ‎【答案】A ‎【解析】A、B两物块叠放在一起共同向右做匀减速直线运动，对A、B整体根据牛顿第二定律有，然后隔离B，根据牛顿第二定律有大小不变，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左，摩擦力向左；‎ ‎【考点定位】牛顿第二定律 ‎5．【2012·安徽卷】如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力F，则（）‎ A．物块可能匀速下滑 B．物块仍以加速度a匀加速下滑 C．物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D．物块将以小于a的加速度匀加速下滑 ‎【答案】C ‎【考点定位】考查力的分解、牛顿运动定律及其相关知识. ‎ ‎6．【2011·北京卷】“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（）‎ A．g B．2g C．3g D．4g ‎【答案】B ‎【解析】由题图可知：绳子拉力F的最大值为9F0/5，最终静止时绳子拉力为3F0/5=mg，根据牛顿第二定律得：9F0/5－3F0/5=ma，所以a=2g。B正确，A、C、D错误。‎ ‎【考点定位】牛顿第二定律与图像 ‎7．【2012·江苏卷】如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升. 夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是（）‎ A．2f(m+M) /M B．2f(m+M) /m C．2f(m+M)/ M -(m+M)g D．2f(m+M) /m +(m+M)g ‎【答案】A ‎【考点定位】本题考查物体受力分析、牛顿第二定律及其相关知识. ‎ ‎8．【2014·全国新课标Ⅰ卷】如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态。现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定的偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）。与稳定在竖直位置时相比，小球高度（）‎ A．一定升高 B．一定降低 C．保持不变 D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：小车静止时，弹簧弹力等于小球重力即，弹簧原长设为，则小球竖直向下的的悬吊高度为，匀加速运动时，设橡皮筋弹力为F，橡皮筋和竖直方向夹角为，则有，橡皮筋长度为，可得小球竖直方向悬吊的高度为，所以小球高度升高，选项A对。‎ ‎【考点定位】牛顿运动定律共点力的平衡 ‎【方法技巧】本题是已知运动，分析受力；静止时弹力与重力平衡，加速运动时，弹力与重力的合力水平向左。‎ 二、多项选择题 ‎9．【2016·江苏卷】如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）‎ A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B．鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C．若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大 D．若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面 ‎【答案】BD ‎【考点定位】力与运动 ‎【方法技巧】本题重在分析清楚鱼缸的受力情况、运动情况。先在桌布上加速，后在桌面上减速。鱼缸受桌布的滑动摩擦力与猫拉力的大小无关。‎ ‎10．【2012·四川卷】如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则（）‎ A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动 B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为－μg C．物体做匀减速运动的时间为2‎ D．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg（x0－）‎ ‎【答案】BD ‎【解析】弹簧弹力一直变化，物体不可能做匀变速运动，A、C错误。撤去F后，由牛顿第二定律得 B正确。当kx = μmg时物体速度最大，克服摩擦力做功为μmg（x0－x）= μmg（x0－），D正确。‎ ‎【考点定位】本题考查胡克定律，摩擦力，牛顿第二定律，功的计算及其相关 ‎11．【2013·浙江卷】如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s2。关于热气球，下列说法正确的是（）‎ A．所受浮力大小为4830N B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N ‎【答案】AD ‎【考点定位】牛顿第二定律的综合应用. ‎ ‎12．【2014·江苏卷】如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F，则（）‎ A．当F＜2μmg时，A、B都相对地面静止 B．当F＝时，A的加速度为 C．当F＞3μmg时，A相对B滑动 D．无论F为何值，B的加速度不会超过 ‎【答案】BCD ‎【解析】根据题意可知，B与地面间的最大静摩擦力为：fBm＝，因此要使B能够相对地面滑动，A对B所施加的摩擦力至少为：fAB＝fBm＝，A、B间的最大静摩擦力为：fABm＝2μmg，因此，根据牛顿第二定律可知当满足：＝，且≤fAB＜2μmg，即≤F＜3μmg时，A、B将一起向右加速滑动，故选项A错误；当F≥3μmg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有：F－2μmg＝2maA，2μmg－＝maB，解得：aA＝－μg，aB＝，故选项C、D正确；当F＝时，aA＝aB＝＝，故选项B正确。‎ ‎【考点定位】本题主要考查了牛顿第二定律的应用，以及处理连接体的方法问题，属于中档题。‎ ‎13．【2015·全国新课标Ⅱ·20】在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）‎ A．8 B．10 C．15 D．18‎ ‎【答案】BC ‎【考点定位】牛顿第二定律。‎ ‎14．【2015·海南·9】如图所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，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 ‎【考点定位】牛顿第二定律。‎ 三、非选择题 ‎15．【2011·上海卷】如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。‎ ‎（1）当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度 . ‎ ‎（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的方法是（）‎ A．增大两挡光片宽度 B．减小两挡光片宽度 C．增大两挡光片间距 D．减小两挡光片间距 ‎【答案】（1）（2）BC ‎【解析】（1）挡光片经过A，B两点，由于时间较短，可用平均速度代替瞬时速度，则小车经过A、B两点的瞬时速度分别为：，‎ 根据速度-位移关系公式有：，得 ‎（2）b越小，所测的平均速度越接近瞬时速度，d越大初速度、与末速度差距越大，速度平方差越大，相对误差越小．‎ ‎【考点定位】牛顿第二定律 ‎16．【2012·上海卷】如图，将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运劝，求F的大小。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】令，当时，杆对环的弹力向上，受力如图 由牛顿定律，‎ ‎【考点定位】本题考查牛顿第二定律及其相关知识。‎ ‎17．【2014·上海卷】如图，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为的固定斜面，斜面上放一质量为m的光滑球。静止时，箱子顶部与球接触但无压力。箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止，经过的总路程为s，运动过程中的最大速度为v。‎ ‎（1）求箱子加速阶段的加速度大小a'。‎ ‎（2）若a>g tan，求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力。‎ ‎【答案】（1）（2）左壁作用力为0，顶部作用力 ‎【解析】（1）匀加速阶段，运动时间，平均速度 匀减速阶段，运动时间，平均速度 全程则有 整理可得 ‎ ‎ 水平竖直方向正交分解可得 水平方向 整理可得，即顶部作用力为 考点：牛顿运动定律。‎ ‎18．【2017·新课标Ⅱ卷】为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1

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