第三章 第二讲　牛顿第二定律的基本应用-（达标训练）【导学教程】2024旧教材老高考物理新编大一轮总复习（人教版）

[对应学生用书P358] 一、单项选择题 1.如图所示，小孩在蹦床上沿竖直方向蹦跳，对其从最低点到离开床面的过程，下列说法正确的是(　　) A．小孩一直处于超重状态 B．小孩一直处于失重状态 C．小孩会经历先超重后失重的过程 D．小孩刚离开蹦床时的速度最大 解析　从最低点向上跳的过程，开始时小孩受到的弹力大于重力，向上加速，小孩处于超重状态；之后小孩受到的弹力小于重力，向上减速，小孩处于失重状态，小孩经历先超重后失重的过程，故A、B错误，C正确；当小孩所受弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，故D错误。 答案　C 2.如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑。下列说法正确的是(　　) A．滑到底端时的速度相同 B．滑到底端所用的时间相同 C．在倾角为30°的斜面上滑行的时间最短 D．在倾角为60°的斜面上滑行的时间最短 解析　设斜面高度为h，斜面倾角为θ，则斜面长度为L＝，根据牛顿第二定律有mgsin θ＝ma，解得a＝gsin θ，根据v2＝2aL，得v＝＝，可知沿相同高度、不同倾角的斜面到达底端的速度大小相等，但方向不同，故速度不同，则A错误。根据匀加速直线运动的位移L＝at2，可得t＝＝ ，可知倾角越大，下滑时间越短，故倾角取题图中最大值，即θ＝60°时，下滑时间最短，故B、C错误，D正确。 答案　D 3．如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的部分示意图。如图乙所示是根据传感器画出的力—时间图像，其中力的单位是N，时间的单位是s。两图中的点均对应，重力加速度g取10 m/s2。请根据这两个图所给出的信息，判断下列选项正确的是(　　) A．此人的质量约为60 kg B．此人从站立到蹲下的过程对应图中1到6的过程 C．此人在状态2时处于超重状态 D．此人向上的最大加速度大约为1.9g 解析　根据题图乙中图线的1点，由平衡条件得此人的质量约为70 kg，故A错误；同理根据图线可判断，此人从站立到蹲下的过程中先失重后超重，对应题图乙中1到4的过程，故B错误；由题图乙知，人在状态2时传感器对人的支持力小于人自身的重力，处于失重状态，故C错误；根据图线和牛顿第二定律，可得此人向上的最大加速度为a＝≈1.9g，故D正确。 答案　D 4.(2022·太原模拟)某同学使用轻弹簧、直尺、钢球等制作了一个“竖直加速度测量仪”。如图所示，弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一直尺。不挂钢球时，弹簧下端指针位于直尺20 cm刻度处；下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40 cm刻度处。将直尺不同刻度对应的加速度标在直尺上，就可用此装置直接测量竖直方向的加速度。取竖直向上为正方向，重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是(　　) A．30 cm刻度对应的加速度为－0.5g B．40 cm刻度对应的加速度为g C．50 cm刻度对应的加速度为2g D．各刻度对应加速度的值是不均匀的 解析　设弹簧的劲度系数为k，钢球的质量为m，由题意可知，弹簧下端悬挂钢球，静止时指针位于直尺40 cm刻度处，钢球处于平衡状态，加速度为零，B错误；指针位于直尺40 cm刻度时，有k(40 cm－20 cm)－mg＝0，指针位于直尺30 cm刻度时，有k(30 cm－20 cm)－mg＝ma1，联立解得a1＝－0.5g，A正确；指针位于直尺50 cm刻度时，有k(50 cm－20 cm)－mg＝ma2，结合A中分析得a2＝0.5g，C错误；设弹簧的形变量大小为x，则有kx－mg＝ma，x与a是线性关系，故各刻度对应加速度的值是均匀的，D错误。 答案　A 5．(2022·长春模拟)如图所示，在地面上固定一个竖直放置的大圆环，从环心O到环上的A、B两点连有两根直杆Ⅰ、Ⅱ，直杆Ⅰ、Ⅱ与水平方向夹角分别为37°和53°(sin 37°＝0.6，sin 53°＝0.8)。现将套在直杆Ⅰ、Ⅱ上的小圆环由O点静止释放，到达大圆环上的A、B两点所用时间之比是2∶，若小圆环与直杆Ⅰ、Ⅱ之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则等于(　　) A. B． C. D． 解析　本题考查牛顿运动定律的应用，属于关键能力的考查。由牛顿第二定律可知，小圆环下滑的加速度a＝gsin θ－μgcos θ，下滑的时间t＝，到达大圆环上的A、B两点所用时间之比是2∶，代入计算得等于。故选A。 答案　A 6.将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出，图甲是小球向上运动的频闪照片，图乙是下降时的频闪照片，O是运动的最高点，拍摄甲、乙两图时的闪光频率相同，墙上每块砖的厚度相同，重力加速度为g，假设小球所受的阻力大小不变，则可估算小球受到的阻力大小约为(　　) A．mg B．mg C.mg D．mg 解析　设每块砖的厚度是d，向上运动时有9d－3d＝aT