高中物理 第四章 牛頓運動定律 7 用牛頓運動定律解決問題(二)課時訓(xùn)練 新人教版必修1(2021年最新整理)

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3、物體相對于另一物體靜止時,該物體不一定靜止，如當(dāng)另一物體做變速運動時,該物體也做變速運動,此物體處于非平衡狀態(tài)，故b錯;c選項符合平衡條件的判斷，為正確選項;物體做勻加速運動,所受合力不為零,故不是平衡狀態(tài)，d錯。答案：c2.如圖所示，兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45，日光燈保持水平,所受重力為g，左右兩繩的拉力大小分別為（）a.g和gb.g和gc.g和gd.g和g解析:由對稱性可知兩繩的拉力大小應(yīng)相等，所以排除c選項;由平衡條件可知豎直方向上2fcos 45=g,f=g，選項b正確.答案：b3.(多選)如圖所示，電燈懸掛于兩墻壁之間,更換水平繩oa使連接點a

4、向上移動,而保持o點的位置不變，則a點向上移動時(）a.繩ob的拉力逐漸增大b。繩ob的拉力逐漸減小c。繩oa的拉力先增大后減小d。繩oa的拉力先減小后增大解析:該題是動態(tài)平衡問題,取結(jié)點o為研究對象，繩oa、ob的拉力的合力f與燈的重力g大小相等、方向相反,始終不變。由平行四邊形定則畫出矢量圖如圖所示。由圖可知,在a點上移的過程中,先變小后增大，一直減小，故選b、d。答案:bd題組二超重和失重4.下列四個實驗中,能在繞地球飛行的太空實驗艙中完成的是(）a.用天平測量物體的質(zhì)量b。用彈簧測力計測物體的重力c.用溫度計測艙內(nèi)的溫度d。用水銀氣壓計測艙內(nèi)氣體的壓強解析:繞地球飛行的太空實驗艙處于完

5、全失重狀態(tài)，處于其中的物體也處于完全失重狀態(tài),物體對水平支持物沒有壓力，對懸掛物沒有拉力。用天平測量物體質(zhì)量時,利用的是物體和砝碼對盤的壓力產(chǎn)生的力矩，壓力為0時，力矩也為零，因此在太空實驗艙內(nèi)不能完成.同理,水銀氣壓計也不能測出艙內(nèi)壓強。物體處于失重狀態(tài)時,對懸掛物沒有拉力，因此彈簧測力計不能測出物體的重力.溫度計是利用了熱脹冷縮的性質(zhì)，因此可以測出艙內(nèi)溫度。故只有選項c正確。答案：c5.下列說法中正確的是（）a.體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài)b。蹦床運動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)c.舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)d。游泳運動員仰臥在水面靜止

6、不動時處于失重狀態(tài)解析:當(dāng)加速度方向豎直向下時,物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)加速度方向豎直向上時，物體處于超重狀態(tài)。蹦床運動員在空中上升和下降的過程中加速度方向均豎直向下,且a=g，為完全失重狀態(tài),所以b項正確。而a、c、d三項中運動員均為平衡狀態(tài),f=mg，既不超重也不失重.答案:b6。如圖所示,一個盛水的容器底部有一小孔。靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運動過程中始終保持平動,且忽略空氣阻力，則（）a.容器自由下落時，小孔向下漏水b。將容器豎直向上拋出，容器向上運動時,小孔向下漏水;容器向下運動時,小孔不向下漏水c。將容器水平拋出，容器在運動中小孔向下漏水d。將容器斜向上拋出,容

7、器在運動中小孔不向下漏水解析:題中幾種運動,對整體分析,都只受重力作用,運動加速度為g，方向向下,容器中的水處于完全失重,對容器底部無壓力。故在底部的小孔處水不會漏出。答案：d7.某人在地面上最多能舉起60 kg的物體，而在一個加速下降的電梯里最多能舉起80 kg的物體。求:（1）此電梯的加速度為多大?(2)若電梯以此加速度上升,則此人在電梯里最多能舉起物體的質(zhì)量是多少?（g取10 m/s2)解析:（1）站在地面上的人,最大舉力f=m1g=6010 n=600 n在加速下降的電梯內(nèi)，人的最大舉力f仍為 600 n，由牛頓第二定律得m2gf=m2a所以加速度a=g=(10-） m/s2=2。5

