第二章牛頓運動定律曲線運動第1節(jié)牛頓運動定律的理解和基本應用考點一牛頓第一定律慣性1．(2024·甘肅省蘭州市高三下診斷考試)在東漢王充所著的《論衡·狀留篇》中提到“是故湍瀨之流，沙石轉(zhuǎn)而大石不移。何者？大石重而沙石輕也。”從物理學的角度對文中所描述現(xiàn)象的解釋，下列說法正確的是(

)A．水沖沙石，沙石才能運動，是因為力是產(chǎn)生運動的原因B．大石的質(zhì)量比較大，所以慣性比較大C．只有在水的持續(xù)沖力作用下沙石才能一直運動，是因為運動需要力來維持D．“大石不移”是因為大石受到的阻力大于水的沖力解析：水沖沙石，沙石才能運動，是因為水的沖擊力大于沙石受到的阻力時，沙石受到的合力不為零，力是改變物體運動狀態(tài)的原因，而不是產(chǎn)生運動的原因，故A錯誤；慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大，大石由于質(zhì)量大，慣性大，故B正確；物體的運動不需要力來維持，如沙石不受力的作用時，可以保持勻速直線運動狀態(tài)，故C錯誤；“大石不移”是因為水的沖力等于大石受到的阻力，大石所受的合力為零，故D錯誤。考點二牛頓第二定律單位制2.如圖所示，質(zhì)量為20kg的物體，沿水平面向右運動，它與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1，同時還受到大小為10N的水平向右的力的作用，則該物體(g取10m/s2)(

)A．受到的摩擦力大小為20N，方向向左B．受到的摩擦力大小為20N，方向向右C．運動的加速度大小為1.5m/s2，方向向左D．運動的加速度大小為0.5m/s2，方向向右3．趣味比賽“毛毛蟲競速”鍛煉體能的同時，也考驗班級的團隊協(xié)作能力。某高中校運動會比賽中某班四位同學齊心協(xié)力，默契配合，發(fā)令后瞬間將“毛毛蟲”提起并沿水平跑道加速出發(fā)，加速度大小約為7.5m/s2。已知“毛毛蟲”道具質(zhì)量為4kg，重力加速度g＝10m/s2，不計空氣阻力。則在發(fā)令后瞬間平均每位同學對道具的作用力約為(

)A．6N B．8NC．12.5N D．30N考點三牛頓第二定律的瞬時性問題5．如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為θ。圖甲中A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕桿相連。系統(tǒng)靜止時，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行。在突然撤去擋板的瞬間(

)A．兩圖中兩球加速度大小均為gsinθB．兩圖中A球的加速度均為零C．圖甲中B球的加速度大小為2gsinθD．圖乙中B球的加速度為零6．(2024·湖南高考)如圖，質(zhì)量分別為4m、3m、2m、m的四個小球A、B、C、D，通過細線或輕彈簧互相連接，懸掛于O點，處于靜止狀態(tài)，重力加速度為g。若將B、C間的細線剪斷，則剪斷瞬間B和C的加速度大小分別為(

)A．g，1.5g B．2g，1.5gC．2g，0.5g D．g，0.5g解析：剪斷B、C間細線前，對小球B、C、D及C、D間輕彈簧組成的整體受力分析，根據(jù)平衡條件可知，A、B間輕彈簧的彈力大小為FAB＝(3m＋2m＋m)g＝6mg，對小球D受力分析，根據(jù)平衡條件可知，C、D間輕彈簧的彈力大小為FCD＝mg。剪斷B、C間細線瞬間，兩輕彈簧的彈力不變，根據(jù)牛頓第二定律，對B有FAB－3mg＝3maB，對C有FCD＋2mg＝2maC，解得B的加速度大小aB＝g，方向豎直向上，C的加速度大小aC＝1.5g，方向豎直向下。故選A?？键c四動力學的兩類基本問題7．如圖甲所示，打彈珠是兒童常玩的游戲。如圖乙所示，某次游戲時，兩個質(zhì)量相等的彈珠1、2相距L，開始時靜止在水平場地中，一個小朋友給彈珠1一個水平彈力使其獲得水平速度，彈珠1與彈珠2發(fā)生彈性正碰后，彈珠2恰好能沿直線運動L的距離。已知重力加速度為g，彈珠在水平面上運動時所受阻力始終為重力的k倍。則彈珠2運動的時間為(

