河北省雞澤縣高三物理暑假課時作業(yè)6 牛頓運動定律的綜合應(yīng)用含解析

上傳人:仙*** 文檔編號:39757201 上傳時間:2021-11-12 格式:DOC 頁數(shù):7 大?。?66KB
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1、 課時作業(yè)6 牛頓運動定律的綜合應(yīng)用 一、選擇題(5、7題為多項選擇題,其它均為單項選擇題) 1.關(guān)于超重和失重的下列說法中,正確的是(  ). A.超重就是物體所受的重力增大了,失重就是物體所受的重力減小了 B.物體做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài),所以做自由落體運動的物體不受重力作用 C.物體具有向上的速度時處于超重狀態(tài),物體具有向下的速度時處于失重狀態(tài) D.物體處于超重或失重狀態(tài)時,物體的重力始終存在且不發(fā)生變化 2.2012年9月19日凌晨3時10分,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用“長征三號乙”運載火箭,以“一箭雙星”方式,成功將第14和15顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空并送入預(yù)定

2、軌道.相關(guān)圖片如圖1所示.則下列說法不正確的是(  ). A.火箭發(fā)射時,噴出的高速氣流對火箭的作用力大于火箭對氣流的作用力 B.發(fā)射初期,火箭處于超重狀態(tài),但它受到的重力卻越來越小 C.高溫高壓燃?xì)鈴幕鸺膊繃姵鰰r對火箭的作用力與火箭對燃?xì)獾淖饔昧Υ笮∠嗟? D.發(fā)射的兩顆衛(wèi)星進入軌道正常運轉(zhuǎn)后,均處于完全失重狀態(tài) 3.如圖2所示,在托盤測力計的托盤內(nèi)固定一個傾角為30°的斜面,現(xiàn)將一個重為4 N的物體放在斜面上,讓它自由下滑,那么測力計因4 N物體的存在而增加的讀數(shù)不可能是(  ). A.4 N   B.2 N C.2 N  D.3 N 4.如圖3在水平面上

3、的箱子內(nèi),帶異種電荷的小球a、b用絕緣細(xì)線分別系于上、下兩邊,處于靜止?fàn)顟B(tài).地面受到的壓力為FN,球b所受細(xì)線的拉力為F.剪斷連接球b的細(xì)線后,在球b上升過程中地面受到的壓力(  ) A.小于FN B.等于FN C.等于FN+F D.大于FN+F 5.受水平外力F作用的物體,在粗糙水平面上做直線運動,其vt圖線如圖4所示,則(  ). A.在0~t1時間內(nèi),外力F大小不斷增大 B.在t1時刻,外力F為零 C.在t1~t2時間內(nèi),外力F大小可能不斷減小 D.在t1~t2時間內(nèi),外力F大小可能先減小后增大 6.物體由靜止開始做直線運動,則上下兩圖對應(yīng)關(guān)系正確的是(圖

4、中F表示物體所受的合力,a表示物體的加速度,v表示物體的速度)(  ). 7.用一水平力F拉靜止在水平面上的物體,在F從0開始逐漸增大的過程中,加速度a隨外力F變化的圖象如圖5所示,g=10 m/s2,則可以計算出(  ). A.物體與水平面間的最大靜摩擦力 B.F為14 N時物體的速度 C.物體與水平面間的動摩擦因數(shù) D.物體的質(zhì)量 8.如圖6所示,不計繩的質(zhì)量以及繩與滑輪的摩擦,物體A的質(zhì)量為M,水平面光滑.當(dāng)在繩的B端掛一質(zhì)量為m的物體時,物體A的加速度為a1,當(dāng)在繩的B端施以F=mg的豎直向下的拉力作用時,A的加速度為a2,則a1與a2的大小

5、關(guān)系是(  ) A.a(chǎn)1=a2  B.a(chǎn)1>a2 C.a(chǎn)1<a2 D.無法確定 9.如圖7所示,一個箱子中放有一個物體,已知靜止時物體對下底面的壓力等于物體的重力,且物體與箱子上表面剛好接觸.現(xiàn)將箱子以初速度v0豎直向上拋出,已知箱子所受空氣阻力與箱子運動的速率成正比,且箱子運動過程中始終保持圖示姿態(tài).則下列說法正確的是(  ). A.上升過程中,物體對箱子的下底面有壓力,且壓力越來越小 B.上升過程中,物體對箱子的上底面有壓力,且壓力越來越大 C.下降過程中,物體對箱子的下底面有壓力,且壓力越來越大 D.下降過程中,物體對箱子的上底面有壓力,且壓力越來

