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2021年高二物理暑假作业(人教版)专项训练
作业4牛顿运动定律
一、单选题
1.如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个拴在斜面上的细绳拉住。现用一个力F推斜面,使斜面在水平面上和小球一起做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是
A.若加速度足够小,细绳对球的弹力可能为零
B.细绳对球的弹力可能为零
C.斜面和细绳对球的弹力的合力一定等于ma
D.当F变化时,斜面对球的弹力不变
【答案】B
【解析】A、B、D、对小球和斜面的整体分析可知,推力越大整体的加速度越大,当推力达到一临界值时,斜面的加速度足够大使得小球相对斜面产生上滑趋势,此时绳子的拉力为零,故A、D错误,B正确。C、对小球受力可知重力和斜面的弹力、绳的拉力,由牛顿第二定律知三个力的合力为ma,故C错误。故选B。
2.质量为60 kg的某消防队员从一平台上跳下(近似看作自由落体运动),下落2 m后双脚触地,同时采用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又匀减速下降了0.5 m时静止。在着地过程中,地面对他双脚的平均作用力约为(g="10" m/s2)
A.600 N B.2 400 N C.3 000 N D.3 600 N
【答案】C
【解析】试题分析:消防队员下落2m的速度:m/s,消防队员匀减速下降时:v2=2ah,解得,由牛顿定律:F-mg="ma" ,解得F=mg+ma=3000N,故选项C正确。
考点:牛顿第二定律的应用 .
3.一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行。现将一块木炭无初速度地放在传送带的左端,木炭在传送带上将会留下一段黑色的痕迹。下列说法正确的是( )
A.黑色的痕迹将出现在木炭的左侧
B.木炭的质量越小,痕迹的长度越短
C.传送带运动的速度越大,痕迹的长度越短
D.木炭与传送带间的动摩擦因数越大,痕迹的长度越短
【答案】D
【解析】A.刚放上木炭包时,木炭包的速度慢,传送带的速度快,木炭包向后滑动,所以黑色的径迹将出现在木炭包的右侧,故A错误;
BCD.木炭包在传送带上运动靠的是与传送带之间的摩擦力,摩擦力作为它的合力产生加速度,由牛顿第二定律知
μmg=ma
可得
a=μg
当达到共同速度时,不再有相对滑动,由
得,木炭包的位移
设相对滑动的时间为t,由v=at,得
此时传送带的位移为
所以滑动的位移是
由此可以知道,黑色的径迹与木炭包的质量无关;传送带运动的速度越大,径迹的长度越长;木炭包与传送带间动摩擦因数越大,径迹的长度越短,故BC错误,D正确。
故选D。
4.电动平衡车,又叫体感车、思维车、摄位车等.是现代人用来作为代步工具,休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物.如图所示,一个人站在“电动平衡车”上在水平地而上沿直线前进,不计空气阻力,下列说法正确的是
A.“电动平衡车”匀速行驶时,车对人的摩擦力是人前进的动力
B.“电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力大于人对车的作用力
C.“电动平衡车“减速行驶时,人对车的摩擦力与车的运动方向相同
D.人从“电动平衡车”跳起后,上升过程处于超重状态,下降过程处于失重状态
【答案】C
【解析】A.“电动平衡车”匀速行驶时,人的合力为零,竖直方向重力等于支持力,水平方向无摩擦力,故A错误;
B.电动平衡车”加速行驶时,车对人的作用力等于人对车的作用力,因为相互作用力大小相等,故B错误;
C.“电动平衡车”减速行驶时,车对人的摩擦力与车的运动方向相反,根据相互作用力方向相反,知人对车的摩擦力与车的运动方向相同,故C正确;
D.人从“电动平衡车”跳起后,只受重力,加速度一直向下,处于失重状态,故D错误.
5.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
【答案】B
【解析】
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=mg/cosα
将a=gtanθ代入,得
α=θ,F=mg/cosθ ,方向斜向左上方.
故ACD错误,B正确.
点评:本题关键在于研究对象的选择,要抓住小球与学生均相对于车静止,加速度相同的特点,也就是分析挖掘题目隐含的条件,常常是解决物理问题的关键.
6.如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B,它们的质量均为m,弹簧