)考點五超重和失重9．(2025·福建省廈門市高三上第二次質(zhì)量檢測)在身體素質(zhì)測試“原地縱跳摸高”科目中，某同學快速下蹲后立即蹬伸豎直起跳。在此過程中，測得該同學豎直方向加速度a隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，已知豎直向上為正方向，則該同學(

)A．從A到B的過程中，處于超重狀態(tài)B．在B點時，速度為零C．在C點時，恰好離開地面D．從C到D的過程中，處于失重狀態(tài)解析：由圖可知，從A到B的過程中，以及從C到D的過程中，該同學有豎直向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故A錯誤，D正確；a-t圖像中，圖線與時間軸圍成的面積表示速度變化量，該同學在A點的速度為零，故在B點時，速度不為零，B錯誤；恰好離開地面時，地面對該同學的作用力為零，若不計空氣阻力，則該同學的加速度為重力加速度，結(jié)合題圖分析可知，該同學在D點時，恰好離開地面，故C錯誤。11．(2024·貴州高考)某研究人員將一鐵質(zhì)小圓盤放入聚苯乙烯顆粒介質(zhì)中，在下落的某段時間內(nèi)，小圓盤僅受重力G和顆粒介質(zhì)對其向上的作用力f。用高速相機記錄小圓盤在不同時刻的位置，相鄰位置的時間間隔相等，如圖所示，則該段時間內(nèi)下列說法可能正確的是(

)A．f一直大于GB．f一直小于GC．f先小于G，后大于GD．f先大于G，后小于G解析：由題圖可知，相等時間間隔內(nèi)鐵質(zhì)小圓盤的位移先增大后減小，可知鐵質(zhì)小圓盤下落的速度先增大后減小，以向下為正方向，則鐵質(zhì)小圓盤的加速度a先正后負，設鐵質(zhì)小圓盤的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律有G－f＝ma，可知f先小于G，后大于G，故選C。12.如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F，則(

)A．物塊可能勻速下滑B．物塊仍以加速度a勻加速下滑C．物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D．物塊將以小于a的加速度勻加速下滑13.如圖為用索道運輸貨物的情景，已知傾斜的索道與水平方向的夾角為37°，質(zhì)量為m的重物與車廂地板之間的動摩擦因數(shù)為0.30。當載重車廂沿索道向上加速運動時，重物與車廂仍然保持相對靜止狀態(tài)，重物對車廂內(nèi)水平地板的正壓力為其重力的1.15倍，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，那么這時重物對車廂地板的摩擦力大小為(

)A．0.35mg B．0.30mgC．0.23mg D．0.20mg14.(2021·北京高考)某同學使用輕彈簧、直尺、鋼球等制作了一個“豎直加速度測量儀”。如圖所示，彈簧上端固定，在彈簧旁沿彈簧長度方向固定一直尺。不掛鋼球時，彈簧下端指針位于直尺20cm刻度處；下端懸掛鋼球，靜止時指針位于直尺40cm刻度處。將直尺不同刻度對應的加速度標在直尺上，就可用此裝置直接測量豎直方向的加速度。取豎直向上為正方向，重力加速度大小為g。下列說法正確的是(

)A．30cm刻度對應的加速度為－0.5gB．40cm刻度對應的加速度為gC．50cm刻度對應的加速度為2gD．各刻度對應加速度的值是不均勻的15．(2023·全國乙卷)一同學將排球自O點墊起，排球豎直向上運動，隨后下落回到O點。設排球在運動過程中所受空氣阻力大小和速度大小成正比，則該排球(

)A．上升時間等于下落時間B．被墊起后瞬間的速度最大C．達到最高點時加速度為零D．下落過程中做勻加速運動解析：排球上升過程和下落過程的位移大小相同，上升過程的末狀態(tài)和下落過程的初狀態(tài)速度均為0；對排球受力分析，上升過程中重力和空氣阻力均豎直向下，下落過程中重力豎直向下，空氣阻力豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律及運動學規(guī)律可知，該排球上升時間比下落時間短，下落過程中下落回到O點的速度小于上升過程排球被墊起時的速度，故排球被墊起后瞬間的速度最大，A錯誤，B正確。該排球達到最高點時速度為0，空氣阻力為0，排球僅受重力作用，加速度為重力加速度g，C錯誤。下落過程中，排球受豎直向下的重力和豎直向上的空氣阻力，速度增大，所受空氣阻力增大，故排球所受的合外力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運動，最終加速度可能減小到零而做勻速直線運動，D錯誤。16．圖甲為不帶滑雪杖的運動員的訓練畫面，其運動過程可簡化為如圖乙所示的模型：運動員(可視為質(zhì)點)沿傾角θ＝37°的滑道由靜止開始勻加速直線下滑，到達坡底后進入水平滑道勻減速直線滑行s＝51.2m停下。

