课时跟踪检测(10) 牛顿第二定律(Word练习)-【创新方案】2024高考物理一轮复习(新教材 新高考)
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课时跟踪检测(十) 牛顿第二定律
1.(2022·浙江6月选考)下列属于力的单位是( )
A.kg·m/s2 B.kg·m/s
C.kg·m2/s D.kg·s/m2
解析:选A 根据牛顿第二定律有F=ma,则力的单位为kg·m/s2。
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
解析:选A 运动员起跳重心加速上升的过程,加速度竖直向上,运动员处于超重状态,故A正确;运动员离开跳台上升的过程,加速度为重力加速度,竖直向下,运动员处于失重状态,故B错误;运动员从最高点下落到水面的过程,加速度竖直向下,运动员处于失重状态,故C错误;运动员加速入水的过程,加速度竖直向下,运动员处于失重状态,故D错误。
3.(2023·济南模拟)在升降机底部安装一个压力传感器,其上放置了一个质量为m的小物块,如图甲所示。升降机从t=0时刻开始竖直向上运动,压力传感器显示压力F随时间t的变化如图乙所示。取竖直向上为正方向,重力加速度为g,以下判断正确的是( )
A.在0~2t0时间内,物块先处于失重状态,后处于超重状态
B.在t0~3t0时间内,物块先处于失重状态,后处于超重状态
C.t=t0时刻,物块所受的支持力大小为mg
D.t=3t0时刻,物块所受的支持力大小为2mg
解析:选C 由题图乙可知,在0~2t0时间内,物块先处于超重状态,后处于失重状态,A错误;由题图乙可知,在t0~3t0时间内,物块一直处于失重状态,B错误;由题图乙可知,t=t0时刻,物块所受的支持力大小为mg,C正确;由题图乙可知,t=3t0时刻,物块所受的支持力大小为mg,D错误。
4.(2023·台州模拟)分别在四辆相同汽车的车厢顶部用细线悬挂一个小球,当汽车在沿
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平直道路运动的过程中,小球相对汽车所处的状态如图所示。已知β>α>θ>0°,则获得最大加速度的汽车是( )
解析:选D 以题图A为例,以小球为研究对象,由牛顿第二定律得:Tcos α=mg,Tsin α=ma,两式联立解得a=gtan α,可知,α越大,汽车的加速度越大,因为β>α>θ>0°,所以题图D中汽车的加速度最大。选项D正确。
5.(2023·烟台模拟)(多选)光滑固定斜面上,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,A、B质量相等,系统处于静止状态。在突然撤去挡板的瞬间( )
A.两图中两球加速度均为gsin θ
B.两图中A球的加速度均为零
C.图甲中B球的加速度为2gsin θ
D.图乙中B球的加速度为gsin θ
解析:选CD 撤去挡板前,对整体分析,挡板对B球的弹力大小为2mgsin θ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,题图甲中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mgsin θ,加速度为2gsin θ;题图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均为mgsin θ,加速度均为gsin θ,故C、D正确,A、B错误。
6.(2023·重庆高三模拟)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
解析:选C 对小球,竖直方向F1=mg,水平方向F2=ma,铁夹对球的作用力F==m
,与水平方向的夹角tan α=
=
,即大小和方向都与小球的加速度大
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小有关。
7.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v-t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
解析:选D v-t图线与t轴所围图形面积表示位移,由题图可知,在1.5 min时,消防员上升的高度最高,有x=×15×1.5×60 m=675 m,A错误;图像的斜率表示加速度,所以在0~0.5 min内加速度最大,B错误;消防员在3.5~4.25 min内减速下落,处于超重状态,C错误;消防员在2.5~4.25 min,平均速度为
=
=
m/s≈6.43 m/s,D正确。
8.(2023·泰安模拟)如图所示,挂钩连接三根长度均为L的轻绳,三根轻绳的另一端与一质量为m、直径为1.2L的水平圆环相连,连接点将圆环三等分。在挂钩拉力作用下圆环以加速度a=
g匀减速上升,已知重力加速度为g,则每根绳上的拉力大小为( )
A.mg B.
mg
C.mg D.
mg
解析:选B 根据几何知识,圆环半径为0.6L,轻绳长L,故三根轻绳与竖直方向夹角为37°。分析圆环受力情况,可知三根轻绳拉力的水平方向分力恰好平衡,竖直方向分力与圆环重力的合力提供加速度,有mg-3Fcos 37°=m×g,解得F=
mg,故B正确。
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