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专题3 牛顿运动定律综合应用
一.选择题(共19小题)
1.(2022•浙江)下列属于力的单位是( )
A.kg•m/s2 B.kg•m/s C.kg•m2/s D.kg•s/m2
【解答】解:根据牛顿第二定律有:F=ma,可知力的单位为kg•m/s2,故A正确,BCD错误;
故选:A。
2.(2021•浙江)2021年5月15日,天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中,经大气层290s的减速,速度从4.9×103m/s减为4.6×102m/s;打开降落伞后,经过90s速度进一步减为1.0×102m/s;与降落伞分离,打开发动机减速后处于悬停状态;经过对着陆点的探测后平稳着陆。若打开降落伞至分离前的运动可视为竖直向下运动,则着陆器( )
A.打开降落伞前,只受到气体阻力的作用
B.打开降落伞至分离前,受到的合力方向竖直向上
C.打开降落伞至分离前,只受到浮力和气体阻力的作用
D.悬停状态中,发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力
【解答】解:A、在打开降落伞前,着陆器做加速下降,因此除受到气体阻力的作用外,还受到重力作用,故A错误;
BC、在打开降落伞至分离前,除受到降落伞的拉力和气体阻力的作用外,还受到重力作用,因着陆器做减速下降,其加速度方向向上,依据牛顿第二定律,则受到的合力方向竖直向上,故B正确,C错误;
D、若处于悬停状态中,发动机喷火的反作用力和重力是平衡力,故D错误;
故选:B。
3.(2021•浙江)如图所示是我国自主研发的全自动无人值守望远镜,它安装在位于南极大陆的昆仑站,电力供应仅为1×103W。若用国际单位制基本单位的符号来表示W,正确的是( )
A.N•s B.N•m/s C.kg•m/s D.kg•m2/s3
【解答】解:A、N不是国际单位制基本单位,根据冲量的定义I=Ft可知,N•s是冲量的单位,故A错误;
B、根据功率的计算公式P=Fv可知功率的单位可以表示为N•m/s,但N不是国际单位制基本单位,故B错误;
C、根据动量的定义p=Fv,结合F=ma知N=kg•m2/s2,可知kg•m/s是动量的单位,故C错误;
D、根据P=Fv可知功率的单位可以表示为N•m/s,结合F=ma知N=kg•m2/s2,则功率得单位W=kg•m2/s3,故D正确。
故选:D。
4.(2021•浙江)如图所示,电动遥控小车放在水平长木板上面,当它在长木板上水平向左加速运动时,长木板保持静止,此时( )
A.小车只受重力、支持力作用
B.木板对小车的作用力方向水平向左
C.木板对小车的作用力大于小车对木板的作用力
D.木板对小车的作用力与小车对木板的作用力大小一定相等
【解答】解:A、小车加速向左运动,受到自身的重力和电机的驱动力,受到长木板对小车的支持力和阻力,故A错误;
B、木板对小车的作用力包括竖直向上的支持力和水平方向的阻力,根据平行四边形定则可知合力方向一定不在水平方向,故B错误;
CD、木板对小车的作用力与小车对木板的作用力是一对相互作用力,等大反向,C错误,D正确。
故选:D。
5.(2022•绍兴二模)一小球受到外力作用在竖直平面内运动,轨迹的频闪照片如图所示,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.AB段时小球受到的合力大于0
B.C点小球受到的合力等于0
C.D点小球处于超重状态
D.EF段时小球受到的合力方向可能竖直向上
【解答】解:A、根据其轨迹照片可判定小球在AB段,做匀速直线运动,小球受到合力为零,故A错误;
BC、BD段小球做曲线运动,加速度不为零,且指向轨迹的凹测,所以C点合力不为零,D点小球有向上的加速度,处于超重状态,故B错误,C正确;
D、EF段小球向上做减速运动,合外力与速度方向成钝角,所以小球受到的合力不可能竖直向上,故D错误;
故选:C。
6.(2022•浙江三模)如图所示,在名为“勇敢者”的课堂演示实验中,用不可伸长的轻长绳将一铁球悬挂在天花板上。一同学靠墙站立,双手拉球使其与鼻尖恰好接触,然后由静止释放铁球。若该同学保持图示姿势不变,则下列说法中正确的是( )
A.铁球可能会撞击该静止不动的同学
B.铁球运动到最低点时处于失重状态
C.释放瞬间铁球的加速度水平向右
D.释放瞬间长绳拉力小于铁球重力
【解答】解:A.若不考虑空气阻力,根据机械能守恒定律,当球摆回到出发点时速度恰好为零,铁球不会撞击该同学,若考虑空气阻力铁球速度为零时离该同学还有一段距离,故A错误;
B.在最低点绳子拉力减去重力提供向心力,合力向上,拉力大于重力,球处于超重状态,故B错误;
CD.释放瞬间,铁球的重力分解为沿绳向下和垂直于绳向下,由于速度为零,不需要向心力,故绳子拉力等于重力沿绳向下的分力,小于重力,垂直绳子的分力产生加速度,故C错误,D正确。
故选: