北京市各地区2022-2023学年高一上学期期末物理试题知识点分类汇编-10牛顿第二定律的应用
一、单选题
1．（2023秋·北京丰台·高一统考期末）如图所示，机场运输行李的传送带可以将行李箱送入飞机货舱。已知传送带与水平面夹角为θ，某件行李箱的质量为m，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，此行李箱与传送带一起斜向上匀速运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．行李箱受到的摩擦力方向沿传送带向下
B．行李箱受到的摩擦力大小为μmgcosθ
C．传送带对行李箱的支持力大小为mgcosθ
D．传送带对行李箱的支持力大小为mg
2．（2023秋·北京西城·高一统考期末）如图为某小孩沿滑梯的滑板斜面做匀加速下滑的情境，利用此情境可测定滑板与小孩裤料之间的动摩擦因数。已知滑板斜面的长度为5.0m、水平跨度为4.0m、高为3.0m。测得小孩从静止开始下滑2s内运动的位移为4.0m。不计空气阻力，重力加速度为10m/s2。则滑板与小孩裤料之间的动摩擦因数为（ ）
A．0.50 B．0.60
C．0.75 D．0.80
3．（2023秋·北京东城·高一统考期末）水平传送带在电动机的带动下以恒定的速率运动。某时刻在传送带左侧A端轻轻放置一个质量为m的小物体，经时间t小物体与传送带共速，且没有到达传送带的右端，下列说法正确的是（ ）
A．共速前小物体受向右的摩擦力，共速后小物体受向左的摩擦力
B．共速前小物体受向右的摩擦力，共速后小物体不受摩擦力
C．小物体相对于传送带的位移大小等于vt
D．若传送带的速度增大，小物体也一定能与传送带共速
4．（2023秋·北京东城·高一统考期末）如图所示，将一端固定有滑轮的长木板水平放置，一根不可伸长的轻绳跨过定滑轮。绳的一端与质量为m的钩码相连，另一端与质量为M的滑块相连，细绳与长木板的上表面平行。已知滑块与长木板间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计滑轮质量，不计滑轮与轻绳间的摩擦力。现将滑块由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A．释放后，滑块一定做匀加速直线运动
B．当时，释放后滑块加速度
C．当时，释放后滑块加速度
D．当时，释放后绳上的拉力大小
5．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）滑索是一项体育游乐项目。如图所示，游客从起点利用自然落差加速向下滑行，越过钢索的最低点减速滑至终点。滑轮与钢索间的摩擦不可忽略，不考虑空气对人的作用力。下列四幅图中，两条虚线分别表示与钢索垂直方向和竖直方向，能正确表示游客加速下滑或减速上滑的是（ ）
A．加速下滑 B．加速下滑
C．减速上滑 D．减速上滑
6．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）如图所示，物块A放在木板B上，A、B的质量均为m，A、B之间的动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为。若将水平力作用在A上，使A刚好相对B滑动，此时A的加速度为a1；若将水平力作用在B上，使B刚好相对A滑动，此时B的加速度为a2。则a1与a2之比为（ ）
A．1：1 B．1：2 C．1：4 D．2：1
7．（2023秋·北京大兴·高一统考期末）如图所示，质量为m的物块在倾角为的斜面上加速下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为。下列说法正确的是（ ）
A．斜面对物块的支持力大小为 B．斜面对物块的摩擦力大小为
C．斜面对物块作用力的合力大小为 D．物块所受的合力大小为
8．（2023秋·北京怀柔·高一统考期末）雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2023秋·北京石景山·高一统考期末）如图，汽车沿水平面向右做匀变速直线运动，小球A用细线悬挂车顶上，质量为m的一位中学生手握扶杆，始终相对于汽车静止地站在车箱底板上，学生鞋底与汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻汽车对学生产生的作用力的大小和方向为（ ）
A．mg，竖直向上
