第三章 专题强化课02 牛顿运动定律的综合应用-【高考领航】2023高考物理大一轮复习课时作业word（人教版）

限时规范训练 [基础巩固] 1．(2022·广东省阳江市高三模拟)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，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变化的情况如图所示．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(　　) A．g　　　　　　　 B．1.8g C．2g D．3g 解析：C　由拉力与时间关系图象可以知道，人的重力等于0.6F0，而最大拉力为1.8F0，结合牛顿第二定律：1.8F0－mg＝mam，解得am＝2g，故C正确，ABD错误． 2.太空舱里测量物体质量的原理如下：先对标准物体施加一水平推力F，测得其加速度为20 m/s2，然后将标准物体与待测物体紧靠在一起，施加同一水平推力F，测得共同加速度为8 m/s2.已知标准物体质量m1＝2.0 kg，则待测物体质量m2为(　　) A．3.0 kg B．5.0 kg C．7.0 kg D．8.0 kg 解析：A　对标准物体，由牛顿第二定律得F＝m1a1＝2.0×20 N＝40.0 N，对标准物体和待测物体整体，由牛顿第二定律可得F＝(m1＋m2)a2，代入数据，解得m2＝3.0 kg. 3．某人在地面上最多可举起50 kg的物体，他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg的物体，据此判断此电梯加速度的大小和方向为(g取10 m/s2)(　　) A．2 m/s2　竖直向上 B． m/s2　竖直向上 C．2 m/s2　竖直向下 D． m/s2　竖直向下 解析：D　由题意分析知，此人最大的举力为F＝mg＝50×10 N＝500 N．他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg的物体，知物体处于失重状态，则由牛顿第二定律得，m′g－F＝m′a，解得a＝＝ m/s2＝ m/s2，方向竖直向下． 4．某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示．把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊0.9 N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把悬吊1.0 N重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”．重力加速度g取10 m/s2，规定竖直向上的方向为正方向，则下列说法正确的是(　　) A．使用时，若指针在0点下方，说明电梯正在上升 B．使用时，若指针在0点上方，说明电梯处于失重状态 C．木板上刻度为C的位置所标加速度为1 m/s2 D．木板上刻度为B的位置所标加速度为－0.5 m/s2 解析：B　若指针在0点下方，则说明此时弹簧继续拉伸，弹力大于重力，合外力向上，所以加速度向上，但是速度方向并不能说明，A错误；使用时，若指针在0点上方，则说明此时弹簧拉伸量变小，弹力小于重力，合外力向下，说明电梯处于失重状态，B正确；下端悬吊0.9 N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，则有kx1＝m1g，把悬吊1.0 N重物时指针位置的刻度标记为0，若弹簧到达木板上刻度为C的位置时，则有m2g－kx1＝m2a，解得加速度大小为a＝1 m/s2，加速度方向向下，规定竖直向上的方向为正方向，所以C错误；由图可知，若弹簧在0处，则有kx2＝m2g，若弹簧到达木板上刻度为B的位置，则有k－m2g＝m2a，解得a＝0.5 m/s2，加速度方向向上，规定竖直向上的方向为正方向，所以D错误． 5.用外力F拉一物体使其做竖直上升运动，不计空气阻力，加速度a随外力F的变化关系如图所示，下列说法正确的是(　　) A．物体的质量为 B．地球表面的重力加速度为2a0 C．当a＞0时，物体处于失重状态 D．当a＝a1时，拉力F＝a1 解析：A　当F＝0时a＝－a0，此时的加速度为重力加速度，故g＝a0，B错误；当a＝0时，拉力F＝F0，拉力大小等于重力，故物体的质量为，A正确；当a＞0时，加速度方向竖直向上，物体处于超重状态，C错误；当a＝a1时，由牛顿第二定律得F－mg＝ma1，又m＝、g＝a0，故拉力F＝(a1＋a0)，D错误． 6．(2022·福建省福州高三模拟)如图所示，质量为 M，中空为半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽内有一质量为m 的小铁球，现用一水平向右的推力 F 推动凹槽，小铁球与光滑凹槽相对静止时，凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α＝53°.则下列说法正确的是(　　) A．小铁球受到的合外力方向水平向左 B．系统的加速度为 C．凹槽对小铁球的支持力为 D．推力 解析：C　小球的加速度方向水平向右，所以合外力方向水平向右，故A错误；对小球进行受力分析得：mgtan α＝ma，解得：a＝gtan α，所以系统的加速度为a＝gtan α＝g，故B错误；对小球进行受力分析，如图，则