6、越小 二、計算題(要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位) 10.質(zhì)量為0.3 kg的物體在水平面上做直線運動,圖8中a、b直線分別表示物體受水平拉力和不受水平拉力時的v-t圖象,則求:(取g=10 m/s2) 圖8 (1)物體受滑動摩擦力多大? (2)水平拉力多大? 11.如圖9所示,傾角為37°,長為l=16 m的傳送帶,轉(zhuǎn)動速度為v=10 m/s,動摩擦因數(shù)μ=0.5,在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個質(zhì)量為m=0.5 kg的物體.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/

7、s2.求: 圖9 (1)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時,物體從頂端A滑到底端B的時間; (2)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時,物體從頂端A滑到底端B的時間. 12.如圖10所示,長為L=2 m、質(zhì)量為M=8 kg的木板,放在水平地面上,木板向右運動的速度v0=6 m/s時,在木板前端輕放一個大小不計,質(zhì)量為m=2 kg的小物塊.木板與地面、物塊與木板間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.2,g=10 m/s2.求: 圖10 (1)物塊及木板的加速度大?。? (2)物塊滑離木板時的速度大小. 課時作業(yè)6:參考答案 1.解析 物體具有向上的加速度時處于超重

8、狀態(tài),具有向下的加速度時處于失重狀態(tài),超重和失重并非物體的重力發(fā)生變化,而是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化,綜上所述,A、B、C均錯,D正確. 答案 D 2.解析 由作用力與反作用力大小相等,可知A錯誤;火箭發(fā)射初期,因為火箭向上加速運動,故處于超重狀態(tài),隨著火箭距地越來越遠(yuǎn),所受的重力也越來越小,B正確;由作用力與反作用力的關(guān)系可知C正確;衛(wèi)星進入軌道正常運轉(zhuǎn)后,所受的萬有引力充當(dāng)向心力,此時各衛(wèi)星均處于完全失重狀態(tài),D正確. 答案 A 3.解析當(dāng)斜面光滑時,物體沿斜面下滑時有豎直向下的分加速度ay,處于失重狀態(tài),托盤測力計增加的示數(shù)為ΔF=mg-may,而ay=asi

9、n θ,又因mgsin θ=ma,所以ΔF=mg-mgsin2 θ=3 N;當(dāng)斜面粗糙時,物體有可能勻速下滑,此時托盤測力計增加的示數(shù)為ΔF=mg=4 N,而當(dāng)物體沿斜面加速下滑時,托盤測力計增加的示數(shù)應(yīng)滿足3 N≤ΔF≤4 N,所以選C. 答案 C 4.解析:剪斷連接球b的細(xì)線后,b球會向上加速,造成兩球之間的靜電力F電增大,剪斷前由整體法FN=Mg+mag+mbg,F(xiàn)電=mbg+F.剪斷后對箱和a球有FN′=Mg+mag+F電′=FN-mbg+F電′,由于F電′>F電,所以FN′>FN+F,故選D. 答案:D 5.解析 0~t1時間內(nèi),物體做加速度減小的加速運動,由F1-f=ma1

10、,a1減小,可知外力不斷減小,A錯;由圖線斜率可知t1時刻的加速度為零,故外力大小等于摩擦力大小,B錯;t1~t2時間內(nèi),物體做加速度增大的減速運動,若外力方向與物體運動方向相同,由f-F2=ma2,a2增大,可知外力逐漸減小,若外力方向與物體運動方向相反,由f+F3=ma2,a2增大,可知外力逐漸增大,又由于在t1時刻,外力F大小等于摩擦力f的大小,所以F可能先與物體運動方向相同,大小逐漸減小,減小到0后再反向逐漸增大,故C、D對. 答案 CD 6.解析 由F=ma可知加速度a與合外力F同向,且大小成正比,故Ft圖象與at圖線變化趨勢應(yīng)一致,故選項A、B均錯誤;當(dāng)速度與加速度a同向時,物