B．，斜向左上方
C．mg tanθ，水平向右
D．，斜向右上方
二、多选题
10．（2023秋·北京密云·高一统考期末）很多智能手机都有加速度传感器。某同学用手机测量竖直运动物体的加速度。他打开加速度传感器的APP，用手掌托着手机，从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的加速度随时间变化的图像。假设实验中手机仅在竖直方向上运动且无翻转。以竖直向上为正方向，由图像可判断出（ ）
A．手机可能离开过手掌
B．手机在时刻运动到最高点
C．手机在时刻开始减速上升
D．手机在时间内，受到的支持力先减小再增大
11．（2023秋·北京海淀·高一统考期末）如图甲所示，用水平压力F将物块按压在竖直墙壁上，F随时间t的变化情况如图乙所示。物块的速度v随时间t的变化情况如图丙所示。取重力加速度g=10m/s2，结合图乙和图丙，下列说法正确的有（ ）
A．0~1s内物块所受摩擦力大于重力
B．可以求出物块的质量
C．不能求出物块与墙面间的动摩擦因数
D．若3s~4s内F恒为3N，则第4s末物块恰好静止
三、选择题组
（2023秋·北京昌平·高一统考期末）请阅读下述文字，完成下列小题。
2022年北京冬季奥运会，是由我国举办的国际性奥林匹克赛事。我国运动员充分发扬“更高、更快、更强、更团结”的奥运精神，和各国运动员“一起向未来”。北京冬奥会创造了历史，开启了全球冰雪运动新篇章。
12．在2022年北京冬奥会短道速滑混合团体接力决赛中，中国队以2分37秒348的成绩夺冠。在交接区域，“交棒”运动员甲猛推“接棒”运动员乙一把，使乙向前快速冲出，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲对乙的作用力大于乙对甲的作用力
B．甲对乙的作用力与乙对甲的作用力大小相等
C．两运动员的加速度大小一定相等
D．两运动员相互作用的时间可能不同
13．在2022年北京冬奥会跳台滑雪空中技巧比赛场地边，有一根系有飘带的风力指示杆，教练员根据飘带的形态提示运动员现场风力的情况。若飘带可视为粗细一致的匀质长绳，其所处范围内风速水平向右、大小恒定且不随高度改变。当飘带稳定时，其实际形态最接近图中的（ ）
A． B． C． D．
14．钢架雪车是2022年北京冬奥会的比赛项目之一、运动员需要俯身平贴在雪车上，以俯卧姿态滑行，如图甲所示。比赛线路由起跑区、出发区、滑行区及减速区组成，如图乙所示。若减速区AB间距离为200m，运动员某次用时15s通过减速区，并以某一速度通过终点，假设运动员在AB段做匀变速直线运动，由以上数据可以确定（ ）
A．运动员通时A点时的速度大小
B．运动员通过B点时的速度大小
C．运动员在AB段的加速度大小
D．运动员在AB段的平均速度大小
15．“雪如意”是2022年北京冬奥会的首座跳台滑雪场地，如图所示，其主体建筑设计灵感来自于中国传统饰物“如意”。“雪如意”内的部分赛道可简化为倾角为θ、高为h的斜坡。质量为m的运动员从斜坡的顶端由静止开始下滑，已知运动员与雪道间的动摩擦因数为，重力加速度为g，不考虑空气阻力。运动员沿斜坡下滑的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．运动员受重力、支持力、摩擦力和下滑力作用
B．运动员的加速度大小为gsinθ
C．运动员到达斜坡底端时的速度大小为
D．运动员到达斜坡底端时的速度大小为
16．（2023秋·北京顺义·高一统考期末）请阅读下述文字，完成以下小题。
一名质量为60kg的乘客，乘坐电梯从一层到六层，如图所示。
(1)从一层到六层电梯上升的高度为15m，所用的时间约为15s，则该电梯的平均速度为（ ）
A．1m/s B．1.2m/s C．5m/s D．5.2m/s
(2)乘客在乘坐电梯过程中，乘客对电梯压力的反作用力是（ ）
A．乘客受到的重力 B．电梯受到的重力
C．乘客受到的合外力 D．电梯对乘客的支持力
(3)电梯将要到达六层做减速运动的过程中，关于乘客所处的状态，下列说法正确的是（ ）
A．超重状态 B．失重状态
C．平衡状态 D．一定处于完全失重状态
(4)当电梯以的加速度匀加速上升时，重力加速度g取，人对电梯的压力大小和方向为（ ）
A．600N，竖直向下 B．600N，竖直向上
C．603N，竖直向下 D．603N，竖直向上
