牛顿第二定律应用题！100路

1.(2009山东综，17，4分)物体沿直线运动的v-t图像如图A所示，因此可以判断图B (F代表物体的合力，X代表物体的位移)四个选项中正确的一个是()。

2.(广东物理，2009，8，4分)有人在地上用弹簧秤称了490N，他把弹簧秤搬到电梯里称重。时间段内弹簧秤的指示器如图5所示，电梯运行的V-T图可能是(以电梯向上运动方向为正)。

3.(2009安徽李宗，16，6分)大爆炸理论认为我们的宇宙起源于137亿年前的一次大爆炸。除了初始时刻，宇宙大部分时间基本上是匀速膨胀的。上世纪末，对1A超新星的观测表明，宇宙正在加速膨胀。面对这一意外发现，宇宙学家探索了背后的原因，提出宇宙的大部分可能是由暗能量组成的，它们的排斥导致了最近天文时期宇宙的加速膨胀。如果是这样的话，下面哪个图像大致是表示宇宙大小的宇宙半径R和宇宙年龄T的关系？

4.(2009安徽李宗，17，6分)为了节能，某商场安装了智能扶梯。没人乘坐时，扶梯运行速度很慢；当有人站在扶梯上时，它会慢慢加速，然后匀速转弯。一个客户坐扶梯上楼，刚好经过这两个流程，如图。那么下面的说法是正确的。

A.顾客总是受到三种力量的影响。

B.顾客总是超重。

C.顾客在自动扶梯上受力的方向首先指向左下方，然后垂直向下。

d .自动扶梯上客户受力的方向首先指向右下方，然后垂直向下。

5.(江苏物理，2009，4，3分)在无风的情况下，跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞，在下落过程中受到空气阻力。下面的图像描述了下降速度和时间的水平分量和垂直分量的大小，可能是正确的。

一个B

C D

6.(2009宁夏综合管理，20，6分)如图所示，一块足够长的木板仍然在光滑的水平面上，木板上还压着一块积木，木板和积木之间有摩擦力。目前是用水平力把板子拉到右边。当物体相对于板滑动一定距离但仍相对运动时，拉力被解除。此后，板和物体相对于水平面的运动如下

A.对象先向左移动，然后向右移动。

B.方块向右移动，速度逐渐增加，直到匀速移动。

C.棋盘向右移动，速度逐渐降低，直到匀速移动。

D.木板和木块的速度逐渐降低，直至为零。

7.(2008年广东单科，1，4分)在著名的斜面实验中，伽利略让小球从静止状态沿着倾斜度不同、阻力不大的斜面滚下。通过实验观察和逻辑推理，他得出了正确的结论()。

a当倾角一定时，球在斜面上的位移与时间成正比。

b倾角不变时，球在斜面上的速度与时间成正比。

c当斜面长度固定时，球从顶部滚到底部的速度与倾斜角度无关。

d当斜面长度固定时，球从上滚到下所需的时间与倾角无关。

8.(广东科学基金会，2008，12，2分)质量为m的物体从高处静态释放后垂直下落。在某一时刻，空气阻力为F，加速度为，则F的大小为

A.B.

C.D.

9.(2008山东综合管理，19，4分)

直升机在空中向地面盘旋。

装有救援物资的投递箱，

如图所示，设置初始下降速度。

零，盒子的空气阻力

力的大小与盒子下落速度的平方成正比，盒子在运动过程中始终保持图形姿态。在落箱过程中，下列说法正确的是()

A.盒子里的物体总是对盒子底部没有压力。

b .箱子刚从飞机上掉下来的时候，箱子里的物体受到的支撑最大。

c .当箱子接近地面时，箱内物体的支撑力比刚掉下来时大。

d如果下落距离足够长，盒子里的物体可能会在没有底部支撑的情况下“漂浮”。

10.(2008宁夏综合管理，20，6分)一辆坡度固定的汽车在水平面上做直线运动。

锻炼，球穿过线。

连接到屋顶。小球

在某个时刻，它在图标里。

状态。设斜面对球的支撑力为N，细绳对球的拉力为t，关于这时球的受力，下列说法正确的是()。

A.如果汽车向左移动，n可能为零。

B.如果汽车向左移动，T可能为零。

C.如果车向右移动，n不可能是零。

d如果车向右移动，t不可能为零。

11.(2008广东艺术基础，56，2分)用一根轻绳绑一个质量为m的重物，向上提。当绳子中的张力维为T=mg时，重物匀速上升。如果绳子中的拉力变成2T，重物会匀加速，其加速度a为()。

