2 牛顿第二定律 两类动力学问题
一、选择题(1~5题为单项选择题,6~9题为多项选择题)
1.(2017·苏州高三检测)关于力学单位制的说法中正确的是( )
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、J是基本单位
C.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g
D.只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma
解析 kg是质量的单位,它是基本单位,所以A错误;国际单位制规定了七个基本物理量。分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量。它们在国际单位制中的单位称为基本单位,J是导出单位,B错误;g也是质量的单位,但它不是质量在国际单位制中的基本单位,所以C错误;牛顿第二定律的表达式F=ma,是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的,所以D正确。
答案 D
2.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计,加速度计构造原理的示意图如图1所示:沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连,两弹簧的另一端与固定壁相连,滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导。设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点距离为s,则这段时间内导弹的加速度( )
图1
A.方向向左,大小为
B.方向向右,大小为
C.方向向左,大小为
D.方向向右,大小为
答案 D
3.一物体沿倾角为α的斜面下滑时,恰好做匀速直线运动,若物体以某一初速度冲上斜面,则上滑时物体加速度大小为( )
A.gsin α B.gtan α C.2gsin α D.2gtan α
解析 对物体下滑时进行受力分析,如图甲。由于恰好做匀速直线运动,根据平衡知识得:
mgsin α=Ff
物体以某一初速度冲上斜面,对物体受力分析,如图乙。
物体的合力F合=mgsin α+Ff=2mgsin α
根据牛顿第二定律得:a==2gsin α
故选C。
甲 乙
答案 C
4.如图2所示,质量为4 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1 kg的物体B用细线悬挂起来,A、B紧挨在一起但A、B之间无压力。某时刻将细线剪断,则细线剪断瞬间,B对A的压力大小为(取g=10 m/s2)( )
图2
A.0 N B.8 N C.10 N D.50 N
解析 细线剪断瞬间,弹簧弹力不变,A和B整体受到的合外力等于物体B
的重力,因此整体的加速度为a==g,对物体B:mBg-FN=mBa,所以A、B间作用力FN=mB(g-a)=mBg=8 N。
答案 B
5.(2018·安徽皖南八校联考)放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑,如图3甲。在滑块A上放一物体B,物体B始终与A保持相对静止,以加速度a2沿斜面匀加速下滑,如图乙。在滑块A上施加一竖直向下的恒力F,滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑,如图丙。则( )
图3
A.a1=a2=a3 B.a1=a2