17．（2023秋·北京顺义·高一统考期末）请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，某幼儿园要在空地上建一个滑梯，根据空地的大小，设计滑板的水平跨度为6m。假设滑板和儿童裤料之间的动摩擦因数取0.4。
(1)关于儿童在沿滑板下滑过程中的受力情况，下列说法正确的是（ ）
A．受重力、支持力和摩擦力 B．只受重力
C．只受摩擦力 D．只受支持力
(2)在儿童沿滑板下滑过程中，关于儿童对滑板的压力和滑板对儿童的支持力，下列说法正确的是（ ）
A．大小不等，方向相同
B．大小相等，方向相同
C．大小不等，方向相反
D．大小相等，方向相反
(3)为使儿童在玩滑梯游戏时能从滑板上滑下，滑板两端的高度差至少为（ ）
A．6m B．0.4m C．4m D．2.4m
(4)质量不同的儿童在玩滑梯游戏时，下列说法正确的是（ ）
A．儿童的质量越小，滑板对儿童的支持力越大
B．儿童的质量越小，滑板对儿童的摩擦力越大
C．儿童的质量越小，下滑到底端时的速度越大
D．儿童下滑的加速度与其质量无关
参考答案：
1．C
【详解】由于行李箱与传送带一起斜向上匀速运动，所以行李箱处于受力平衡状态，所受摩擦力为静摩擦力。对行李箱进行受力分析，根据平衡条件可得，沿传送带方向有
方向沿传送带向上。垂直传送带方向有
故选C。
【点睛】明确物体的运动状态，确定研究对象，进行分析受力。
2．A
【详解】由题知，小孩从静止开始下滑2s内运动的位移为4.0m，则有
可知
a = 2m/s2
对小孩做受力分析后有
ma = mgsinθ－μmgcosθ
且已知滑板斜面的长度为5.0m、水平跨度为4.0m、高为3.0m，则
θ = 37°
联立解得
μ = 0.5
故选A。
3．B
【详解】AB．对物块进行受力分析可知，共速前小物体受向右的摩擦力；共速后小物块和传送带具有相同的速度，小物块和传送带没有相对运动或相对运动趋势，故共速后小物体不受摩擦力作用，A错误，B正确；
C．这个过程中小物块做匀加速直线运动，位移为
传送带发生的位移为
故小物体相对于传送带的位移大小等于
C错误；
D．若传送带的速度增大，小物体与传送带共速时走过的位移不大于传送带的长度，则小物体可以与传送带共速，小物体与传送带共速时走过的位移大于传送带的长度，则小物体不能与传送带共速，D错误。
故选B。
4．B
【详解】A．当时，释放后滑块保持静止，故A错误；
BC．当时，根据牛顿第二定律有
所以释放后滑块加速度为
故B正确，C错误；
D．当时，根据牛顿第二定律有
所以释放后绳上的拉力大小
故D错误。
故选B。
5．A
【详解】A．对游客和滑轮受力分析，如图所示
设钢索与水平方向的夹角为θ，绳与钢索垂直方向的夹角为α，根据牛顿第二定律有，对游客，有
对整体，有
由此可知，游客的加速度与和滑轮和游客的整体的加速度可能相同，故A正确；
B．对游客和滑轮受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律有，对游客，有
对整体，有
由此可知，游客的加速度大于整体的加速度，故B错误；
C．对游客和滑轮受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律有，对游客，有
对整体，有
由此可知，整体的加速度大于游客的加速度，故C错误；
D．对游客和滑轮受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律有，对游客，有
对整体，有
根据受力分析可知，整体的加速度大于游客的加速度，故D错误。
故选A。
6．B
【详解】当水平力作用在A上，使A刚好要相对B滑动，此时A、B的加速度相等，对B分析，有
当水平力作用在B上，使B刚好要相对A滑动，此时A、B间的摩擦力刚好达到最大，A、B的加速度相等，对A，有
所以
故选B。
7．B
【详解】A．对物块受力分析可知，沿垂直斜面方向根据平衡条件，可得支持力为
故A错误；
B．斜面对物块的摩擦力大小为
故B正确；
CD．因物块沿斜面加速下滑，根据牛顿第二定律得
可知
则斜面对物块的作用力为
故CD错误。
故选B。
8．C
【详解】当雨滴刚开始下落时，阻力较小，远小于雨滴的重力，即，故雨滴做加速运动；由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，由
可知加速度随时间减小，图像斜率减小；故当速度达到某个值时，阻力会增大到与重力相等，即，此时雨滴受到平衡力的作用，将保持匀速直线运动。
故选C。
9．B
【详解】以小球为研究对象，根据牛顿第二定律，得
m球gtanθ=m球a
