内容正文:
第2讲 牛顿第二定律的理解及应用
学生用书 课时冲关八 P255
[基础对点练]
1.(牛顿第二定律的理解)下列说法正确的是( )
A.物体受到力的作用时,力克服了物体的惯性,使其产生了加速度
B.人走在松软土地上下陷时具有向下的加速度,说明人对地面的压力大于地面对人的支持力
C.物理公式既能确定物理量之间的数量关系,又能确定物理量间的单位关系
D.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用的瞬间,加速度为零[来源:学&科&网]
答案:C
2.(2021·武汉模拟)(牛顿第二定律的应用)据国外媒体报道,欧洲最大的直升机公司计划研制一款X3型高速直升机.该公司已完成X3型直升机原型机的首次试飞.设X3型直升机原型机的质量为m,某次试飞时,主旋翼提供大小为2mg、方向向上的升力,每个向前螺旋推进器提供大小为mg、方向向前的推力.不考虑空气的阻力影响,下列说法正确的是( )
A.该直升机原型机在该次试飞时可能处于平衡状态
B.该直升机原型机以加速度g做匀加速直线运动
C.空气对直升机原型机的作用力为2eq \r(2)mg
D.空气对直升机原型机的作用力为4mg
答案:C
3.(牛顿第二定律的应用)乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择.若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,如图所示.在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行),则( )
A.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上
B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下
C.小物块受到的滑动摩擦力为eq \f(1,2)mg+ma
D.小物块受到的静摩擦力为ma
答案:A
4.(瞬时性问题)如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一质量为m的物块,盘静止时弹簧长度比自然长度伸长了l.现向下拉盘使弹簧再伸长Δl后停止,然后松手放开,弹簧一直处在弹性限度内,则刚松手时盘对物块的支持力大小应为( )
A.eq \f(Δl,l)mg
B.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(Δl,l)))mg
C.eq \f(Δl,l)(m+m0)g
D.eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(Δl,l)))(m+m0)g
解析:B [设弹簧的劲度系数为k,由题意可知,起初整个系统处于静止状态时,有kl=(m+m0)g,
现向下拉盘使弹簧再伸长Δl后停止,然后松手放开瞬间,以m和m0为整体,受到的合力大小为kΔl,方向竖直向上,由牛顿第二定律可得kΔl=(m+m0)a,
隔离物块分析,由牛顿第二定律得FN-mg=ma,
联立得FN=eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1+\f(Δl,l)))mg.]
5.(牛顿第二定律的应用)大小分别为1 N和7 N的两个力作用在一个质量为1 kg的物体上,物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是( )
A.1 m/s2和7 m/s2
B.5 m/s2和8 m/s2
C.6 m/s2和8 m/s2
D.0 m/s2和8 m/s2
解析:C [当两力反向时,合力最小,加速度最小,amin=eq \f(7-1,1) m/s2=6 m/s2;当两力同向时,合力最大,加速度最大,amax=eq \f(7+1,1) m/s2=8 m/s2,选项C正确.]
6.(等时圆模型)倾角为30°的长斜坡上有C、O、B三点,CO=OB=10 m,在O点竖直固定一长10 m的直杆AO.A端与C点、坡底B点间各连有一光滑的钢绳,且各穿有一钢球(视为质点),将两球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端,如图所示,则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为(取g=10 m/s2)( )
A.eq \r(2) s和4 s
B.eq \r(2) s和2 s
C.2 s和2 s
D.4 s和eq \r(2) s
解析:C [根据几何关系知,AB与水平面间的夹角为60°,AC与水平面间的夹角为30°,AB的长度为x1=BC·cos 30°=10eq \r(3)m,AC的长度x2=10 m,根据牛顿第二定律得小球在AB钢绳上下滑的加速度为a1=gsin 60°=5eq \r(3) m/s2,小球在AC钢绳上下滑的加速度为a2=gsin 30°=5 m/s2,由x=eq \f(1,2)at2得tAB=eq \r(\f(2x1,a1))=eq \r(\f(2×10\r(3),5\r(3))) s=2 s,tAC=eq \r(\f(2x2,a2))=eq \r(\f(2×10,5))s=2 s,故选C.]
7.(已知运动求受力)如图所示,水平桌面由粗糙程度不同的AB