内容正文:
3. 牛顿第二运动定律
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、牛顿第二定律的理解 1
二、牛顿第二定律的简单应用 4
三、瞬时加速度问题 7
【拓思维·重难突破】 9
【链高考·精准破局】 12
一、牛顿第二定律的理解
1.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.物体加速度的大小是由物体的质量和物体的速度决定的
B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度方向无关
C.物体的加速度方向、速度方向总是与物体所受合外力的方向相同
D.一旦物体所受合外力为零,则物体的加速度立即为零,其运动也就逐渐停止了
【答案】B
【详解】A.根据牛顿第二定律,物体的加速度的大小由合力的大小和质量决定,与物体的速度无关,故A错误;
B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度方向无关,故B正确;
C.物体所受合外力的方向和加速度的方向总是相同的,但是与速度方向不一定相同,故C错误;
D.一旦物体所受合力为零,则物体的加速度立即为零,物体将做匀速运动或静止状态,故D错误。
故选B。
2.2025年4月19日北京半程马拉松比赛中,人形机器人首次参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度为21.0975km,冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是( )
A.机器人的位移大小为21.0975km
B.机器人的平均速度大小约为4.5km/h
C.若机器人在弯道段保持速率不变,则其所受合外力为零
D.机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度
【答案】B
【详解】A.位移为从初位置到末位置的有向线段,故为12km,A错误;
B.平均速度为位移除以时间,B正确;
C.弯道段是曲线,虽然机器人保持速率不变,但速度方向一直在变,故其所受合外力不为零,C错误;
D.机器人冲过终点线时的瞬时速度不一定大于其全程的平均速度,D错误。
故选B。
3.独竹漂是我国一项民间技艺。如图,在平静的湖面上,独竹漂选手手持划杆踩着楠竹,沿直线减速滑行,选手和楠竹相对静止,则( )
A.选手所受合力为零
B.楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C.手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移,更易保持平衡
D.选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面
【答案】CD
【详解】A.选手和楠竹在水里减速滑行,速度在变化,根据牛顿第二定律可知合力不为零,故A错误;
B.楠竹在水平方向有加速度,选手对楠竹的力在竖直方向有重力,水平方向有摩擦力,所以选手对楠竹的力方向不是竖直向下,故B错误;
C.选手和楠竹相对静止,且减速滑行,选手和楠竹的重心要在同一竖直面上才能保持相对稳定,故C正确;
D.选手和楠竹构成的整体在减速滑行,受到的合力不为零,根据力的作用线和重心的关系可知整体的重心与楠竹受到合力作用线应该在同一竖直面上,故D正确。
故选CD。
4.如图所示,小车上固定一个弯折硬杆ABC,C端固定一个质量为m的小球,已知角恒定,当小车水平向左匀加速运动时,BC杆对小球的作用力方向为( )
A.一定沿杆向上 B.一定竖直向上
C.可能水平向左 D.随加速度数值而定
【答案】D
【详解】小球受重力和杆子的作用力两个力作用,BC杆对小球的作用力有两个效果,竖直方向与重力平衡,竖直方向分力不变,水平方向提供产生加速度的合外力,大小随加速度变化而变化,所以BC杆对小球的作用力随加速度a的数值的改变而改变。
故选D。
5.2025年蛇年春晚的舞台上,一群穿着花棉袄的机器人在现场扭起了秧歌,多角度转手绢,其灵活性给人留下深刻的印象,如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片,展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙,若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是( )
A.匀速提起鸡蛋过程中,手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B.鸡蛋受到手指的压力,是因为鸡蛋发生了弹性形变
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,则F < G
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,则F > G
【答案】D
【详解】A.鸡蛋匀速向上提起过程中,手指对鸡蛋的压力大小等于鸡蛋对手指的弹力大小,故A错误;
B.鸡蛋受到手指的压力,是机械手指发生弹性形变,对与之接触的鸡蛋有压力作用,故B错误;
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,根据平衡条件,手指对鸡蛋的合力为F = G,故C错误;
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,根据牛顿第二定律,手指对鸡蛋的合力为
故D正确。
故选D。
二、牛顿第二定律的简单应用
6.2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,重力加速度g取,则火箭在初始内的加速度大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得
故选A。
7.质量可以用天平来测量,但是在太空,物体完全失重,用天平无法测量质量。如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,飞船与空间站对接后,推进器的推力大小为F时,飞船和空间站在推力方向上一起运动的加速度大小为a,若飞船质量为,空间站的质量为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】设空间站的质量为,由牛顿第二定律有
解得
故选B。
8.如图所示,某部队战士在进行体能训练时经常举行“扛圆木”比赛,在锻炼体能的同时,也考验战士们的团队协作能力。比赛中三位战士扛一根圆木,三人齐心协力,默契配合,发令后瞬间加速出发,加速度大小为。已知一根圆木质量为60kg,重力加速度取。则在发令后瞬间平均每位战士对圆木的作用力为( )
A.100N B.200N C. D.