得到
a=gtanθ
以人为研究对象，人与球的加速度相同，均水平向左
作出人的受力图，如图
设汽车对学生的作用力与竖直方向的夹角为α
根据牛顿第二定律，得
mgtanα=ma，F=
将a=gtanθ代入，得
α=θ，F=
方向斜向左上方．
故选B。
10．AC
【详解】A．若手机离开手掌，则其加速度应为，由图像可知，在时刻之后的一段时间内，手机的加速度大小接近，方向向下，手机可能处于该情形，故A正确；
B．时刻手机加速度最大，但时刻之后手机的加速度依然是正值，手机还将继续加速上升，故B错误；
C．时刻之后，手机的加速度反向，但此时手机向上的速度最大，手机在时刻开始减速上升，故C正确；
D．手机在时间内，向上的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律得
可知支持力逐渐减小；手机在时间内，向下的加速度逐渐增大，由牛顿第二定律得
可知支持力继续减小，故D错误。
故选AC。
11．CD
【详解】A．由图丙可知，0~1s内物块处于静止状态，故受力平衡，摩擦力等于重力，A错误；
BC．由v-t图像图丙可知，1~2s内物块向下做匀加速直线运动，加速度为斜线斜率，即
对物块列牛顿第二定律
结合图乙，易得1~2s内F1=1N，代入可得
2~3s内物块向下做匀速直线运动，物块受力平衡
结合图乙，得2~3s内F2=2N，代入亦得
故不能求出物块的质量和物块与墙面间的动摩擦因数，B错误，C正确；
D．若3s~4s内F恒为3N，则物块将做匀减速直线运动，由牛顿第二定律
将代入，易得
再由，可得
即若3s~4s内F恒为3N，则第4s末物块恰好静止，D正确。
故选CD。
12．B 13．A 14．D 15．D
【解析】12．ABD．作用力与反作用力大小相等、方向相反、同时存在、同时消失，AD错误，B正确；
C．两运动员质量未知，摩擦力未知，所以加速度不一定相等，C错误。
故选B。
13．假设飘带稳定后形态如下图1，飘带与竖直方向夹角为θ，把飘带均匀分成足够多的n等份，以至于每份可以看成质点，每份质量为m，风力为弹力，方向垂直于飘带指向右上方，由题知每份飘带受到的风力相同，大小设为F，由下往上数，取第一段飘带研究，受力示意图见下图2，则三力平衡，其中F1为第二段对第一段的拉力，F1与竖直方向夹角也是θ；再取第二段研究，受力示意图见下图3，四力平衡，斜向右下方的力是第一段对其的拉力，F2为第三段对其的拉力，且大小为F1的两倍，F2方向与竖直方向夹角还是θ，综合以上得，每段飘带与竖直方向夹角都是固定值θ，A正确。
故选A。
14．由题知AB间位移大小为200m，通过时间为15s，得运动员在AB段的平均速度大小为
D正确。
故选D。
15．A．运动员受重力、支持力、摩擦力三个力，A错误；
B．根据牛顿第二定律得，运动员加速度大小为
B错误；
CD．由运动学公式得
解得
C错误，D正确。
故选D。
16．(1)A
(2)D
(3)B
(4)C
【详解】（1）根据平均速度的公式可知
故选A。
（2）乘客在乘坐电梯过程中，乘客对电梯压力的反作用力是电梯对乘客的支持力。
故选D。
（3）减速运动的过程中，加速度向下，因此乘客处于失重状态。
故选B。
（4）以人为研究对象，根据牛顿第二定律
代入数据解得
根据牛顿第三定律可知，人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。
故选C。
17．(1)A
(2)D
(3)D
(4)D
【详解】（1）儿童在沿滑板下滑过程中受到重力、滑梯对儿童的支持力与滑动摩擦力，合计三个力的作用。
故选A。
（2）儿童对滑板的压力和滑板对儿童的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反。
故选D。
（3）令滑梯倾角为，为使儿童在玩滑梯游戏时能从滑板上滑下，则有
令L=6m，根据题意有
解得
故选D。
（4）D．儿童在滑梯上加速滑下，对儿童进行分析有
解得
可知，儿童下滑的加速度与其质量无关，D正确；
A．儿童在滑梯上加速滑下，对儿童进行分析有
可知，儿童的质量越小，滑板对儿童的支持力越小，A错误；
B．儿童在滑梯上加速滑下，对儿童进行分析有
可知，儿童的质量越小，滑板对儿童的摩擦力越小，B错误；
C．根据
结合上述解得
可知，儿童下滑到底端时的速度与其质量无关，C错误。
故选D。
试卷第1页，共3页
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