11、體做加速運動,加速度a是定值時,物體做勻變速直線運動,故選項C正確,D錯誤. 答案 C 7.解析 由aF圖象可知,拉力在7 N之前加速度都是0,因此可知最大靜摩擦力為7 N,選項A正確;再由圖象可知,當(dāng)F=7 N時,加速度為0.5 m/s2,當(dāng)F=14 N時,加速度為4 m/s2,即F1-μmg=ma1,F(xiàn)2-μmg=ma2,可求得動摩擦因數(shù)及物體的質(zhì)量,選項C、D正確;物體運動為變加速運動,不能算出拉力為14 N時物體的速度,選項B錯誤. 答案 ACD 8.解析 當(dāng)在繩的B端掛一質(zhì)量為m的物體時,將它們看成整體,由牛頓第二定律:mg=(m+M)a1,故a1=.而當(dāng)在繩的B端施以F=m

12、g的豎直向下的拉力作用時,mg=Ma2,a2=,a1<a2.C正確. 答案 C 9.解析 對箱子和物體整體受力分析,當(dāng)物體與箱子上升時,如圖甲所示,由牛頓第二定律可知,Mg+kv=Ma,則a=g+,又整體向上做減速運動,v減小,所以a減小;再對物體單獨受力分析,如圖乙所示,因a>g,所以物體受到箱子上底面向下的彈力FN,由牛頓第二定律可知mg+FN=ma,則FN=ma-mg,而a減小,則FN減小,所以上升過程中物體對箱子上底面有壓力且壓力越來越小.同理,當(dāng)箱子和物體下降時,物體對箱子下底面有壓力且壓力越來越大. 答案 C 10.解析 (1)由題圖知圖線a的加速度為

13、a1=- m/s2 圖線b的加速度為 a2=- m/s2 根據(jù)牛頓第二定律得,摩擦力Ff=ma2=-0.2 N,方向與運動方向相反 (2)根據(jù)牛頓第二定律得: F+Ff=ma1=-0.1 N 所以F=0.1 N,方向與運動方向相同. 答案 見解析 11.解析 (1)傳送帶順時針轉(zhuǎn)動時,物體相對傳送帶向下運動,則物體所受滑動摩擦力沿斜面向上,相對傳送帶向下勻加速運動,根據(jù)牛頓第二定律有 mg(sin 37°-μcos 37°)=ma 則a=gsin 37°-μgcos 37°=2 m/s2, 根據(jù)l=at2得t=4 s. (2)傳送

14、帶逆時針轉(zhuǎn)動,當(dāng)物體下滑速度小于傳送帶轉(zhuǎn)動速度時,物體相對傳送帶向上運動,則物體所受滑動摩擦力沿傳送帶向下,設(shè)物體的加速度大小為a1,由牛頓第二定律得 mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1 則有a1==10 m/s2 設(shè)當(dāng)物體運動速度等于傳送帶轉(zhuǎn)動速度時經(jīng)歷的時間為t1,位移為x1,則有 t1== s=1 s,x1=a1t=5 m<l=16 m 當(dāng)物體運動速度等于傳送帶速度瞬間,有mgsin 37°>μmgcos 37°,則下一時刻物體相對傳送帶向下運動,受到傳送帶向上的滑動摩擦力——摩擦力發(fā)生突變.設(shè)當(dāng)物體下滑速度大于

15、傳送帶轉(zhuǎn)動速度時物體的加速度為a2,則a2==2 m/s2 x2=l-x1=11 m 又因為x2=vt2+a2t,則有10t2+t=11, 解得:t2=1 s(t2=-11 s舍去) 所以t總=t1+t2=2 s. 答案 (1)4 s (2)2 s 12.解析 (1)物塊的加速度am=μg=2 m/s2, 對木板有:μmg+μ(M+m)g=MaM, 解得aM=3 m/s2. (2)設(shè)物塊經(jīng)時間t從木板滑離,則: L=v0t-aMt2-amt2 解得t1=0.4 s或t2=2 s(因物塊已滑離木板,故舍去) 滑離木板時物塊的速度:v=amt1=0.8 m/s. 答案 (1)2 m/s2 3 m/s2 (2)0.8 m/s 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375

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