A.a & ltg B.a = g

C.g & lta & lt2g数模=2g

12.(江苏单支，2008，7，4分)如图所示，两个光滑斜面的倾角分别为30°和45°，质量分别为2 m和m的两个滑块由一个滑轮连接，滑轮上有一条不可延伸的轻绳(不考虑滑轮的质量和摩擦力)，分别放在两个斜面上，静置释放；如果将两个滑块的位置互换，然后通过静电释放，那么上述两种情况下正确的是()。

a .质量为2m的滑块受到重力、绳索拉力、沿斜面的滑动力和斜面的支撑力。

B.质量为m的滑块都沿着斜面向上运动。

c，绳子对质量为m的滑块的拉力大于滑块对绳子的拉力。

D.系统的机械能在运动中守恒。

13.(2007年海南单科，1，3分)16年末，伽利略推翻了风靡欧洲近两千年的亚里士多德的力和运动理论，开启了物理学发展的新时代。下列说法中，与亚里士多德观点相反的是()

A.四匹马拉的车跑得比两匹马拉的车快；这说明物体受力越大，速度越大。

B.一个运动的物体，如果不再受力，总会逐渐停止；这说明静态就是物体长时间不受力时的“自然状态”。

C.两个物体从同一高度自由下落，较重的物体下落速度较快。

D.一个物体保持匀速直线运动，不需要受力。

14.(江苏单支，2007，6，3分)如图所示，四个质量分别为m和2m的木块放在一个光滑的水平面上，其中两个质量为m的木块用一根不可延伸的轻绳连接，木块之间最大静摩擦净力为μ g，现在如果用水平拉力F拉动其中一个质量为2m的木块，它就轻了。

A.B.

C.D.

15.(2007年海南单科，10，4分)在游乐园里，游客乘坐可以加速或减速的电梯，体验超重或失重的感觉。下列描述正确的是()

A.当电梯加速时，游客处于失重状态。

B.当电梯减速时，游客超重。

C.当电梯减速上升时，游客处于失重状态。

D.当电梯速度下降时，游客超重。

16.(2007山东综合，17，4分)下列事例属于超重现象的有()。

A.汽车通过了拱桥的顶部。

b .秋千上的孩子通过了最低点。

C.跳水运动员从跳板上弹起并向上移动。

D.火箭点火后加速。

二、非选择题

17.(2009海南山科，15，9分钟)一辆卡车拖着一辆同样质量的汽车在水平直线上匀速行驶，其阻力可视为与汽车重量成正比，与速度无关。在某一瞬间，车厢脱落，以加速度a=2m/s2滑行。车厢掉下t=3s后司机才意识到，紧急刹车，刹车时的阻力是正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和汽车停下后的距离。

18.(2009安徽李宗，22，14)2008年北京残奥会开幕式上，运动员用绳索爬上来，最后点燃主火炬，体现了残疾人运动员坚忍不拔、自强不息的精神。为了探究运动员、绳子和吊椅之间的相互作用，可以简化过程。一根不可延伸的轻绳穿过轻天车，一端挂着吊椅，另一端由坐在吊椅上的运动员拉动，如图。假设运动员质量为65kg，吊椅质量为15kg，不计天车与绳索的摩擦力，重力加速度为g=10m/s2。当运动员和吊椅以加速度上升时，试着找出

(1)运动员垂直拉下绳子的力；

(2)运动员对吊椅的压力。

19.(2009宁夏李宗，24，14)冰壶比赛是在水平冰上进行的体育赛事，场地如图。比赛时，运动员将冰壶从滑橇上推出，让其在投掷线AB处以一定的速度滑出，使冰壶的停止位置尽可能靠近圆心o，为了使冰壶滑得更远，运动员可以用刷子擦拭冰壶前方的冰面，以减少冰壶与冰面之间的动摩擦系数。设冰壶与冰面之间的动摩擦系数= 0.008，用刷子擦拭冰面后动摩擦系数会减小到= 0.004。在某次比赛中，运动员使冰壶C在投掷线中点以2m/s的速度沿虚线滑出。为了使冰壶C刚好达到虚线的中心O，运动员应该用多长时间的刷子擦拭冰面？(g = 10m/s2)

20.(江苏物理，2009，13，15)航模兴趣小组设计了一架遥控飞机，质量m =2㎏，恒升力F =28 N，由动力系统提供。在试飞过程中，飞机从地面垂直升起。设飞机在飞行中阻力的大小为常数，g为10m/s2。

(1)第一次试飞，飞机在飞t1 = 8 s时达到高度H = 64 m，求飞机阻力f的大小；

(2)第二次试飞，飞机飞t2 = 6 s时，遥控器失灵，飞机立即失去升力。求飞机能达到的最大宽度h；

(3)为了防止飞机坠地，求飞机从开始坠落到恢复升力的最长时间t3。

21.(上海物理，22，12，2009)如图(a)所示，质量m = 1 kg的物体从静止状态沿倾角Q = 37的固定粗糙斜面向下运动，风对物体的作用力在水平方向向右移动，与风速V成正比，比例系数用K表示，物体的加速度为a，问:

(1)物体与斜面之间的动摩擦系数m；

(2)比例系数k

(sin37 =0.6，cos37 =0.8，g=10m/s2)

22.(单科，上海，2008，5，4分)伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示。推测第二和第三列数据可以分别表示时间和长度。在伽利略的时代，1个长度单位相当于现在的mm，假设1个时间单位相当于现在的0.5s，可以推断光滑斜面的长度至少为_ _ m，斜面的倾角约为_度。(g = 10m/s2)

表格:伽利略手稿中的数据

1 1 32

4 2 130

9 3 298

16 4 526

25 5 824

36 6 1192

49 7 1600

64 8 2104

23.(2008上海综合能力，43分，2分)一辆车的一些参数如下表所示。请根据表格中的数据完成表格的其余部分。

车辆运行质量1 500kg，最大功率92kW。

0~108km/h(即30m/s)加速性能所需的平均时间加速度。

11s m/s2

制动性能:车辆以36km/h(即10m/s)速度行驶时的制动距离和制动时的合力。

650万牛顿

24.(海南单支，2008，15，8分)科研人员乘气球进行科学考察。气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990公斤..气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气掉落，及时封堵。受阻时，气球以1 m/s的速度下落，匀速加速。一定量的压舱物被慢慢地抛出船舱。之后发现气球做了匀速减速运动，5分钟内下降速度降低了3 m/s。如果可以忽略空气阻力和泄漏气体的质量，则重力加速度g = 9.89米/S2，并求出倾倒压载物的质量。

25.(2008上海单科，21，12)一名总质量80kg的跳伞运动员从距离地面500米的直升机上跳下，2秒后打开降落伞。如图，是跳伞过程中的V-T图。试着从图中找出:(g取10m/s2)。

(1)当t = 1s时，运动员的加速度和阻力。

(2)估算14s内运动员下落高度和克服阻力所做的功。

(3)估算运动员从跳下飞机到落地的总时间。

26.(海南单支，2007，16，11)如图所示，A车拉着一辆装有集装箱的拖车B，以一定速度驶入向下倾斜的直行车道。每次车道下降。为了在长距离内降低车速，驾驶员必须刹车。假设刹车时地面摩擦阻力不变，力作用在拖车B和汽车A上..给定a的质量，b的质量，求汽车与拖车沿移动方向的相互作用力。以重力加速度为例。

27.(江苏山科，2007，15，14)直升机水平方向匀速飞向水源取水灭火。带m=500kg空箱的悬索与直立方向的夹角为θ1=450。接水后直升机飞向火场，加速度在水平方向，大小稳定在A = 65438+。如果空气阻力不变，不考虑悬索的质量，试求水箱中水的质量m。(取重力加速度g = 10m/S2；sin 140 = 0.242；cos140=0.970)()

高考真题解答及分析

物理原理

考点4牛顿运动定律及其应用超重和失重

1.答案:b。

从图A可以看出，前两秒物体做匀加速直线运动，初速度为零，所以前两秒力是恒定的，2s-4s做正方向匀加速直线运动，所以力是负的恒定的，4s-6s做负方向匀加速直线运动，所以力是负的恒定的，6s-8s做负方向匀减速直线运动，所以力是正的恒定的。综上，B是正确的。

提示:v-t图像中倾斜的直线表示物体在匀速直线运动，加速度不变，力不变。

速度-时间图像的特征；

(1)由于速度是一个矢量，速度-时间图像只能表示物体运动的两个方向，T轴以上的正方向和T轴以下的负方向，所以速度-时间图像只能描述物体的直线运动，如果是曲线运动，就不能画出物体的位移-时间图像；

