内容正文:
牛顿第二定律 两类动力学问题练习
一、选择题
1.公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是( )
A.kg·m·s-1 B.kg·m·s-2
C.Pa·m2 D.J·m-1
2.如图所示为我国运动员在女子双人十米跳台比赛中的情景。下列过程中,运动员处于超重状态的是( )
A.运动员起跳重心加速上升的过程
B.运动员离开跳台上升的过程
C.运动员从最高点下落到水面的过程
D.运动员加速入水的过程
3.小明用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度,得到图甲所示图线(规定竖直向上为正方向),为简化问题,将图线简化为图乙。已知t=0时电梯处于静止状态,则以下判断正确的是( )
A.t=5 s时电梯处于失重状态
B.8~9 s内电梯在做减速运动
C.10~15 s内电梯在上行
D.16~17 s内电梯在下行
4.飞行背包是一种可以让使用者通过穿戴该产品后飞上天空的飞行器。消防员利用飞行背包在某次高楼火灾观测时,竖直飞行的vt图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.消防员上升的最大高度为225 m
B.消防员在2.5~3.0 min内加速度最大
C.消防员在3.5~4.25 min内处于失重状态
D.消防员在2.5~4.25 min,平均速度大小约为6.43 m/s
5.2021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290 s的减速,速度从4.9×103 m/s减为4.6×102 m/s;打开降落伞后,经过90 s速度进一步减为1.0×102 m/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
6.如图,一机械臂铁夹夹起质量为m的小球,机械臂与小球沿水平方向做加速度为a的匀加速直线运动,则铁夹对球的作用力( )
A.大小为mg,方向竖直向上
B.大小为ma,方向水平向右
C.大小与小球的加速度大小有关
D.方向与小球的加速度大小无关
6.智能电动扶梯在无人乘坐时运转得很慢,当有人站上扶梯时,它会先加速,再匀速运转。如图所示,一同学在乘坐电动扶梯时(该同学与电动扶梯保持相对静止),恰好经历了这两个过程。下列说法中正确的是( )
A.该同学对扶梯的压力大小始终等于她所受的重力大小
B.该同学始终受到摩擦力作用
C.该同学所受的摩擦力大小与扶梯的加速度大小无关
D.该同学受到扶梯的作用力大小先大于重力后等于重力
7.如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距L时,它们加速度的大小均为( )
A. B.
C. D.
8.如图所示,质量为m的物块放在固定粗糙斜面上的A点,由静止下滑到斜面底端所用的时间为t,若在物块放在A点的同时,给物块施加一个竖直向下、大小等于mg的压力(g为重力加速度),则物块由静止滑到斜面底端的时间为( )
A.t B.t
C.t D. t
9.(多选)制作“水火箭”是一项深受学生喜欢的科技活动,某学习小组利用饮料瓶制作的水火箭如图甲所示,其发射原理是通过打气使瓶内空气压力增大,当瓶口与橡皮塞脱离时,瓶内水向后喷出,水火箭获得推力向上射出。图乙是某次竖直发射时测绘的水火箭速度v与时间t的图像,其中t0时刻为“水火箭”起飞时刻,DE段是斜率绝对值为g的直线,忽略空气阻力。关于“水火箭”的运动,下列说法正确的是( )
A.在t1、t2、t3、t4时刻中,t1时刻加速度最大
B.“水火箭”在t2时刻达到最高点
C.在t3时刻失去推力
D.t3~t4时间内“水火箭”做自由落体运动
10.(多选)球形飞行器安装了可提供任意方向推力的矢量发动机,总质量为M。飞行器飞行时受到的空气阻力大小与其速率平方成正比(即F阻=kv2,k为常量)。当发动机关闭时,飞行器竖直下落,经过一段时间后,其匀速下落的速率为10 m/s;当发动机以最大推力推动飞行器竖直向上运动,经过一段时间后,飞行器匀速向上的速率为5 m/s。重力加速度大小为g,不考虑空气相对于地面的流动及飞行器质量的变化,下列说法正确的是( )
A.发动机的最大推力为1.5Mg
B.当飞行器以5 m/s匀速水