8、m/s2。(2)在加速上升的電梯里，人的舉力不變,同理得fm3g=m3a所以m3= kg=48 kg。答案:(1)2。5 m/s2(2)48 kg(建議用時：30分鐘)1。(多選)下列幾種情況中,物體處于平衡狀態(tài)的是() a。靜止在粗糙平面上的物體b.沿光滑斜面自由下滑的物體c.豎直上拋的物體在到達最高點時d.在不光滑的水平面上做勻速直線運動的木塊解析:物體處于平衡狀態(tài)的條件是所受合力為零，其表現(xiàn)為靜止或勻速直線運動，因而a、d兩項正確。又因沿斜面自由下滑的物體，其加速度為a=gsin ;上拋運動的物體在最高點時v=0,但a=g,并非平衡狀態(tài)，故b、c兩項錯誤.答案：ad2.如圖所示,粗糙的水

9、平地面上有一斜劈，斜劈上一物塊正在沿斜面以速度v0勻速下滑,斜劈保持靜止,則地面對斜劈的摩擦力()a.等于零b。不為零，方向向右c.不為零，方向向左d.不為零,v0較大時方向向左，v0較小時方向向右解析:物塊勻速下滑，由平衡條件可知物體受到斜劈的作用力的合力豎直向上,根據(jù)牛頓第三定律可知物塊對斜劈的作用力的合力豎直向下，故斜劈沒有相對地面運動的趨勢,即不受地面對它的摩擦力,選項a正確.答案：a3.某物體受四個力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持其他三個力的大小和方向均不變,使另一個大小為f的力的方向轉(zhuǎn)過90,則欲使物體仍保持靜止?fàn)顟B(tài),必須再加上一個大小為多少的力（）a.fb.fc.2fd。3f解析:物

10、體受四個力作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)時,f與其余三個力的合力等大、反向，設(shè)為f，當(dāng)f轉(zhuǎn)過90時,f與f夾角為90，又f=f,兩力的合力f合=f，故需加一個大小為f的力。答案:b4。如圖所示，置于水平地面的三腳架上固定著一質(zhì)量為m的照相機.三腳架的三根輕質(zhì)支架等長,與豎直方向均成30角,則每根支架承受的壓力大小為（）a.mgb.mgc.mgd.mg解析：設(shè)每根支架對照相機的支持力大小均為fn，由受力平衡得3fncos 30=mg,解得fn=mg，由牛頓第三定律可知支架承受的壓力大小也為mg,選項d正確。答案:d5.如圖所示，在托盤測力計上放一個重力為5 n的斜木塊,斜木塊的斜面傾角為37,現(xiàn)將一個重量為

11、5 n的小鐵塊無摩擦地從斜面頂端滑下，在小鐵塊下滑的過程中,測力計的示數(shù)為(g取10 n/kg）（）a。8。2 nb。7 nc。7。4 nd.10 n解析:小鐵塊對斜面壓力的豎直分量和斜面的重力之和是對托盤的壓力fn=gcos 37sin 37+mg=(50。80。6+5） n=7。4 n,小鐵塊對斜面壓力的水平分量產(chǎn)生對托盤的水平方向的靜摩擦力，從而在托盤與測力計的水平的接觸桿間產(chǎn)生彈力，而不能測量,甚至影響測量,故c正確。答案:c6。(多選)在由靜止開始向上運動的電梯里，某同學(xué)把一測量加速度的小探頭（重力不計）固定在一個質(zhì)量為 1 kg 的手提包上進入電梯，到達某一樓層后停止.該同學(xué)將采集

