浙江省2024-2025学年高中物理第三章课时训练2牛顿第二定律及其应用含解析

PAGE6-课时训练2牛顿其次定律及其应用基础巩固1.下列物理量中,既是标量又是国际单位制基本量的一组是(C)A.力、质量、速度 B.力、时间、加速度C.长度、质量、时间 D.长度、速度、时间2.下列仪器中,不属于国际单位制中基本单位所对应物理量的测量工具是(C)3.如图,三个完全相同的物块1,2,3放在光滑水平桌面上。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在三个物块上,三者都做加速运动,令a1,a2,a3分别代表物块1,2,3的加速度,则(C)A.a1>a2>a3 B.a1<a2<a3C.a1=a2<a3 D.a1=a2>a34.某一航空母舰载重1.0×105t,其功率可达2.0×105kW。设想如能创建一志向的没有摩擦的环境,用一个人的力气去水平拖这样一艘航空母舰,则从理论上可以说(C)A.航空母舰惯性太大,所以完全无法拖动B.一旦施力于航空母舰,航空母舰马上产生一个速度,但这一速度很小C.一旦施力于航空母舰,航空母舰马上产生一个加速度D.由于航空母舰惯性很大,施力于航空母舰后,要经过一段很长时间后才会产生一个明显的加速度5.用国际单位制的基本单位表示万有引力常量的单位,下列符合要求的是(B)A.N·m2/kg2 B.m3/(kg·s2)C.kg·m3/(A2·s4) D.kg·s2/m36.在行车过程中,遇到紧急刹车时乘员可能受到损害。为此人们设计了平安带以尽可能减轻猛烈碰撞受到的损害.假设某次急刹车时的速度为20m/s,由于平安带的作用,使质量50kg的乘员产生的加速度大小约为6m/s2,此时平安带对乘员的作用力最接近(B)A.120N B.300N C.1000N D.6000N解析:由牛顿其次定律可知,F=ma=50×6N=300N,选项B正确。7.我国宇航员王亚平在太空授课时,利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到恒力F从静止起先运动,经时间t移动的位移为x,则聂海胜的质量为(D)A.Ft2x B.Ft2解析:设运动的加速度为a,由牛顿其次定律得a=Fm,x=12at即m=Ft8.一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm;再将重物向下拉1cm,然后放手,则在刚释放的瞬间重物的加速度是(g取10m/s2)(A)A.2.5m/s2 B.7.5m/sC.10m/s2 D.12.5m/s2解析:弹簧下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4cm,则G=mg=kx1=4×10-2k,再将重物向下拉1cm时弹簧弹力F=5×10-2k。放手瞬间弹簧的弹力不变,由牛顿其次定律得F-G=ma,则a=5×1014g=2.5m/s29.(2024·浙江4月学考)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作。下列Ft图象能反映体重计示数随时间改变的是(C)解析:小芳下蹲时先加速下降,后减速下降,故其先处于失重状态,后处于超重状态,体重计的示数F先小于重力,后大于重力,C正确。10.质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,若用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度为a。当拉力方向不变,大小变为2F时,木块的加速度为a′,则(C)A.a′=a B.a′<2a C.a′>2a D.a′=2a解析:设摩擦力为f,故当用大小为F的恒力拉木块时,F-f=ma;当用大小为2F的恒力拉木块时2F-f=ma′;故m(a′-2a)=2F-f-2(F-f)=f>0,故a′>2a实力提高11.(2024·金华月考)水平路面上质量为30kg的小车,在60N水平推力作用下由静止起先以1.5m/s2的加速度做匀加速直线运动。2s后撤去该推力,则(B)A.小车2s末的速度是4m/sB.小车受到的阻力大小是15NC.撤去推力后小车的加速度大小是1m/s2D.小车运动的总时间为6s解析:小车2s末的速度v=at=1.5×2m/s=3m/s,故A错误;以小车为探讨对象,依据牛顿其次定律,有F-f=ma,则f=F-ma=(60-30×1.5)N=15N,故B正确;撤去推力后,依据牛顿其次定律有f=ma1,解得a1=0.5m/s2,故C错误;撤去推力后小车运动的时间为t1=va1=12.惯性制导系统的重要元件之一是加速度计,其构造原理如图所示。沿运行方向的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止,且弹簧处于自然长度。滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,最终通过限制系统进行制导,若某段时间内指针向左偏离“0”A.方向向左,大小为ksm B.方向向右,大小为C.方向向左,大小为2ksm解析:指针向左偏离时,两弹簧的弹力都向右,则有2ks=ma,即a=2ks13.如图甲所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处。滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的关系图象如图乙所示,重力加速度为g,由图可以推断下列说法错误的是(D)A.图线与纵轴的交点M的值aM=-gB.图线的斜率等于物体质量的倒数1C.图线与横轴的交点N的值TN=mgD.图线的斜率等于物体的质量m解析:对货物受力分析,受重力mg和拉力T,依据牛顿其次定律,有T-mg=ma,则a=1mT-g;当a=0时,T=mg,故图线与横轴的交点N的值TN=mg,故C正确;当T=0时,a=-g,即图线与纵轴的交点M的值aM=-g,故A正确;图线的斜率表示质量的倒数114.“蹦极”就是跳动者把一端固定的长弹性绳系在踝关节处,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改变的状况如图所示。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(B)A.g B.2g C.3g D.4g解析:由题图可知当人最终不动时,绳上的拉力为35F0,即mg=35F0,最大拉力为95F0,因此有95F15.如图1所示,杂技演员在进行“顶杆”表演时,演员甲用肩部竖直顶起一根直杆,演员乙在直杆上表演。今在直杆底部与演员甲肩部之间装一力传感器,以显示演员甲肩部的受力状况。若演员乙的质量为40kg,直杆的质量为5kg,在演员乙自杆顶部由静止起先沿杆下滑到杆底的过程中,传感器显示的受力状况如图2所示,若取g=10m/s2,则在此过程中演员乙受到的摩擦力(C)A.0～1s内大于重力B.1～2s内为0C.2～3s内大于重力D.0～3s内方向先向上,后向下解析:由图2可知,演员乙在0～1s处于失重状态,即向下加速;2～3s内处于超重状态,即向下减速;1～2s内匀速运动,故选项A,B错误,C正确;整个过程中演员乙受到摩擦力方向始终向上,选项D错误。16.跳楼机是能体验剧烈失重、超重感觉的消遣设施,嬉戏时跳楼机先把乘有十多人的座舱送到140.8m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面44m时制动系统起先启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为100g的手机进行这个嬉戏,g取10m/s2(空气阻力不计,可能用到的数据442=1936),试求:(1)当座舱落到离地面高度为50m的位置时,手机对手的作用力;(2)从最高点运动到地面,整个过程的总时间;(3)当座舱落到离地面高度为15m位置时,手要用多大的力才能托住手机.解析:(1)由题意可知在离地面44m之前,游客和手机一起做自由落体运动,处于完全失重状态,手机对手的作用力F1=0。(2)在自由下落过程,由h1=12gt得t1=2h1g在匀减速过程有h2=v2t2,而v=gt1=44m解得t2=2s则整个过程所用时间t=t1+t2=6.4s。(3)在匀减速过程,由运动学规律有v2=2ah2,所以a=22m/s2以手机为探讨对象,由牛顿其次定律得F2-mg=ma,解得手对手机的作用力F2=3.2N。答案:(1)0(2)6.4s(3)3.2N17.(2024·浙江1月学考)一艘质量M=3.5×103kg的宇宙飞船正在远离星球进行太空飞行,发觉前方有一物体。为探测该物体的质量,飞船去接触物体,接触以后启动飞船的推动器,使飞船和物体一起做匀加速直线运动,10.0s后速度增加了1.50m/s。已知推动器的推力F=9.0×10解析:设飞船运动方向为正方向a=Δ解得a=0.15m/s2由牛顿其次定律可得F=(M+m)aM+m=F解得m=2.5×103答案:2.5×1018.(2024·浙江6月学考)某校物理课外小组为了探讨不同物体水下运动特征,运用质量m=0.05kg的流线型人形模型进行模拟试验。试验时让模型从h=0.8m高处自由下落进入水中。假设模型入水后受到大小恒为Ff=0.3N的阻力和F=1.0N的恒定浮力,模型的位移大小远大于模型长度,忽视模型在空气中运动时的阻力,g取10N/kg。试求模型:(1)落到水面时速度v的大小;(2)在水中能到达的最大深度H;(3)从起先下落到返回水面所需时间t。解析:(1)模型入水时速度记为v,自由下落阶段加速度记为a1,则a1