已知水平段運動時間t＝6.4s，滑雪板與整個滑道的動摩擦因數(shù)均相同，運動員進入水平滑道瞬間的速度大小不變，不計空氣阻力。(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)求：(1)滑雪板與滑道的動摩擦因數(shù)μ；(2)運動員開始下滑位置到坡底的距離x。答案：(1)0.25

(2)32m17．(2024·遼寧省高三下模擬)一種巨型娛樂器械可以使人們體驗超重和失重，如圖所示，可乘坐多人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上H＝48m的高空，然后座艙從靜止開始以a1＝8m/s2的加速度勻加速下落了36m，制動系統(tǒng)啟動，座艙立即勻減速下落，到地面時剛好停下。已知重力加速度g取10m/s2。求：(1)制動系統(tǒng)啟動時座艙速度的大小及減速階段加速度a2的大??；(2)制動系統(tǒng)啟動后，座椅對游客的支持力是游客重力的多少倍？解析：(1)設制動系統(tǒng)啟動時座艙速度的大小為v，座艙勻加速下落的距離為x1，座艙勻加速階段，根據(jù)運動學公式有2a1x1＝v2－0代入數(shù)據(jù)解得v＝24m/s設座艙勻減速下落的距離為x2，座艙勻減速階段，根據(jù)運動學公式有－2a2x2＝0－v2又H＝x1＋x2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得a2＝24m/s2。18.(2025·安徽省十五校卓越聯(lián)盟體高三上10月聯(lián)考)如圖所示，兩個質(zhì)量均為m的金屬小球拴在輕質(zhì)橡皮筋的兩端，橡皮筋的中點固定在質(zhì)量也為m的紙盒底部的正中間，小球放在紙盒口邊上，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)將紙盒從高處由靜止釋放。不計空氣阻力，重力加速度為g，則釋放的瞬間紙盒的加速度a1和小球的加速度a2分別為(

)A．a(chǎn)1＝g，a2＝g B．a(chǎn)1＝1.5g，a2＝gC．a(chǎn)1＝3g，a2＝0 D．a(chǎn)1＝2g，a2＝019.如圖所示，某發(fā)射系統(tǒng)內(nèi)有一木箱，木箱內(nèi)有一豎直放置的輕質(zhì)彈簧，彈簧上方有一物塊，木箱內(nèi)上表面和下表面都裝有壓力傳感器。木箱靜止時，上表面壓力傳感器的讀數(shù)為12.0N，下表面壓力傳感器的讀數(shù)為20.0N。當系統(tǒng)豎直向上發(fā)射時，上表面壓力傳感器讀數(shù)變?yōu)橄卤砻鎵毫鞲衅髯x數(shù)的一半，重力加速度g取10m/s2，此時木箱的加速度為(

)A．10.0m/s2 B．5.0m/s2C．2.5m/s2 D．條件不足，無法確定20．(2021·全國甲卷)如圖，將光滑長平板的下端置于鐵架臺水平底座上的擋板P處，上部架在橫桿上。橫桿的位置可在豎直桿上調(diào)節(jié)，使得平板與底座之間的夾角θ可變。將小物塊由平板與豎直桿交點Q處靜止釋放，物塊沿平板從Q點滑至P點所用的時間t與夾角θ的大小有關(guān)。若由30°逐漸增大至60°，物塊的下滑時間t將(

)A．逐漸增大 B．逐漸減小C．先增大后減小 D．先減小后增大21.(2024·安徽高考)如圖所示，豎直平面內(nèi)有兩完全相同的輕質(zhì)彈簧，它們的一端分別固定于水平線上的M、N兩點，另一端均連接在質(zhì)量為m的小球上。開始時，在豎直向上的拉力作用下，小球靜止于MN連線的中點O，彈簧處于原長。后將小球豎直向上緩慢拉至P點，并保持靜止，此時拉力F大小為2mg。