【答案】C
【详解】以圆木为对象,竖直方向有
解得
水平方向有
解得
则在发令后瞬间平均每位战士对圆木的作用力为
故选C。
9.蹦极,也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动,该活动中包含了很多的物理知识。现在蹦极绳上安装一个力传感器,运动员在某次蹦极活动中,力传感器显示的蹦极绳上的弹力与时间的关系图像如图所示,那么由图像获得信息正确的是( )
A.过程中是绳子的松弛状态 B.人在c点具有竖直向上的最大的加速度
C.过程中绳子正在逐渐伸长 D.人在e点的加速度最小
【答案】B
【详解】A.过程中绳子上弹力不为零,绳子处于绷紧状态,故A错误;
B.人在c点时绳子上弹力最大,根据可知,此时人具有竖直向上的最大加速度,故B正确;
C.过程中弹力逐渐变小,绳子正在逐渐缩短,故C错误;
D.人所受的重力大小等于,当弹力等于时,加速度为零,此时加速度最小,故D错误。
故选B。
10.某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数,实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步试用各个器件工作正常。实验开始时在沙桶中放入适量的细沙,系统开始工作,滑块做匀加速直线运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源频率为50Hz,重力加速度大小为g。
(1)图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4是计数点,相邻两计数点间还有4个点未标出,计数点间的距离如图所示。则打下计数点3时物块对应的速度大小v= m/s;本次实验物块对应的加速度大小a= m/s2(以上结果均保留三位有效数字);
(2)改变沙桶内细沙的质量,测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F.若用图像法处理数据,得到了如图丙所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距的大小等于b,斜率的大小为k,则物块的质量m= ;动摩擦因数μ= (用题目中给的b、k、g表示)。
【答案】(1)0.314 0.495 (2)
【解析】(1)[1]相邻两计数点间还有4个点未标出,即相邻计数点时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则打下计数点3时物块对应的速度大小
[2]根据逐差法
可得物块对应的加速度大小
(2)[1][2]根据牛顿第二定律有2F﹣μmg=ma
变形可得
结合a﹣F函数,图像斜率
解得
当加速度为0时,有
联立解得
11.如图所示,一质量为m=0.2kg的物块静置于矩形的木箱内,物块和箱底之间的动摩擦因数为μ=0.3,一劲度系数为20N/m的轻质弹簧的两端分别与物块右端、木箱右壁连接。初始时,木箱处于静止状态,弹簧长度为L=5cm并与木箱底面平行,弹簧的形变量未知。现在给木箱一加速度a,使物块恰好能相对木箱底面移动起来。若弹簧形变量始终在弹性限度范围内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,求:
(1)若且方向竖直向下,则弹簧的原长为多少;
(2)若加速度是水平方向,且初始时弹簧的伸长量为2cm,则加速度a有多大?