12、到的數(shù)據(jù)分析處理后列在下表中：物理模型勻加速直線運動勻速直線運動勻減速直線運動時間段（s）3.083.0加速度(m/s2)0.400-0.40為此,該同學(xué)在計算機上畫出了很多圖象，請你根據(jù)上表數(shù)據(jù)和所學(xué)知識判斷下列所示的圖象(設(shè)f為手提包受到的拉力,g取9。8 m/s2)中正確的是（)解析:由題意可知，電梯在14 s內(nèi)一直向上運動，位移x一直增大，故選項d錯誤；前3 s做勻加速直線運動，最后3 s做勻減速直線運動，加速度大小不隨時間改變，故選項b錯誤，選項a正確；由f1mg=ma1，f1=m(g+a1）=10。2 n，中間8 s內(nèi),f2=mg=9。8 n，最后3 s內(nèi)，f3mg=ma2，f3=

13、m（g+a2)=9。4 n，故選項c正確。答案：ac7。（多選）原來做勻速運動的升降機內(nèi),有一被伸長的彈簧拉住的具有一定質(zhì)量的物體a，物體a靜止在地板上,如圖所示.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)物體a突然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時升降機的運動情況可能是（)a.加速上升b.減速上升c.加速下降d.減速下降解析：升降機勻速運動時，物體a靜止在升降機的地板上,說明物體a受到的靜摩擦力與彈簧的拉力平衡。物體a突然被彈簧拉向右方，說明摩擦力減小，其原因只能是物體a與地板間的正壓力減小,物體a處于失重狀態(tài),具有向下的加速度,即升降機可能減速上升或加速下降。答案:bc8。半圓柱體p放在粗糙的水平地面上,其右端有固定放置的豎直

14、擋板mn，在p和mn之間放有一個光滑均勻的小圓柱體q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示是這個裝置的截面圖,若用外力使mn保持豎直且緩慢地向右移動,在q落到地面以前,發(fā)現(xiàn)p始終保持靜止.在此過程中，下列說法中正確的是(）a。mn對q的彈力逐漸減小b.q所受的合力逐漸增大c。地面對p的摩擦力逐漸增大d.p、q間的彈力先減小后增大解析：對q進行受力分析如圖所示，q受重力(g）、p對它的支持力（fn）、擋板對它的彈力(f）。fn=，f=gtan .當(dāng)mn保持豎直且緩慢地向右移動時,變大，fn、f均變大,但q所受合力為0，故選項a、b、d均錯；將p、q看作一個整體,因水平方向擋板對它們的彈力f變大,故地面

15、對p的摩擦力逐漸增大，選項c正確。答案：c9.某人在a=2 m/s2勻加速下降的升降機中最多能舉起m1=75 kg的物體,則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體?若此人在一勻加速上升的升降機中最多能舉起m2=50 kg的物體，則此升降機上升的加速度為多大?(g取10 m/s2)解析:設(shè)此人在地面上的最大“舉力”是f，那么他在以不同的加速度運動的升降機中最大“舉力”仍為f，以物體為研究對象進行受力分析，物體的受力示意圖如圖所示，且物體運動的加速度和升降機相同。當(dāng)升降機以加速度a1=2 m/s2勻加速下降時，對物體有m1gf=m1a1，f=m1(ga1）,得f=75（10-2） n=600 n。設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為m0的物體,則f=m0g，m0= kg=60 kg.當(dāng)升降機以a2勻加速上升時,對物體有f-m2g=m2a2,a2=-g= m/s2=2 m/s2。所以升降機勻加速上升的加速度大小為2 m/s2。答案：60 kg2 m/s210。如圖所示，用不可伸長的輕繩ac和bc吊起一質(zhì)量不計的沙袋,繩ac和bc與天花板的夾角分別為60和30。現(xiàn)緩慢往沙袋中注入沙子.重力加速度g取10 m/s2.(1）當(dāng)注入沙袋中的沙子質(zhì)量m=10 k