2018年秋高中物理 第4章 牛頓運動定律 7 用牛頓運動定律解決問題（二）課時作業(yè) 新人教版必修1.doc

第四章7 用牛頓運動定律解決問題（二） 基礎夯實 一、選擇題(14題為單選題，5、6題為多選題)1(浙江省金華十校20172018學年高一上學期期末)夏天雨后的早晨，一只蝸牛沿著一片傾斜的樹葉緩慢向上爬行，如圖所示。下列說法中正確的是(D)A蝸牛對樹葉的壓力大小等于蝸牛的重力大小B樹葉對蝸牛的摩擦力沿樹葉斜向下C樹葉受到的壓力與蝸牛受到的支持力是一對平衡力D樹葉對蝸牛的作用力大小等于蝸牛的重力大小解析：蝸牛對樹葉的壓力大小小于蝸牛的重力大小，A錯；樹葉對蝸牛的摩擦力沿樹葉向上，B錯；樹葉受到的壓力與蝸牛受到的支持力是一對作用力與反作用力，C錯；由共點力的平衡知選項D正確。2如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學，分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，若彈簧秤的質(zhì)量不計，下列說法正確的是(D)A甲同學處于超重狀態(tài)，乙同學處于失重狀態(tài)B臺秤P的讀數(shù)等于mgFC臺秤Q的讀數(shù)為mg2FD兩臺秤的讀數(shù)之和為2mg解析：甲、乙同學處于平衡狀態(tài)，D選項正確。3某同學乘坐電梯時，突然感到背上的背包變輕了，這一現(xiàn)象表明(B)A電梯一定在上升B該同學處于失重狀態(tài)C電梯的加速度方向向上D該同學對電梯地板的壓力大于地板對該同學的支持力解析：突然感到背上的背包變輕了，所以人和物體處于失重狀態(tài)，則電梯的加速度的方向向下，電梯可能向下加速運動，也可能向上減速運動。故B正確，C錯誤；該同學對電梯地板的壓力和地板對該同學的支持力是作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反。故D錯誤。4一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，設氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g，現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需要從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為(C)A2MBMC2(M)D0解析：設氣球所受阻力為f，當氣球勻速下降時，由物體的平衡條件知：MgFf當從氣球吊籃中減少質(zhì)量為m的物體后，氣球勻速上升，此時，有(Mm)gfF由式解得m2(M)5(河北省滄州市20172018學年高一上學期期末)如圖所示，一人乘坐滑車由靜止開始沿長10m的傾斜直軌道向下加速運動，某時刻開始減速，到達軌道末端時，滑車恰好停止，整個過程歷時4s。若將滑車加速和減速過程均視為勻變速直線運動，則(CD)A下滑過程中乘坐滑車的人始終處于失重狀態(tài)B下滑過程中乘坐滑車的人始終處于超重狀態(tài)C滑車加速階段的平均速度和減速階段的平均速度大小相等D滑車下滑過程中的最大速度為5m/s解析：人加速下滑時處于失重狀態(tài)，減速下滑時處于超重狀態(tài)，故A、B錯；由勻變速直線運動規(guī)律可知選項C、D正確。6某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運行的vt圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)(AD)解析：由圖可知，t0至t1時間段彈簧秤的示數(shù)小于G，故物體可能向下加速，也可能向上減速；t1至t2時間段彈力等于重力，故合力為零，物體可能勻速也可能靜止；而t2至t3時間段內(nèi)合力向上，故物體加速度向上，電梯可能向上加速也可能向下減速；AD均符合題意；故選AD。二、非選擇題7(四川成都七中20162017學年高一上學期期末)如圖所示，放在粗糙斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止狀態(tài)，輕繩AO繞過光滑的定滑輪與輕質(zhì)彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點。輕質(zhì)彈簧中軸線沿水平方向，輕繩的OC段與豎直方向的夾角60，斜面傾角30，物塊A和B的質(zhì)量分別為mA5kg，mB1.5kg，彈簧的勁度系數(shù)為k500N/m，重力加速度g10m/s2。求：(1)彈簧的伸長量x；(2)物塊A受到的摩擦力f的大小和方向。答案：(1)彈簧的伸長量x為3cm；(2)物塊A受到的摩擦力f的大小為5N，方向沿斜面向下。解析：(1)以結(jié)點O為研究對象，受力如圖并正交分解，據(jù)平衡條件有x：kxFsin600y：Fcos60mBg0由解得：F30N代入解得：xmm3cm(2)物塊A受力如圖并正交分解，據(jù)平衡條件有x：FmAgsin30f0解得：fFmAgsin3030510N5N，方向：沿斜面向下。 能力提升 一、選擇題(13題為單選題，4、5題為多選題)1(貴州省安順市20162017學年高一上學期期末)幾位同學為了探究電梯啟動和制動時的加速度大小，他們將體重計放在電梯中。