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课时跟踪检测(十一)
牛顿第二定律
两类动力学问题
一、立足主干知识,注重基础性和综合性
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kgm/s2。
2.如图所示,是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若己知飞船质量为4.0×103
kg,其推进器的平均推力为800N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5s内测出飞船和空
间站的速度变化是0.05ms,则空间站的质量为
)
空间站
飞船
F
A.7.6×104kg
B.8.0×104kg
C.4.0×104kg
D.4.0×103kg
解析:选A加速度a=△v△t=0.055ms2=0.01m/s2,由牛顿第二定律F=(M+m)
a,可知空间站的质量M=Fa一m=8000.01kg一4.0×103kg=7.6×10+kg,故A正确,B、
C、D错误。
3.(2022·辽宁高考)如图所示,一小物块从长1m的水平桌面一端以初速度功沿中线滑
向另一端,经过1s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ,g取10ms2。下列m、4
值可能正确的是()
A.%=2.5m/s
B.%=1.5m/s
C.H=0.28
D.H=0.25
解析:选B根据趣意,小物块平均速度为1ms,小物块做匀变速直线运动,设小物
块运动的末速度为,则v0+v2=1ms,且小物块的末速度大于等于0.因此m最大为2m/s,
由2-2=-24gx得最大为0.2,故选B。
4.(2023·泸州调)一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳
的一端系有质量M=15kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10kg的
猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮与绳子间的摩擦,在
重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s()
A.20m/s2
B.15m/s2
C.10m/s2
D.5m/s2
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解析:选D重物不离开地面时,绳中的最大拉力Fmx=Mg=150N,对猴子受力分析,
根据牛顿第二定律得Fmax一mg=ndxx,解得最大加速度为amax=Fmax-mgm=150-
10010m/s2=5ms2,D正确。
5.(223成阳模拟)如图所示,排球运动员正在做垫球训练。排球
离开手臂竖直向上运动,再下落到手臂的过程中,若手臂位置不变
且空气阻力大小恒定,则排球)
A,上升过程位移小于下落过程位移
B.离开手臂速度小于返回手臂速度
C.上升过程加速度小于下落过程加速度
D.上升过程时间小于下落过程时间
解析:选D上升过程位移大小与下落过程位移大小相等,A错误;上升过程逆向可看
成初速度为零的匀加速运动,设阻力为F,在小球上升过程,根据牛顿第二定律有mg十F
=ma1,在小球下降过程,根据牛顿第二定律有mg一F=m2,对比有a1>a2,根据2一2
=2x可知,由于位移大小相同,可得离开手臂速度大于返回手臂速度,B、C错误,根据
公式h=122,由于a1>a2,所以上升过程时间小于下落过程时间,D正确。
6.2021年7月30日,在东京奥运会蹦床项目女子决赛中,中国选手朱雪莹夺得冠军,
刘灵玲获得亚军。测得一位仅在竖直方向上运动的蹦床运动员受到蹦床的弹力F随时间1的
变化规律如图所示,己知该运动员的最大加速度为42ms2,重力加速度为g=10m/s2,不计
空气阻力。下列说法正确的是()
F/N
500
0
3.64.24.85.46.068849.41112/s
A.该运动员接触蹦床过程中受到的最大弹力为2000N
B.该运动员双脚离开蹦床后的最大速度为16m/s
C.该运动员由最低点向上运动到离开蹦床的过程中先处于超重状态后处于失重状态
D.该运动员由接触蹦床到最低点的过程中一直处于失重状态
解析:选C由题图分析可知运动员的重力等于500N,则运动员的质量为m=50kg,
根据牛顿第二定律得Fm一mg=mam,解得Fm=2600N,故A错误;由题图分析可知运动
员双脚离开蹦床后最长经过1.6s再次接触蹦床,则离开蹦床后上升和下落的最大时间均为
0.8s,运动员双脚离开蹦床后的最大速度为o=g=10×0.8ms=8m/s,故B错误;运动员
由最低点向上运动到离开蹦床的过程中,蹦床对人的支持力先大于人的重力,加速度方向向
上,处于超重状态,经过平衡位置后,蹦床对人的支持力小于人的重力,加速度方向向下,
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