2024-2025年高一物理寒假作业（章节补弱+自测提高）专题17 牛顿第二定律两类问题（解析带答案版）.docx

高一物理寒假作业（章节补弱+自测提高）

专题17牛顿第二定律两类问题

1．如图所示，为劳动课中钉钉子的情景，若某次敲击过程中，钉子竖直向下运动的位移随时间变化规律为，已知钉子的质量为2克，长5cm，。则在本次敲击过程中，下列说法正确的是（）

A．钉子做匀加速直线运动

B．前0.01s内钉子速度变化量的大小为0.008m/s

C．前0.15s，钉子的位移大小为0.015m

D．钉子在运动过程中受到的平均阻力为0.028N

【答案】D

【详解】A．根据位移时间公式又钉子竖直向下运动的位移随时间变化规律为

可得，钉子的初速度为;可知，钉子做匀减速直线运动，A错误；

B．根据公式，可得前0.01s内钉子速度变化量为即速度变化量为0.04m/s，B错误；

C．由于钉子的初速度为;则钉子减速为零的时间为故前0.15s，钉子的位移大小为,C错误；

D．根据牛顿第二定律可得代入数据，解得故选D。

2．质量为m=2kg的物体在水平拉力作用下沿光滑水平面做匀变速直线运动，其位移随时间变化的关系式为，关于物体的运动，下列说法正确的是（）

A．物体做初速度为2m/s，加速度为的匀变速直线运动

B．第2个2s内，物体的平均速度为4m/s

C．1s末物体处于静止状态

D．水平拉力的大小为4N

【答案】D

【详解】A．根据匀变速直线运动位移时间公式结合根据对应关系，可求得物体的初速度为加速度为所以，物体做初速度为2m/s，加速度为的匀减速直线运动，根据牛顿第二定律可得，水平拉力为负号表示拉力方向与初速度方向相反，故A错误，D正确；

BC．物体减速到速度为0时，所用时间为但是由于拉力还在，所以物体接着将做反向加速，不可能静止；在第2个2s内，即处于匀加速直线运动状态，则位移为所以第2个2s内，物体的平均速度为

负号表示方向，即平均速度的方向与物体初速度方向相反，故BC错误。故选D。

3．随着科技的发展，无人驾驶汽车技术越来越成熟。一无人驾驶汽车质量为kg，在试驾过程中以8m/s的速度行驶。发现车头前方20m处的斑马线上有行人，为礼让行人开始减速，从发现行人到停止运动，其v-t图象如图所示。则下列说法正确的是（）

A．汽车减速过程的加速度大小为2m/s2

B．汽车停止时车头距斑马线2m

C．图示过程中汽车运动的平均速度大小为4m/s

D．汽车在减速过程中合外力为

【答案】B

【详解】A．汽车减速过程的加速度故A错误；

B．从发现行人到车静止，车的位移为汽车停止时车头距斑马线故B正确；

C．图示过程中汽车运动的平均速度故C错误；

D．汽车在减速过程中合外力故D错误。故选B

4．如图所示，小物块以初速度12.5m/s从斜面最底端上滑，斜面倾斜角为30°且足够长，小物块与斜面间的动摩擦因数为，则2s末小物块与斜面底端的距离为（取g=10m/s2）（）

A．6.25m B．0 C．12.625m D．5m

【答案】A

【详解】小物块沿斜面上滑过程，据牛顿第二定律可得解得当速度减小为零时所需时间为沿斜面上滑的最大距离为在最高点由于

小物块处于静止状态，无法下滑，故2s末小物块与斜面底端的距离为6.25m，A正确。故选A。

5．如图所示，一质量为的小型遥控无人机，在恒定升力的作用下竖直起飞，经过后，无人机达到最大速度，改变升力，此后无人机匀速上升。假设无人机竖直飞行时所受的阻力大小不变，重力加速度取。则该无人机（）

A．起飞时的加速度大小为

B．在竖直上升过程中所受阻力的大小的

C．竖直向上加速阶段位移大小为

D．上升至离地面处所需的最短时间为

【答案】D

【详解】A．由题意知无人机以恒定升力起飞时的加速度选项A错误﹔

B．由牛顿第二定律解得选项B错误；

C．竖直向上加速阶段，选项C错误﹔

D．匀速阶段无人机从地面起飞竖直上升至离地面处所需的最短时间

选项D正确；故选D。

6．在光滑的水平面上，用F=6N的恒力水平作用在质量为2kg的物体上，使其由静止开始运动，比较经过5s时间突然撤去F和经过5m位移时突然撤去F这两种情况，下列说法中正确的是（）

A．撤力时，前一种情况下的末速度小于后一种情况下的末速度

B．撤力前，前一种情况比后一种情况运动的位移长

C．撤力前，前一种情况比后一种情况运动的时间短

D．两种情况下，都是撤力前物体具有的惯性大于撤力后物体所具有的惯性

【答案】B

【详解】B．由牛顿第二定律得物体做初速度为零的匀加速运动，5s时的速度

v=at=3×5m/s=15m/s;x=at2=×3×52m=37.5m5m即撤力前，前一种情况比后一种情况运动的路程长，选项B正确；

A．若经过5m位移时突然撤去F，根据v′2=2ax可得

即撤力时，前种情况的末速度大于后种情况的末速度，选项A错误；

C．经过5m位移时突然撤去F经历的时间