②“速度-时间”图像没有时间t的“负轴”，所以在作图时要注意这一点。

③“速度-时间”图像的图形线上各点的加速度用其斜率表示，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；

④“速度-时间”图像上代表速度的图形与时间轴之间的“面积”代表物体的位移。

2.答案:AD

从图5的分析可以看出，在T0到T1的时间内，弹簧秤处于失重状态，有向下的加速度。在t1-t2中，弹簧秤等于实际重量，所以既不超重也不失重。t2-t3，弹簧秤超重，有向上的加速度。BD无法意识到人进入电梯就从静止开始移动，C项t0-t1超重，不符合题意。

3.答案:C

解析图像中的纵坐标宇宙半径R可以看作是行星的位移X，所以其切线的斜率就是宇宙半径增加的速度。从问题的含义来看，宇宙加速膨胀，半径越来越大。所以选c。

4.答案:C

分析认为，在慢加速过程中，顾客所受摩擦力的水平是向左的，电梯支撑和摩擦力的合力方向指向右上方。根据牛顿第三定律，它的反作用力，也就是人在电梯上作用的方向，指向左下方。匀速运动过程中，顾客与扶梯的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用只是压力，方向是垂直向下的。

5.答案:b

分析跳伞运动员在下落过程中的空气阻力不是恒力，而是与速度有关，速度越大阻力越大。知道速度和阻力的规律是解决这个问题的关键。在垂直方向上，运动员受到重力和空气阻力，速度逐渐增大，合力减小，加速度减小。在水平方向上，它们只受到阻力，它们的速度减小，阻力减小，加速度减小。在v-t图像中，图形的斜率表示加速度，B项正确。

6.答案:公元前

解析分析对于木块，运动过程中与木板有相对滑动，相对于木板总是向左运动，于是木板对木块的摩擦力向右运动，于是木块相对于地面向右运动，速度不断增加，直到相对静止，匀速直线运动。b是正确的；从作用力和反作用力可知，木板受到挡块给定的左摩擦力，木板的速度不断下降，直到两者相对静止并作直线运动，C正确；因为水平面是光滑的，不会停下来，D是错的。

7.答案:B

根据分析，球在斜面上做匀加速运动。

知道a和d是错的；经过

认识b对；明知C是错的。

8.答案:B

通过分析牛顿第二定律得出的空气阻力，选项B是正确的。

9.答案:C

分析整个盒子和盒子里的物体，

随着下落速度的增大，空气阻力f增大，加速度a减小。对于盒子中的物体，

会逐渐增加，所以选c。

10.答案:AB

分析出加速度向左时，拉力T可能为零，加速度向右时，支撑力N可能为零。两种可能性都与小车的运动方向无关，所以A和B是对的，C和D是错的。

11.答案:b。

根据牛顿第二定律，加速度选为b。

答案是:BD。

解析:由于滑动力是重力沿斜面向下的分量，在分析2m的力时，重力和“滑动力”不能重复加到物体上，故A项错误。两种情况下2m的“滑动力”都大于M的“滑动力”，所以M滑块向上移动，B项正确。根据牛顿第三定律，C项错误。因为斜面是光滑的，运动过程中只有重力做功，所以系统机械能守恒，D项是正确的。

13.答案:d。

根据牛顿运动定律，力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，所以A和B是错误的。两个物体从同一高度自由下落，物体下落的速度与物体的质量无关。根据力的平衡的知识，当物体静止或匀速直线运动时，所受的合力为零，所以物体在没有外力的情况下保持匀速直线运动，选项D是正确的。

14.答案:B

通过受力分析，A和B之间的静摩擦力为B、C、D组成的系统提供加速度，加速度达到最大的临界条件是A和B之间的静摩擦力达到，即绳索拉力FT为C、D组成的系统提供加速度，所以拉力最大。

，所以选b。

15.答案:公元前

分析出物体加速度向上时，处于超重状态，加速度方向向下时，处于失重状态，从而判断B、C正确。

65438+

分析对象在运动时有垂直加速度，属于超重现象。选项A和C中的汽车和运动员都有垂直向下的加速度，这是不正确的。选项B和D中的孩子和火箭都有垂直向上的加速度，超重，这是正确的。

