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第三章 牛顿运动定律
第二讲 牛顿运动定律的综合应用
课时跟踪练
A组 基础巩固
1.(2018·保定模拟)如图所示,某同学找了一个用过的“易拉罐”在底部打了一个洞,用手指按住洞,向罐中装满水,然后将易拉罐竖直向上抛出,空气阻力不计,则下列说法正确的是( )
A.易拉罐上升的过程中,洞中射出的水的速度越来越快
B.易拉罐下降的过程中,洞中射出的水的速度越来越快
C.易拉罐上升、下降的过程中,洞中射出的水的速度都不变
D.易拉罐上升、下降的过程中,水不会从洞中射出
解析:易拉罐被抛出后,不论上升还是下降,易拉罐均处于完全失重状态,水都不会从洞中射出,故选项A、B、C错误,选项D正确.
答案:D
2.(2018·烟台模拟)小刚同学站在电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况,如图所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )
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A.在5~10 s内,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
B.在0~5 s内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态
C.在10~20 s内,该同学所受的支持力不变,该同学的机械能减少
D.在20~25 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于超重状态
解析:由题给图象可知,在5~10 s内,电梯匀速上升,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力,A正确;在0~5 s内,观光电梯在加速上升,该同学处于超重状态,B错误;在20~25 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于失重状态,D错误;在10~20 s内,电梯减速上升,且加速度大小a=0.2 m/s2,由牛顿第二定律可知,支持力向上且大小不变,支持力做正功,故机械能增加,C错误.
答案:A
3.(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )
A.t1 B.t2
C.t3 D.t4
解析:v-t图象中,纵轴表示各时刻的速度,t1、t2时刻速度为正,t3、t4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t1、t4时刻加速度为正,t2、t3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,
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加速度与合外力方向相同,故t1时刻合外力与速度均为正,t3时刻合外力与速度均为负,A、C正确.
答案:AC
4.(2017·福建福州一中测试)如图所示,两车厢的质量相同,其中一个车厢内有一人拉动绳子使两车厢相互靠近.若不计绳子质量及车厢与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢里有人的判断正确的是( )
A.绳子的拉力较大的那一端车厢里有人
B.先开始运动的车厢里有人
C.先到达两车中点的车厢里没有人
D.不去称量质量无法确定哪个车厢里有人
解析:根据牛顿第三定律,绳子对两车的拉力大小相等,方向相反,故A错误;有拉力后,两车同时受到拉力,同时开始运动,故B错误;两车之间的拉力时刻大小相等,根据牛顿第二定律知,总质量小的,加速度大,又由x=at2知,相同时间内位移大,先到达中点,则此车厢里没有人,故C正确,D错误.
答案:C
5.如图所示,a、b两物体的质量分别为m1和m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2.则有( )
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A.a1=a2,x1=x2 B.a1x2 D.a1x2
解析:对a、b物体及弹簧整体分析,有:
a1==-g,
a2=,
可知a1