1、专题07 牛顿第二定律的应用一、单项选择题1【2020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【2020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（）Aa和v都始终增大 Ba和v都先增大后减小Ca先增大后减小，v始终增大 Da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
2、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【2020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 BCD【答案】C【考点定位】牛顿第二定律. 4【2
3、020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【2020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
4、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【2020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（）Ag B2g C3g D4g【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：9F0/53F0/5=ma，所以a=2g。B正确，A、
5、C、D错误。【考点定位】牛顿第二定律与图像7【2020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（）A2f(m+M) /M B2f(m+M) /mC2f(m+M)/ M -(m+M)g D2f(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【2020全国新课标卷】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（
6、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【2020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
7、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【2020四川卷】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，
8、运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为，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gC物体做匀减速运动的时间为2D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mg（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 = mg时物体速度最大，克服摩擦力做功为mg（x0x）= mg（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【2020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
9、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4830NB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/sD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【2020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，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
10、A施加一水平拉力F，则（）A当F2mg时，A、B都相对地面静止B当F时，A的加速度为C当F3mg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：fABfBm，A、B间的最大静摩擦力为：fABm2mg，因此，根据牛顿第二定律可知当满足：，且fAB2mg，即F3mg时，A、B将一起向右加速滑动，故选项A错误；当F3mg时，A、B将以不同的加速度向右滑动，根据牛顿第二定律有：F2mg2maA，2mgmaB，解得：aAg，aB，故选项C、D正确；当F时，aAaB，故选项B正
11、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【2020全国新课标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（）A8 B10 C15 D18【答案】BC【考点定位】牛顿第二定律。14【2020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
12、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【2020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
13、，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【2020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=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角=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【2020上海卷
14、】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ag 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【2020新课标卷】为提高冰球运动员的加速能力，教