二、非选择题

17.设卡车质量为m，卡车的阻力与卡车重量之比；制动前卡车牵引力的大小是，

制动前后卡车的加速度分别为和。重力加速度的大小是g .由牛顿第二定律可知

假设车厢脱落后，内侧货车行驶的距离为，最终速度为。根据运动学公式，有

⑤

⑥

⑦

哪里是货车刹车后减速的距离。按如下方式设定滑架落下后的滑动距离

有8个

⑨在卡车和汽车之间停稳后。

⑾从①到⑨。

⑿为数据引入问题

18.解析解1: (1)设运动员和吊椅的质量分别为m和m；拉绳运动员的力为f，根据牛顿第二定律，重力的大小和运动员及绳子向上的拉力为2 F。

根据牛顿第三定律，运动员绳子的力是440N，方向是垂直向下。

(2)以运动员为研究对象，运动员受到三个力，即重力Mg的大小、绳子的拉力F和吊椅对运动员的支撑力FN。根据牛顿第二定律，

根据牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力是275N，方向是垂直向下。

解2:设运动员和吊椅的质量分别为m和m；运动员垂直向下的拉力为F，吊椅上的压力为FN。

根据牛顿第三定律，绳子对运动员的拉力为F，吊椅对运动员的支撑力为FN。根据牛顿第二定律，分别以运动员和吊椅为研究对象

①

②

从① ②中获取

19.解析地，假设冰壶在没有被刷子刷过的冰面上滑动的距离为，摩擦力的大小为；在刷子刷过的冰面上滑动的距离为，摩擦力的大小为。然后是

①

其中s是投掷线到o中心的距离。

②

③

设冰壶初速度为，从函数关系，得到

④

综合以上类型，得出解决方案。

⑤

替代数据

⑥

20.解析(1)在第一次飞行中，设加速度为

匀加速运动

根据牛顿第二定律

解决

(2)在第二次飞行中，设升力消失时的速度为，

上升的高度是

匀加速运动

设失去升力后的速度为，上升高度为。

根据牛顿第二定律

解决

(3)设失去升力下降阶段的加速度为:恢复升力后的加速度为0，恢复升力时的速度为0。

根据牛顿第二定律

F+f-mg=ma4

和

V3=a3t3

结果是t3= (s)(或2.1)。

21.分析(1)初始时间:

mgsin？-?mgcos？=ma0 ○1，

从右图中读出a0=4m/s2，代入○1，解为:

=gsin？-ma0gcos？=0.25;

(2)最后时刻的加速度为零:

mgsin？-?N-kvcos？=0 ○2,

而n = mg cos？+kvsin？,

V=5 m/s从右图中获得，并将其代入等式“2”中获得:

k=mg(sin？-?因为？)v(？罪恶？+cos？= 0.84千克/秒.

22.答案:2.04 1.5

根据表中的数据，斜面的长度至少应为

23.答案:2.73 1.15×104。

从加速度公式分析得出

24.答案:101kg

堵漏后，气球初速度为v0，空气浮力为F，气球、座舱、压舱物和研究人员的总质量为M，由牛顿第二定律得到。

①

其中a是气球下降的加速度。这样，加速度在时间t下降了h，然后②

当质量为的压舱物被抛出船舱时，有

③

压舱物抛掉后气球的加速度在哪里。从题意上看，此时方向是向上的，④

哪里是抛掉压舱物后气球下降速度随时间的减少，

从① ③中得到⑤。

替换② ④ ⑤中的⑤。

评分参考:**8分，① ③型2分，② 456型1分。

25.答案:(1)160n(2)1.25×105j(3)71s。

解析(12分)(1)从图中可以看出，运动员在t=2s内做匀加速，加速度为

①

设运动员在这个过程中的阻力为F，根据牛顿第二定律，有

得到

(2)从图中估计该运动员落在14s以内。

39.5×2×2m = 158米③

根据动能定理，有④

所以有

⑤

(3)3)14s之后，运动员做匀速运动的时间是

运动员从飞机上跳下并着陆所需的总时间。

⑥

答案:⑦

分析汽车沿斜巷匀速减速运动，用A表示加速度的大小，包括①

f代表制动阻力，根据牛顿第二定律，有

②

③型

设刹车时地面作用在汽车上的阻力为f。

方向与汽车方向相反，拖车作用在汽车上的力用fN表示，其方向与汽车方向相同。以汽车为研究对象，牛顿第二定律如下

⑤

从② ④ ⑤公式

⑥

从① ③ ⑥公式中，将相关数据代入⑥。

27.答案:M=4.5×103kg。

直升机进水口和水箱的力平衡分析

①

②

从① ②中得到③。

根据牛顿第二定律，直升机返回

④

⑤

由④ ⑤得出水箱中水的质量。