【答案】(1)7.7cm或2.3cm (2)见解析
【详解】(1)对物块,竖直方向上
水平方向上
联立解得
所以弹簧原长为
或者
(2)对物块,竖直方向上
水平方向上,若摩擦力向右
联立解得
水平向右;
若摩擦力向左
联立解得
水平向左。
故选C。
三、瞬时加速度问题
12.如图所示,两个小球A和B之间用轻弹簧连接,然后用细绳悬挂起来,A球质量为2m,B球质量为m,剪断细绳的瞬间,A和B的加速度分别是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】绳剪断前,对B由平衡条件得
绳剪断后瞬间,弹簧来不及变化,则弹力不变。对A得
解得
弹力不变,则B的受力情况不变,其加速度为0,BC正确。
故选BC。
13.如图所示,质量为2kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上,将质量为3kg的物体B无初速放在物体A上瞬间,重力加速度取,B对A的压力大小为( )
A.0 B.8N C.12N D.20N
【答案】C
【详解】物体A静止于竖直的轻弹簧上,根据平衡条件有
物体B无初速放在物体A上瞬间,对A、B整体
对A进行分析,根据牛顿第二定律有
解得
故选C。
14.用两根长度均为l的细线a、b将质量为m的小球悬挂起来,如图所示。小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为,细线b与水平方向的夹角为。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.细线a的拉力
B.细线b的拉力
C.如果剪断细线a,在剪断后的瞬间,小球的加速度方向是竖直向下
D.如果剪断细线a,在剪断后的瞬间,小球的加速度大小为
【答案】C
【详解】AB.对小球受力分析,如图
根据平衡条件可得,
解得,
故AB错误;
CD.如果剪断细线a,在剪断后的瞬间,两细线上的拉力瞬间消失,小球只受重力作用,其加速度大小为g,方向是竖直向下,故C正确;D错误。
故选C。
15.我校某创新实验小组设计的一水平加速度测量仪,如图所示,由两水平轻质弹簧、物块、指针和刻度尺构成,指针固定在物块上,物块固定在两弹簧上,两弹簧分别固定在装置两侧,物块和指针的总质量,最初两弹簧(劲度系数分别为,)均处于自然伸长状态,两弹簧的最大弹性形变量均为3cm,稳定后根据指针在刻度尺上的位置即可测得水平加速度。利用该装置可测量地铁在启动或刹车时的加速度。下列说法中正确的是( )
A.摩擦力会影响测量仪的准确性,物块与装置底部越光滑越好
B.当指针指在cm位置时,地铁正在向右加速运动
C.当指针指在1.5cm位置时,地铁的加速度大小为
D.把测量仪逆时针转动90°,可测量竖直向上加速的加速度
【答案】BC
【详解】AC.设指针位于x位置,根据牛顿第二定律有
可知摩擦力对测量仪没有影响,将1.5cm代入上式,解得
故A错误,C正确;
B.当指针指在cm位置时,两弹簧弹力向右,则地铁正在向右加速运动,故B正确;
D.把测量仪逆时针转动90°,由于cm,则
所以无法测量竖直向上的加速度,故D错误。
故选BC。
16.如图,水平轻质弹簧一端固定在墙上,另一端与物块A相连,A的右端通过轻质细线连接物块B,B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C质量相等,AB间以及B与滑轮间的细线处于水平,不计所有摩擦,弹簧处于弹性限度内,初始时,A、B、C均处于静止状态。现将AB间细线剪断,设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】剪断前,对B分析可知,A、B间绳子拉力为
对A分析可知弹簧弹力
剪断后,弹簧弹力不变,对A根据牛顿第二定律有
对BC整体分析可知
联立解得
故选C。
17.如图所示,相互接触的A,B两物块放在光滑的水平面上,质量分别为和,且。现对两物块同时施加相同的水平恒力F。设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为,则( )