一位同學站在體重計上，然后乘坐電梯從1層直接到10層，之后又從10層直接回到1層，并用照相機進行了記錄，如圖所示，圖1為電梯啟動前，圖2至圖5中箭頭方向表示電梯運動方向，下列說法中正確的是(D)A圖2表示電梯向上減速B圖3 表示電梯向上加速C圖4表示電梯向下減速D根據(jù)圖1和圖5可估測出圖5中電梯的加速度解析：圖2示數(shù)大于靜止時體重計的示數(shù)，所以電梯是向上加速，故A錯誤；圖3示數(shù)小于靜止時體重計的示數(shù)，根據(jù)牛頓第二定律得這位同學加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，電梯向上減速，故B錯誤；圖4示數(shù)小于靜止時體重計的示數(shù)，所以電梯在向下加速運動，故C錯誤；根據(jù)圖1示數(shù)可以求出同學的質(zhì)量，根據(jù)圖5示數(shù)運用牛頓第二定律可以求出圖5中電梯的加速度，故D正確。2.疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂形式，也是一種高難度的雜技。圖示為六人疊成的三層靜態(tài)造型，假設每個人的重力均為G，下面五人的背部均呈水平狀態(tài)，則最底層正中間的人的一只腳受到水平地面的支持力約為(C)A.GB.GC.GD.G解析：設最底層的人對中間兩人每只腳的支持力為F1，對上面三人由平衡條件可得4F13G，故F1G。設最底層中間的人每只腳受到的支持力為F2 ，由平衡條件得G2F12F2，其中F1為F1的反作用力，解得F2G，C正確。3(陜西師大附中20162017學年高一上學期期末)如圖，滑塊A置于水平地面上，滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直)，此時A恰好不滑動，B剛好不下滑，已知A與B間的動摩擦因數(shù)為1，A與地面間的動摩擦因數(shù)為2，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，A與B的質(zhì)量之比為(B)A.B.C.D.解析：對A、B整體分析，根據(jù)平衡條件，有：F2(m1m2)g再對物體B分析，根據(jù)平衡條件，有：m2g1F聯(lián)立解得：故選B。4圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲起跳動作的示意圖，中間的“”表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感器畫出的Ft圖線。兩圖中ag各點一一對應，其中有幾個點在圖甲中沒有畫出。取重力加速度g10m/s2。則下列說法中正確的是(ABD)A此人的質(zhì)量約為70kgB此人重心在b點時處于失重狀態(tài)C此人重心在d點時的加速度方向向下D在a、b、d三點中，此人重心在d點時加速度最大解析：題圖中a表示人處于靜止狀態(tài)，此時力傳感器示數(shù)約為700N，則此人質(zhì)量約為70kg，選項A正確。b點對應的力小于人的重力，故人處于失重狀態(tài)，選項B正確。d點人處于超重狀態(tài)，加速度方向向上，選項C錯誤。a點對應的加速度為0，b點對應的加速度大小為m/s27.1m/s2，d點對應加速度大小為m/s218.6m/s2，選項D正確。5北京歡樂谷游樂場天地雙雄是雙塔太空梭。它是能體驗強烈失重、超重感覺的娛樂設施，先把乘有十多人的座艙，送到76m高的地方，讓座艙自由落下，當落到離地面28m時制動系統(tǒng)開始啟動，座艙勻減速運動到地面時剛好停止。若某游客手中托著質(zhì)量為1kg的飲料瓶進行這個游戲，g取9.8m/s2，則(BD)A當座艙落到離地面高度為40m的位置時，飲料瓶對手的作用力大于9.8NB當座艙落到離地面高度為40m的位置時，飲料瓶對手的作用力為零C當座艙落到離地面高度為15m的位置時，飲料瓶對手的作用力小于9.8ND當座艙落到離地面高度為15m的位置時，手要用26.6N的力才能托住飲料瓶解析：當座艙落到離地面高度為40m的位置時，處于完全失重狀態(tài)，故飲料瓶對手的壓力為零，選項B正確、A錯誤。座艙自由落體過程，有v22g(Hh)，座艙勻減速運動到地面過程，根據(jù)速度位移公式，有v22ah，由以上兩式解得：a16.8m/s2，當座艙落到離地面高度為15m的位置時，飲料瓶處于超重狀態(tài)，有：Fmgma，解得F26.6N，即當座艙落到離地面高度為15m時，手要用26.6N的力才能托住飲料瓶，選項C錯誤、D正確。二、非選擇題6(北京市昌平區(qū)臨川學校20162017學年高一上學期期末)某同學設計了一個測量長距離電動扶梯加速度的實驗，實驗裝置如圖1所示，將一電子健康秤置于水平的扶梯臺階上，實驗員站在健康秤上相對健康秤靜止。使電動扶梯由靜止開始斜向上運動，整個運動過程可分為三個階段，先加速、再勻速、最終減速停下，已知電動扶梯與水平方向夾角為37，重力加速度g取10m/s2，sin370.6，cos370.8，某次測量的三個階段中電子健康秤的示數(shù)F隨時間t的變化關(guān)系，如圖2所示。(1)畫出加速過程中實驗員的受力示意圖；(2)求該次測量中實驗員的質(zhì)量m；(3)求該次測量中電動扶梯加速過程的加速度大小a1和減速過程的加速度大小a2。答案：(1)見解析(2)60kg(3)0.56m/s2，0.42m/s2解析：(1)對實驗員受力分析，畫出示意圖如圖：(2)36s電梯勻速運動，實驗員受力平衡Fmg600N，得：m60kg(3)加速階段，對豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律：F1mgma1sin37得：a10.56m/s2同理減速時，根據(jù)牛頓第二定律mgF2ma2sin37a20.42m/s2