微练(七)　牛顿第二定律的基本应用-【赢在微点】2024高考物理大一轮复习顶层设计核心微练word（老高考）

微练(七)　牛顿第二定律的基本应用 A组·基础巩固题 1.地铁在某段轨道上做直线运动。某同学在乘坐地铁时,用细绳把圆珠笔绑在地铁的竖直扶杆上,在地铁启动时用手机拍摄下了圆珠笔相对扶杆运动的视频。事后在电脑上测量出圆珠笔相对竖直扶杆静止时细线与竖直杆的夹角为5°,如图所示,相对静止的时间为8 s,则这段时间内地铁速度变化量的大小约为(可能用到的数据sin 5°=0.087,cos 5°=0.996) (　　) A.4 m/s B.7 m/s C.10 m/s D.13 m/s 解析　由牛顿第二定律得地铁的加速度a=gtan θ≈0.87 m/s2,8 s内地铁的速度变化Δv=at≈ 7 m/s,B项正确。 答案　B 2.(多选)某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象,先保持手指和钩码静止,感受套在手指上的橡皮筋对手指压力的变化。下列说法中正确的是 (　　) A.钩码下降过程,处于失重状态 B.钩码上升过程,处于失重状态 C.钩码下降和上升过程,都能出现失重现象 D.钩码由最低点上升到最高点的过程,先出现超重现象,后出现失重现象 解析　钩码在最上端向下运动的过程中,先是加速下降,后是减速下降,其加速度的方向先是向下的,后是向上的,所以是先失重后超重,A项错误;钩码在最下端向上运动的过程中,先是加速上升,后是减速上升,其加速度的方向先是向上的,后是向下的,所以是先超重后失重,B项错误,D项正确;可见钩码上升和下降的过程都可能出现失重现象,当然也都可能出现超重现象,C项正确。 答案　CD 3.(多选)如图所示,天花板上悬挂一轻质弹簧,弹簧下端拴接质量为m的小球A,A球通过轻杆连接质量为2m的小球B,重力加速度为g,下列说法正确的是 (　　) A.剪断弹簧瞬间,轻杆上弹力不为0 B.剪断弹簧瞬间,A、B球加速度均为g C.剪断轻杆瞬间,A、B球加速度大小均为g D.剪断轻杆瞬间,A球加速度大小为2g,B球加速度大小为g 解析　剪断弹簧瞬间,以A、B球以及杆整体作为研究对象,整体做自由落体运动,加速度为g;再隔离B,根据牛顿第二定律可知,小球B做自由落体运动,杆对B的力必须为零,A项错误,B项正确;剪断轻杆瞬间, B球加速度大小为g,做自由落体运动;剪断轻杆前对A进行受力分析如图,根据平衡条件有F弹=mg+F杆=3mg,当剪断轻杆后,对球A,除了杆的力消失以外,其他力没有发生变化,根据牛顿第二定律有F弹-mg=ma,得a=2g,加速度方向竖直向上,C项错误,D项正确。 答案　BD 4.(2022·全国乙卷)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. 解析　当两球运动至二者相距L时,如图所示,由几何关系可知sin θ==,设绳子拉力为FT,水平方向有2FTcos θ=F,解得FT=F,对其中一个小球由牛顿第二定律可得FT=ma,解得a=,A项正确。 答案　A 5.(2022·辽宁卷)如图所示,一小物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端,经过 1 s从另一端滑落。物块与桌面间的动摩擦因数为μ,g取10 m/s2。下列v0、μ值可能正确的是 (　　) A.v0=2.5 m/s B.v0=1.5 m/s C.μ=0.28 D.μ=0.25 解析　物块水平沿中线做匀减速直线运动,则==,由题干知x=1 m,t=1 s,v>0,代入数据有v0<2 m/s,A项不可能,B项可能;对物块应用牛顿第二定律得加速度a=-μg,v2-=2ax,整理有-2μgx>0,由于v0<2 m/s可得μ<0.2,C、D两项不可能。 答案　B 6.放置在水平粗糙地面上的一物体,t=0时在水平恒力F的作用下从静止开始运动,经过一段时间撤掉外力F,物体继续向前运动一段距离后停止。物体运动速度v与t的关系如图所示,则力F与物体所受摩擦力Ff大小的比值为 (　　) A.1　 　　B.2　 　　C.3　 　　D.4 解析　v-t图像的斜率表示加速度,撤去外力前、后,物体的加速度大小分别为a1==2 m/s2, a2==1 m/s2,撤去外力前、后,根据牛顿第二定律分别有F-Ff=ma1,Ff=ma2,联立以上四式解得=3,C项正确。 答案　C 7.(多选)如图所示,木盒中固定一质量为m的砝码,木盒和砝码在桌面上以一定的初速度一起以加速度a1滑行一段距离x1后停止。现拿走砝码,而持续加一个竖直向下的恒力F(F=mg),g为重力加速度,若其他条件不变,木盒以加速度a2滑行距离x2后停止。则 (　　) A.a2>a1 B.a2=a1 C.x2>x1 D.x2