15、练员在冰面上与起跑线距离s0和s1（s1QB，则A球在B球的下方运动B无论QA、QB关系如何，A、B均能在同一轨道上运动C若QAQB，则漏斗对A球的弹力大于对B球的弹力D无论QA、QB关系如何，均有漏斗对A球的弹力等于漏斗对B球的弹力4如图所示，质量为m2的物块B放置在光滑水平桌面上，其上放置质量为m1的物块A，A通过跨过定滑轮的细线与质量为M的物块C连接，释放C，A和B一起以加速度a从静止开始运动，已知A、B间动摩擦因数为，则细线中的拉力大小为 AMgBMg+MaCD5下列说法正确的是_。A气体很容易充满整个容器，这是分子间存在斥力的宏观表现B若两个分子间的势能增大，则一定是克服分子间的相互
16、作用力做功C两个物体的内能相同，则它们的温度一定相同D摩尔质量为M（kg/mol）、密度为（kg/m3）的1m3铜所含原子数为(NA为阿伏伽德罗常数)E. 由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面层分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势6某做直线运动的质点的位置时间图象（抛物线）如图所示，P（2，12）为图线上的一点。PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q（0，4）。已知t0时质点的速度大小为8m/s，则下列说法正确的是 A质点做匀加速直线运动B2s时，质点的速度大小为6m/sC质点的加速度大小为2m/s2D01s内，质点的位移大小为4m二、多项选择题7为了探测X星球，载着
17、登陆舱的探测飞船在该星球中心为圆心，半径为r1的圆轨道上运动，周期为T1，总质量为m1。随后登陆舱脱离飞船，变轨到离星球更近的半径为r2 的圆轨道上运动，此时登陆舱的质量为m2则X星球的质量为 _；登陆舱在r1与r2轨道上运动是的速度大小之比为_；若测得X星球表面上方卫星的周期为T0（可以认为卫星轨道半径与X星球半径相等），则X星球的平均密度为_。（万有引力恒量为G）8下列说法正确的是_。A医院中用于体检的“B超”利用了超声波的反射原理B鸣笛汽车驶近路人的过程中，路人听到的声波频率与波源相比增大C地面上的人观察在宇宙中高速飞行的飞船中的时钟变快D照相机镜头的偏振滤光片可使水下影像清晰E无线网络
18、信号能绕过障碍物传递到接收终端是利用了干涉原理9如图所示，在xOy平面内的y轴和虚线之间除了圆形区域外的空间存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B虚线经过O点(3L，0)且与y轴平行，圆形区域的圆心P的坐标为(2L，0)，半径为L一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子上从y轴上某点垂直y轴进入磁场，不计粒子的重力，则( ) A如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点，则粒子的入射速度为v=B如果粒子没有经过圆形区域到达了Q点，则粒子的入射速度为v=C粒子第一次从P点经过了x轴，则粒子的最小入射速度为vmin=D粒子第一次从P点经过了x轴，则粒子的最小入射速度为vmin=10一理想变压
19、器的原线圈连接一只交流电流表，副线圈接入电路的匝数可以通过滑动触头调节，如图所示，在副线圈两输出端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R，在原线圈上加一电压为U的交流电，则（ ） A保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变大B保持Q位置不动，将P向上滑动时，电流表的读数变小C保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变大D保持P位置不动，将Q向上滑动时，电流表的读数变小三、实验题11在光滑的水平面上放着物体A和小车B,如图所示,小车长L=2m,M=4kg,A的质量m=1kg,AB=0.2,加在小车上的力F=5N,求在2s时间内F对车做功是多少?摩擦力对A做功多少?小车动能增加多少?（g取10
20、m/s2） 12如图所示，光滑的足够长水平导轨上套有一质量为、可沿杆自由滑动的滑块，滑块下方通过一根长为的轻绳悬挂着质量为的木块。开始时滑块和木块均静止，现有质量为的子弹以的水平速度击中木块并留在其中（作用时间极短），取重力加速度。试问：轻绳与竖直方向的夹角能否达到30？ 四、解答题13如图甲所示，质量为M3.0kg的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t0时，两个质量均为1.0 kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的v-t图象如图乙所示，g取10m/s2. (1)小车在1.0s内的位移为多大？(2)要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少？14如图所示，在
21、坐标系的第一象限内有一横截面为四分之一圆周的柱状玻璃体OPQ，OP=OQ=R，一束单色光垂直OP面射入玻璃体，在OP面上的入射点为A，OA=，此单色光通过玻璃体后沿BD方向射出，且与x轴交于D点，OD=R 求：(1)该玻璃的折射率是多少？(2)将OP面上的该单色光至少向上平移多少，它将不能从PQ面直接折射出来【参考答案】一、单项选择题题号123456答案CDDCBC二、多项选择题7 ； ； ；8ABD9AC10BC三、实验题118J12可以四、解答题13(1)0 (2)4.8m140.0077R高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在
22、考生信息条形码粘贴区。2选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。4保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题1汽车沿平直公路以恒定功率p从静止开始启动，如图所示，为牵引力F与速度v的关系，加速过程在图中的T点结束，所用的时间t=8秒，经历的路程s=50米，8秒后汽车做匀速运动，若汽车所受阻力始终不变，则( ) A汽车做匀速运动时的牵引力大小为2105牛顿，B汽车所受的阻力大小4104牛顿，C汽车的恒
23、定功率为1.6105W，D汽车的质量为8103kg2如图所示，表面粗糙的U形金属线框水平固定，其上横放一根阻值为R的金属棒ab，金属棒与线框接触良好，一通电螺线管竖直放置在线框与金属棒组成的回路中，下列说法正确的是 A当变阻器滑片P向上滑动时，螺线管内部的磁通量增大B当变阻器滑片P向下滑动时，金属棒所受摩擦力方向向右C当变阻器滑片P向上滑动时，流过金属棒的电流方向由a到bD当变阻器滑片P向下滑动时，流过金属棒的电流方向由a到b3某同学用斜向下的力推放在水平面上的物块，保持推力大小不变，将推力与水平方向的夹角逐渐减小，此过程中物块始终未动，则此过程中地面对物块支持力和摩擦力的合力 A逐渐减小B逐
24、渐增大C先增大后减小D先减小后增大4如图所示，长为L的细绳，一端拴一质量为m的小球，另一端悬挂在距光滑水平面H高处（LH）现使小球在水平桌面上以角速度为做匀速圆周运动，则小球对桌面的压力为 AmgBCD5用竖直向上大小为30 N的力F，将质量为2 kg的物体由沙坑表面静止抬升1 m时撤去力F，经一段时间后，物体落入沙坑，测得落入沙坑的深度为20 cm.若忽略空气阻力，g取10 m/s2.则物体克服沙坑的阻力所做的功为( )A20 JB24 JC34 JD54 J6如图所示，水平桌面上有三个相同的物体叠放在一起，的左端通过一根轻绳与质量为的小球相连，绳与水平方向的夹角为，小球静止在光滑的半圆形器
25、皿中.水平向右的力作用在上，三个物体保持静止状态取，下列说法正确的是（ ） A物体受到向右的静摩擦力B物体受到一个摩擦力，方向向左C桌面对物体的静摩擦力方向水平向右D撤去力的瞬间，三个物体将获得向左的加速度二、多项选择题7关于热现象，下列说法正确的是_。A两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随着分子间的距离的增大而减小B液晶像液体一样具有流动性，其光学性质与某些晶体相似，具有各向同性C处于失重状态的宇宙飞船中，由于消除了重力的影响，一大滴水银的表而将收缩到最小面积球面，水银滴成为球形D液面上部的蒸汽达到饱和时，就没有液体分子从液面飞出，所以从宏观上看来液体不再蒸发E.热量可以自
26、发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者的介入8如图，空间中存在一匀强磁场区域，磁场方向与竖直面（纸面）垂直，磁场的上、下边界（虚线）均为水平面；纸面内磁场上方有一个矩形导线框abcd，其上、下两边均与磁场边界平行，已知矩形导线框长为2l，宽为l，磁场上、下边界的间距为3l。若线框从某一高度处自由下落，从cd边进入磁场时开始，直至cd边到达磁场下边界为止，不计空气阻力，下列说法正确的是 A线框在进入磁场的过程中感应电流的方向为adcbaB线框下落的速度大小可能始终减小C线框下落的速度大小可能先减小后增加D线框下落过程中线框的重力势能全部转化为内能9如图,水平地面
27、上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是( ) A若,则B若 ,则C若,则D若,则10如图所示，等腰直角三角形abc区域内（包含边界）有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，在bc的中点O处有一粒子源，可沿与ba平行的方向发射大量速率不同的同种粒子，这些粒子带负电，质量为m，电荷量为q，已知这些粒子都能从ab边离开abc区域，ab=2l，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。关于这些粒子，下列说法正确的是 A速度的最大值为B速度的最小
28、值为C在磁场中运动的最短时间为D在磁场中运动的最长时间为三、实验题11如图所示为一真空示波管，电子从灯丝发出初速度不计，经灯丝与A板间的电压加速，从A板中心孔沿中心线射出，然后进入平行金属板M、N形成的匀强偏转电场中，电子进入MN间电场时的速度方向与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知MN两板间的电压，两板间距离，板长，板右端到荧光屏的距离为，电子的质量，电荷量C.不计重力，求： （1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）电子束打到荧光屏上的位置P点到O点的距离为多少？12在做“验证力的平行四边形定则”实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧
29、秤把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点,则下列说法中正确的是（ ）A同一次实验中,O点位置不允许变动B实验中，橡皮条、细绳和弹簧秤应与木板保持平行C实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时,两个弹簧秤之间的夹角必须取90D实验中，要始终将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧秤拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点。四、解答题13一平板车（上表面水平）固定在水平地面上，其右端恰好与竖直平面内的光滑半圆弧轨道的底端平滑连接，同时右端放置两个质量均为m、可视为质点的紧挨着的物体A、B，现在在它们之间放少量炸药。开始时A、B两物体静止，点燃炸药让其爆炸，物体B向右运动，恰能到达半圆弧的最高
30、点；物体A沿平板车表面向左做直线运动，最后从车上掉下，落地点到平板车左端的水平距离为s。已知平板车上表面离地面的高度为h，开始时A到平板车左端的距离为l，物体A与平板车之间的动摩擦因数为，重力加速度为g。求：（1）物体A离开平板车时的速度大小（2）圆弧的半径 14如图，在竖直平面内存在竖直方向的匀强电场。长度为l的轻质绝缘细绳一端固定在O点，另一端连接一质量为m、电荷量为+q的小球（可视为质点），初始时小球静止在电场中的a点，此时细绳拉力为2mg，g为重力加速度。 (1)求电场强度E和a、O两点的电势差U；(2)若小球在a点获得一水平初速度，使其在竖直面内做圆周运动，求小球运动到b点时细绳拉力F的大小.【参考答案】一、单项选择题题号123456答案CCABCB二、多项选择题7ACE8AC9BD10ACD三、实验题11（1）（2）（3）。12AB四、解答题13（1） （2）14（1），方向竖直向上； （2）
