第四章 运动和力的关系
3 牛顿第二定律
1.若小朋友失手将一个挂有重物的氢气球放飞,氢气球下系的重物重力为G,重物只在重力和绳的拉力作用下沿图中的虚线方向加速运动,不考虑重物所受的空气阻力和风力的影响,则图中的气球和重物在运动中的相对位置可能的是 ( )
A B C D
答案:C
2.(多选)质量为1 kg的物体受大小为3 N和4 N的两个共点力的作用,物体的加速度可能是 ( )
A.5 m/s2 B.7 m/s2 C.8 m/s2 D.9 m/s2
答案:AB
3.两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图所示.现突然迅速剪断轻绳1,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,则 ( )
A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2g C.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0
答案:A
4.(多选)如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体把弹簧压缩到A点(小物体与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B点运动到C点而静止,小物体与水平面间的动摩擦因数μ恒定,则下列说法正确的是 ( )
A.物体从A到B速度越来越大
B.物体从A到B速度先增大后减小
C.物体从A到B加速度越来越小
D.物体从A到B加速度先减小后增大
答案:BD
5.(多选)快递分拣常常利用传送带运送货物.分拣员把一质量为2 kg的货物轻放在水平传送带左端,传送带以恒定的速度v0=2 m/s向右运行(如图),传送带左右两端距离为4 m,货物与传送带之间的动摩擦因数为0.5,g取
10 m/s2,货物可看作质点处理,则货物到达右端的时间t和速度v分别是
( )
A.t=2.2 s B.t=1.6 s C.v=2 m/s D.v=8 m/s
解析:该题是牛顿第二定律的应用之传送带模型,根据该题型的分析解答方法,运用牛顿第二定律和运动规律求解即可.对放上传送带的货物受力分析
,应用牛顿第二定律可得μmg=ma,解得货物开始运动时的加速度a=5 m/s2;由速度位移公式可得v02-0=2ax1,解得货物加速到与传送带速度相等时滑过的距离x1=0.4 m<4 m,所以货物在传送带上先加速后匀速.货物到达右端的速度v=v0=2 m/s;货物到达右端的时间t=v0a+x-x1v0=25 s+4-0.42 s=2.2 s.故选项A、C正确.
答案:AC
6.图甲是高层建筑配备的救生缓降器材,遇到突发情况时,逃生者可以将安全带系于腰部,通过钢丝绳等安全着陆.如图乙所示,某次演练中,逃生者从距地面72 m高处,由静止开始匀加速下滑27 m,随后以18 m/s的速度匀速运动,接着以大小为5 m/s2加速度减速,到达地面时速度恰好为0.不计空气阻力,g取10 m/s2.求:
(1)匀加速下滑的加速度大小.
(2)加速下滑时钢丝绳对逃生者的拉力与重力的比值.
甲 乙
解析:(1)由运动学公式,知vm2=2a