课后跟踪训练(14) 动力学的两类问题、超重与失重-【优化指导】2026年物理一轮复习高中总复习·第1轮(粤教版)
1.(2025·辽宁辽阳高三检测)某同学站在力传感器下蹲,力传感器上显示的图线可能是( )
C 解析:该同学在下蹲过程中,先加速后减速,即先失重后超重,C正确.
2.最近科学家对微重力环境下了一个比较科学的定义:微重力环境是指在重力的作用下,系统的表观重量远小于其实际重量的环境.产生微重力环境最常用的方法有4种:落塔、飞机、火箭和航天器.如图所示为中国科学院微重力落塔与落仓,在落仓开始下落到停止运动的过程中,能够产生3.26 s时长的微重力环境,根据提供的信息,以下说法正确的是( )
A.在微重力环境中,落仓中的体验者几乎不会受到重力的作用
B.要形成微重力环境,落仓要以非常接近重力加速度g的加速度下落
C.落仓下落过程,落仓内的体验者一直处于失重状态
D.落仓速度最大时,落仓内体验者的加速度也最大
B 解析:在微重力环境中,落仓中的体验者仍会受到重力的作用,几乎所有的重力提供体验者运动的加速度,体验者的视重远小于实重,A错误;在微重力环境中,落仓对体验者的支持力几乎为零,可知落仓下落的加速度非常接近重力加速度g,B正确;落仓下落过程,加速度先向下后向上,落仓内的体验者先处于失重状态后处于超重状态,C错误;落仓速度最大时,其加速度为零,D错误.
3.(多选)一种能垂直起降的小型遥控无人机如图所示,螺旋桨工作时能产生恒定的升力.在一次试飞中,无人机在地面上由静止开始以2 m/s2的加速度匀加速竖直向上起飞,上升36 m时无人机突然出现
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故障而失去升力.已知无人机的质量为5 kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为10 N,重力加速度大小g取10 m/s2.下列说法正确的是( )
A.无人机失去升力时的速度大小为12 m/s
B.螺旋桨工作时产生的升力大小为60 N
C.无人机向上减速时的加速度大小为12 m/s2
D.无人机上升的最大高度为42 m
ACD 解析:由运动学公式vt2-v02=2as,可得无人机失去升力时的速度大小为v==12 m/s,A正确;由牛顿第二定律有F-mg-f=ma1,解得F=70 N,B错误;向上减速时,由牛顿第二定律有mg+f=ma2,解得a2=12 m/s2,C正确;由运动学公式vt2-v02=2as可得,无人机减速上升的高度为s2=
=6 m,则无人机上升的最大高度为H=s1+s2=42 m,D正确.
4.(2022·辽宁卷)如图所示,一个小物块从长为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
B 解析:物块沿水平中线做匀减速直线运动,则=
=
,由题意知x=1 m,t=1 s,vt>0,代入数据有v0<2 m/s,A错误,B正确;对物块做受力分析有a=-μg,vt2- v02=2ax,整理有v02+2ax>0,联立可得μ<0.2,C、D错误.
5.(2024·安徽卷)倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动.t=0时在传送带底端无初速轻放一个小物块,如图所示.t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0.不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度a、速度v随时间t变化的关系图线可能正确的是( )
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C 解析:0~t0时间内:物块轻放在传送带上,做加速运动.受力分析可知,物块受重力、支持力、滑动摩擦力,滑动摩擦力大于重力沿斜面向下的分力,合力不变,故做匀加速运动.t0之后:当物块速度与传送带相同时,静摩擦力与重力沿斜面向下的分力相等,加速度突变为零,物块做匀速直线运动,C正确,A、B、D错误.
6.(2025·广东佛山高三检测)公共汽车进站时,刹车过程的加速度—时间图像如图所示,若它在6 s时恰好停在站台处,已知汽车质量约为5 000 kg,重力加速度g取10 m/s2,则汽车在( )
A.0~6 s内的位移约为30 m
B.0时刻的速度约为28 km/h
C.4 s时的加速度约为0.5 m/s2
D.4 s时受到的合外力约为2 500 N
B 解析:由a-t图像中图线与t轴所围的面积表示速度的变化量及题图可知,速度的变化量大小约为Δv=2×1 m/s+×(1.5+2)×2 m/s+
×3×1.5 m/s=7.75 m/s,所以0时刻的速度约为v0=Δv=7.75 m/s≈28 km/h,又因为公共汽车做加速度逐渐减小的减速运动,故0~6 s内的位移满足x<
v0t=23.25 m,A错误,B正确;由题图可知4 s时公共汽车的加速度约为1.0 m/s2,C错误;由牛顿第二定律可知4 s时公共汽车受到的合外力约为F=ma=5 000 N,D错误.
7.(2025·河南高考适应性测试)如图所示,在平直路面上进行汽车刹车性能测试.当汽车速度为v0时开始刹车,先后经过路面和冰面(结冰路面),最终停在冰面上.刹车过程中,汽车在路面与在冰面所受阻力之比为7∶1,位移之比为8∶7.则汽车进入冰面瞬间的速度为( )
A.v0 B.
v0
C.v0 D.
v0
B 解析:设汽车在路面与在冰面所受阻力分别为f1、f2,汽车进入冰面瞬间的速度为v1,由牛顿第二定律可得f=ma,则汽车在路面与在冰面上运动的加速度大小之比=
=
,由运动学公式,在路面上有v02-v12=2a1x1,在冰面上有v12=2a2x2,其中
=
,解得汽车进入冰面瞬间的速度v1=
,B正确.
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