A.物块AB的加速度为 B.物块AB的加速度为
C. D.
【答案】BC
【详解】AB.由于没有摩擦力,且,故两者会一起运动,对整体由牛顿第二定律,
解得
故A错误,B正确;
CD.对B,
得
故C正确,D错误。故选BC。
18.如图,某仓库使用智能机器人从地面沿竖直悬挂的绳子爬升到货物台取货物。绳子的另一端通过光滑定滑轮连接一个静止在地面质量的重物。已知机器人的质量,货物台距地面高度,爬升过程中仅由绳子提供动力且保证绳子不松弛,重物始终不离开地面,g取。
(1)分别求出机器人加速和减速爬升时的最大加速度大小;
(2)若机器人经过匀加速、匀速和匀减速三个阶段,到达货物台时速度恰好为零,加速和减速时均以最大加速度进行,且最大速度为4m/s,求整个爬升过程所需的时间。
【答案】(1), (2)
【详解】(1)设加速和减速时最大加速度大小分别为和,由牛顿第二定律得,
解得,
(2)设匀加速、匀速和匀减速三个阶段的时间分别为、和,位移分别为、和,由运动规律得, ,,,
其中
解得整个爬升过程所需的时间
19.(2025·甘肃·高考真题)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,重力加速度g取,则火箭在初始内的加速度大小约为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据题意,由牛顿第二定律有
代入数据解得故选A。
20.(2025·山东·高考真题)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】根据牛顿第二定律
可得
故选B。
21.(2024·贵州·高考真题)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确的是( )
A.f一直大于G B.f一直小于G
C.f先小于G,后大于G D.f先大于G,后小于G
【答案】C
【详解】由图可知相等时间内铁质小圆盘的位移先增大后减小,可知铁质小圆盘的速度先增大后减小,以向下为正方向,即铁质小圆盘的加速度先正后负,根据牛顿第二定律
可知f先小于G,后大于G。
故选C。
22.(2024·湖南·高考真题)如图,质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.g, B.2g, C.2g, D.g,
【答案】A
【详解】剪断前,对BCD分析
对D
剪断后,对B
解得
方向竖直向上;对C
解得
方向竖直向下。故选A。
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3. 牛顿第二运动定律
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、牛顿第二定律的理解 1
二、牛顿第二定律的简单应用 3
三、瞬时加速度问题 5
【拓思维·重难突破】 6
【链高考·精准破局】 7
一、牛顿第二定律的理解
1.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是( )
A.物体加速度的大小是由物体的质量和物体的速度决定的
B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度方向无关
C.物体的加速度方向、速度方向总是与物体所受合外力的方向相同
D.一旦物体所受合外力为零,则物体的加速度立即为零,其运动也就逐渐停止了
2.2025年4月19日北京半程马拉松比赛中,人形机器人首次参赛。已知半马从起点到终点直线距离约为12km,实际赛道长度为21.0975km,冠军机器人用时约2小时40分完成比赛。下列说法正确的是( )
A.机器人的位移大小为21.0975km
B.机器人的平均速度大小约为4.5km/h
C.若机器人在弯道段保持速率不变,则其所受合外力为零
D.机器人冲过终点线时的瞬时速度一定大于其全程的平均速度
3.独竹漂是我国一项民间技艺。如图,在平静的湖面上,独竹漂选手手持划杆踩着楠竹,沿直线减速滑行,选手和楠竹相对静止,则( )
A.选手所受合力为零
B.楠竹受到选手作用力的方向一定竖直向下
C.手持划杆可使选手(含划杆)的重心下移,更易保持平衡
D.选手受到楠竹作用力的方向与选手(含划杆)的重心在同一竖直平面
4.如图所示,小车上固定一个弯折硬杆ABC,C端固定一个质量为m的小球,已知角恒定,当小车水平向左匀加速运动时,BC杆对小球的作用力方向为( )
A.一定沿杆向上 B.一定竖直向上
C.可能水平向左 D.随加速度数值而定
5.2025年蛇年春晚的舞台上,一群穿着花棉袄的机器人在现场扭起了秧歌,多角度转手绢,其灵活性给人留下深刻的印象,如图甲所示为一智能机械臂用两只机械手指捏着鸡蛋的照片,展示机械手臂的精确抓握能力。如图乙,若两手指对鸡蛋的合力为F,鸡蛋重力为G,下列说法正确的是( )
A.匀速提起鸡蛋过程中,手指对鸡蛋的压力大于鸡蛋对手指的弹力
B.鸡蛋受到手指的压力,是因为鸡蛋发生了弹性形变
C.若手指捏着鸡蛋水平匀速移动,则F < G
D.若手指捏着鸡蛋水平加速移动,则F > G
二、牛顿第二定律的简单应用
6.2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,重力加速度g取,则火箭在初始内的加速度大小约为( )
A. B. C. D.
7.质量可以用天平来测量,但是在太空,物体完全失重,用天平无法测量质量。如图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,飞船与空间站对接后,推进器的推力大小为F时,飞船和空间站在推力方向上一起运动的加速度大小为a,若飞船质量为,空间站的质量为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,某部队战士在进行体能训练时经常举行“扛圆木”比赛,在锻炼体能的同时,也考验战士们的团队协作能力。比赛中三位战士扛一根圆木,三人齐心协力,默契配合,发令后瞬间加速出发,加速度大小为。已知一根圆木质量为60kg,重力加速度取。则在发令后瞬间平均每位战士对圆木的作用力为( )
A.100N B.200N C. D.
9.蹦极,也叫机索跳,是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动,该活动中包含了很多的物理知识。现在蹦极绳上安装一个力传感器,运动员在某次蹦极活动中,力传感器显示的蹦极绳上的弹力与时间的关系图像如图所示,那么由图像获得信息正确的是( )
A.过程中是绳子的松弛状态 B.人在c点具有竖直向上的最大的加速度
C.过程中绳子正在逐渐伸长 D.人在e点的加速度最小
A.被选作参考系的物体是假定不动的
B.选择不同的参考系,同一运动的观察结果一定是相同的
C.研究地面上的物体,必须选取地面为参考系
D.描述一个物体的运动情况时,参考系是不可以任意选取的
10.某实验小组利用如图甲所示的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数,实验装置固定连接完毕后,调节木板及物块右侧两段细绳水平,初步试用各个器件工作正常。实验开始时在沙桶中放入适量的细沙,系统开始工作,滑块做匀加速直线运动,打出的纸带如图乙所示,已知所用交流电源频率为50Hz,重力加速度大小为g。
(1)图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据,0、1、2、3、4是计数点,相邻两计数点间还有4个点未标出,计数点间的距离如图所示。则打下计数点3时物块对应的速度大小v= m/s;本次实验物块对应的加速度大小a= m/s2(以上结果均保留三位有效数字);
(2)改变沙桶内细沙的质量,测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F.若用图像法处理数据,得到了如图丙所示的一条倾斜的直线,如果该图线的横轴截距的大小等于b,斜率的大小为k,则物块的质量m= ;动摩擦因数μ= (用题目中给的b、k、g表示)。
11.如图所示,一质量为m=0.2kg的物块静置于矩形的木箱内,物块和箱底之间的动摩擦因数为μ=0.3,一劲度系数为20N/m的轻质弹簧的两端分别与物块右端、木箱右壁连接。初始时,木箱处于静止状态,弹簧长度为L=5cm并与木箱底面平行,弹簧的形变量未知。现在给木箱一加速度a,使物块恰好能相对木箱底面移动起来。若弹簧形变量始终在弹性限度范围内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,求:
(1)若且方向竖直向下,则弹簧的原长为多少;
(2)若加速度是水平方向,且初始时弹簧的伸长量为2cm,则加速度a有多大?
三、瞬时加速度问题
12.如图所示,两个小球A和B之间用轻弹簧连接,然后用细绳悬挂起来,A球质量为2m,B球质量为m,剪断细绳的瞬间,A和B的加速度分别是( )
A. B. C. D.
13.如图所示,质量为2kg的物体A静止于竖直的轻弹簧上,将质量为3kg的物体B无初速放在物体A上瞬间,重力加速度取,B对A的压力大小为( )
A.0 B.8N C.12N D.20N
14.用两根长度均为l的细线a、b将质量为m的小球悬挂起来,如图所示。小球处于静止状态,细线a与竖直方向的夹角为,细线b与水平方向的夹角为。已知重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.细线a的拉力
B.细线b的拉力
C.如果剪断细线a,在剪断后的瞬间,小球的加速度方向是竖直向下
D.如果剪断细线a,在剪断后的瞬间,小球的加速度大小为
15.我校某创新实验小组设计的一水平加速度测量仪,如图所示,由两水平轻质弹簧、物块、指针和刻度尺构成,指针固定在物块上,物块固定在两弹簧上,两弹簧分别固定在装置两侧,物块和指针的总质量,最初两弹簧(劲度系数分别为,)均处于自然伸长状态,两弹簧的最大弹性形变量均为3cm,稳定后根据指针在刻度尺上的位置即可测得水平加速度。利用该装置可测量地铁在启动或刹车时的加速度。下列说法中正确的是( )
A.摩擦力会影响测量仪的准确性,物块与装置底部越光滑越好
B.当指针指在cm位置时,地铁正在向右加速运动
C.当指针指在1.5cm位置时,地铁的加速度大小为
D.把测量仪逆时针转动90°,可测量竖直向上加速的加速度
16.如图,水平轻质弹簧一端固定在墙上,另一端与物块A相连,A的右端通过轻质细线连接物块B,B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C质量相等,AB间以及B与滑轮间的细线处于水平,不计所有摩擦,弹簧处于弹性限度内,初始时,A、B、C均处于静止状态。现将AB间细线剪断,设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、,则( )
A. B. C. D.
17.如图所示,相互接触的A,B两物块放在光滑的水平面上,质量分别为和,且。现对两物块同时施加相同的水平恒力F。设在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为,则( )
A.物块AB的加速度为 B.物块AB的加速度为
C. D.
18.如图,某仓库使用智能机器人从地面沿竖直悬挂的绳子爬升到货物台取货物。绳子的另一端通过光滑定滑轮连接一个静止在地面质量的重物。已知机器人的质量,货物台距地面高度,爬升过程中仅由绳子提供动力且保证绳子不松弛,重物始终不离开地面,g取。
(1)分别求出机器人加速和减速爬升时的最大加速度大小;
(2)若机器人经过匀加速、匀速和匀减速三个阶段,到达货物台时速度恰好为零,加速和减速时均以最大加速度进行,且最大速度为4m/s,求整个爬升过程所需的时间。
19.(2025·甘肃·高考真题)2025年4月24日,在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射了搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭。若在初始的内燃料对火箭的平均推力约为。火箭质量约为500吨且认为在内基本不变,重力加速度g取,则火箭在初始内的加速度大小约为( )
A. B. C. D.
20.(2025·山东·高考真题)工人在河堤的硬质坡面上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角为,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,挡板平面与坡面的交线为MN,。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因数均为,重力加速度大小为g,则建筑材料沿MN向下匀加速滑行的加速度大小为( )
A. B.
C. D.
21.(2024·贵州·高考真题)某研究人员将一铁质小圆盘放入聚苯乙烯颗粒介质中,在下落的某段时间内,小圆盘仅受重力G和颗粒介质对其向上的作用力f。用高速相机记录小圆盘在不同时刻的位置,相邻位置的时间间隔相等,如图所示,则该段时间内下列说法可能正确的是( )
A.f一直大于G B.f一直小于G
C.f先小于G,后大于G D.f先大于G,后小于G
22.(2024·湖南·高考真题)如图,质量分别为、、、m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度为g。若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( )
A.g, B.2g, C.2g, D.g,
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