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牛顿第二定律的基本应用练习
一、选择题
1.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳,通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的过程,其中A为无人时的踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法中正确的是( )
A.人和踏板由C到B的过程中,人向上做匀加速运动
B.人和踏板由C到A的过程中,人处于超重状态
C.人和踏板由C到A的过程中,先超重后失重
D.人在C点具有最大速度
2.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是( )
A.0~t1时间内,v增大,FN>mg
B.t1~t2时间内,v减小,FN<mg
C.t2~t3时间内,v增大,FN<mg
D.t2~t3时间内,v减小,FN>mg
3.如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。现用一竖直向下的力F作用在P上,使其向下做匀加速直线运动,在弹簧的弹性限度内,下列是力F和运动时间t之间关系的图像,其中正确的是( )
A B C D
4.小物块从一固定斜面底端以初速度v0冲上斜面,如图所示,已知小物块与斜面间动摩擦因数为0.5,斜面足够长,倾角为37°,重力加速度为g。则小物块在斜面上运动的时间为(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)( )
A. B.
C.(+1) D.(+1)
5.(多选)2022年4月14日,“神舟十三号”返回舱成功返回,返回舱在距地面某一高度时,启动减速降落伞开始做减速运动。当返回舱的速度大约减小至v=9 m/s时,继续匀速(近似)下降。当以这个速度一直降落到距离地面h=1.1 m时,立刻启动返回舱的缓冲发动机并向下喷气,舱体再次做匀减速运动,经历时间t=0.2 s后,以某一安全的速度落至地面。设最后的减速过程可视为竖直方向的匀减速直线运动,取g=10 m/s2,则最后减速过程中( )
A.返回舱中的航天员处于失重状态
B.返回舱再次做减速运动的加速度大小为25 m/s2
C.返回舱落地的瞬间速度大小为2 m/s
D.返回舱再次做减速运动时,对质量m=60 kg的航天员的作用力的大小为2 700 N
6.将一个质量为1 kg的小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,运动过程中所受阻力大小恒定,方向与运动方向相反。该过程的vt图像如图所示,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.小球所受重力和阻力之比为6∶1
B.小球上升与下落所用时间之比为2∶3
C.小球回落到抛出点的速度大小为8 m·s-1
D.小球下落过程,受到向上的空气阻力,处于超重状态
7.送餐机器人由静止开始给10 m远处的顾客上菜,全程餐盘保持水平,碗不能相对餐盘滑动,到顾客处速度为零。机器人加速、减速过程看成匀变速直线运动,最大速度为1 m/s。已知碗与餐盘间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2。则机器人送餐过程( )
A.碗与餐盘之间摩擦力始终不变
B.在加速阶段处于超重状态
C.加速度不能超过2 m/s2
D.所用的最短时间为10 s
8.如图甲所示,用一水平外力F推物体,使其静止在倾角为θ的光滑斜面上。逐渐增大F,物体开始做变加速运动,其加速度a随F变化的图像如图乙所示。取g=10 m/s2。根据图中所提供的信息不能计算出的是( )
甲 乙
A.物体的质量
B.斜面的倾角
C.使物体静止在斜面上时水平外力F的大小
D.加速度为6 m/s2时物体的速度
9.(多选)如图甲所示,长为L=2 m、质量为M=1 kg的木板静止于光滑的水平桌面上。开始时,一可视为质点的木块置于木板左端,木块另一端被水平绳子拴接并系于竖直墙上。水平外力F作用在木板上,水平外力F、木板的速度v随时间t变化的关系如图乙、丙所示,则下列说法正确的是( )
甲 乙 丙
A.0~2 s内绳对木块的拉力逐渐增大
B.2 s~3 s木板受到的摩擦力恒为4 N
C.木块与木板间的动摩擦因数为0.2
D.要使木板从木块下抽出,2 s后F至少作用时间1 s
10.蹦极是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,空气阻力不计,则人从P点落下到最低点c的过程中( )
A.人从a点开始做减速运动,一直处于失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于超重状态
C.在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度也为零
11.如图所示,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯做