《2019-2020版物理同步人教必修一刷题首选卷（对点练+巩固练）：第四章 第七节用牛顿运动定律解决问题 Word版含解析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019-2020版物理同步人教必修一刷题首选卷（对点练+巩固练）：第四章 第七节用牛顿运动定律解决问题 Word版含解析.pdf（11页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、第七节 用牛顿运动定律解决问题(二) 对应学生用书 P61(建议用时：30 分钟) 一、选择题 1(平衡状态)在微信、微博与 QQ 空间里曾经流传着这样一种说法：在电 子秤下面垫上泡沫箱，电子秤稳定后示数会比物体的实重大，这是经商者欺诈消 费者的手段。请依据所学物理知识判断，下列说法中正确的是( ) A泡沫箱质地较软，电子秤称量时下陷，导致示数增大，因此此说法是真 实的 B称量物品时电子秤与物品处于稳定的超重状态，示数增大，因此此说法 是真实的 C与所称量物品以及泡沫厚度有关，示数可能会增大也可能减小，因此此 说法是虚假的 D根据平衡知识，示数体现的是真实的物重，因此此说法是虚假的 答案 D
2、解析 当电子秤稳定后物体的重力大小等于对电子秤的压力大小，所以 D 正确。 2(平衡状态)物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( ) A物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态 B物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态 C物体所受合力为零，就一定处于平衡状态 D物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态 答案 C 解析 处于平衡状态的物体，从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状 态，从受力上来看，物体所受合力为零。某一时刻速度为零的物体，受力不一定 为零，故不一定处于平衡状态，A 错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不 一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，
3、此物体处于非平 衡状态，故 B 错误；C 项符合平衡条件的判断，正确；物体做匀加速运动，所受 合力不为零，故不是平衡状态，D 错误。 3. (平衡状态)如图所示，三根轻绳分别系住质量为 m1、m2、m3的物体，它们 的另一端分别通过光滑的定滑轮系于 O 点，整体装置处于平衡状态时，OA 与竖 直方向成 30角，OB 处于水平状态，则( ) Am1m2m3123 Bm1m2m3345 Cm1m2m3213 Dm1m2m3213 答案 C 解析 对结点 O 受力分析，O 点受到三根绳子的拉力如图所示。 根据三角形的知识有： cos30 FC F 3 2 sin30 FB F 1 2 根据三力平衡条
4、件可知，FB和 FC的合力 F 与 FA等值反向，所以有 FC FA 3 2 FB FA 1 2 则 FAFCFB213 根据定滑轮两端拉力相等，有：FAm1g，FBm3g，FCm2g。 所以：m1m2m321。3 故 C 正确。 4. (超重、失重)如图所示，质量均为 m 的甲、乙两同学，分别静止于水平地面 的台秤 P、Q 上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示 数为 F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是( ) A甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态 B台秤 P 的读数为 mgF C台秤 Q 的读数为 mg2F D两台秤的读数之和为 2mg 答案 D 解析 由题意可
5、知两人均处于静止状态，故两人一定处于平衡状态，不会超 重或失重，故 A 错误；对甲受力分析，甲受重力、支持力及弹簧秤向下的拉力， 则有甲受到的支持力为 mgF，故 B 错误；对乙分析，乙受到的拉力向上，故 台秤的示数为 mgF，故 C 错误；将两人做为整体分析，整体受重力、支持力， 故两台秤的示数之和为 2mg，故 D 正确。 5. (超重、失重)(多选)如图所示，升降机的水平底面上放有重为 G 的物体，升 降机底面对它的支持力大小为 N，它对升降机底面的压力大小为 F，下列说法正 确的是( ) A不管升降机怎样运动，总有 FN B当升降机自由下落时，N0，F0 C当 NG 时，物体超重，升降
6、机的速度一定向上 D当 NG 时，物体超重，升降机的加速度一定向上 答案 BD 解析 不管升降机怎样运动， 总有 FN， 故 A 错误 ； 当升降机自由下落时， a g，处于完全失重状态，N0，F0，故 B 正确 ； NG，根据牛顿第二定律知， 加速度方向向上，升降机可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动，故 C 错误，D 正确，故选 B、D。 6. (动态平衡)(多选)如图所示，小球用细绳系住放置在倾角为 的光滑斜面上， 当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力 F2和斜面对小球的支持力 F1 将( ) AF1逐渐增大 BF1逐渐减小 CF2先增大后减小 DF2先减小后增大 答案 BD
7、 解析 以小球为研究对象，小球受到重力 G、斜面的支持力 F1和细绳的拉力 F2三 个力作用，画出受力分析图，作出支持力 F1和拉力 F2的合力，根据平衡条件可 知它们的合力与重力大小相等、方向相反，保持不变，分别作出细绳在 1、2、3 三个位置力的合成图，由图可知 ： 细绳的拉力 F2先减小后增大，斜面的支持力 F1 逐渐减小，B、D 正确。 7. (超重、 失重)(多选)如图所示， 站在自动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动， 关于人受到的作用力，以下说法正确的是( ) A摩擦力为零 B摩擦力方向水平向右 C支持力等于重力 D支持力大于重力 答案 BD 解析 人随扶梯加速向上运动，即人的加速
8、度沿扶梯斜面向上，此加速度可分解为 水平向右和竖直向上的分加速度 a1和 a2，如图所示，根据牛顿第二定律，人在 水平方向上的合力水平向右，此力即为人受到的摩擦力，A 错误，B 正确。人有 竖直向上的加速度 a2，故他处于超重状态，所受支持力大于重力，C 错误，D 正 确。 8. (超重、失重)如图所示，质量为 m12 kg 的物体 A 经跨过定滑轮的轻绳与 质量为 M5 kg 的箱子 B 相连，箱子底板上放一质量为 m21 kg 的物体 C，不 计定滑轮的质量和一切阻力，在箱子加速下落的过程中，取 g10 m/s2，下列说 法正确的是( ) A物体 A 处于失重状态，加速度大小为 10 m/
9、s2 B物体 A 处于超重状态，加速度大小为 20 m/s2 C物体 C 处于失重状态，对箱子的压力大小为 5 N D轻绳对定滑轮的作用力大小为 80 N 答案 C 解析 以 A 为研究对象，由牛顿第二定律得 ： FTm1gm1a，以 B、C 整体 为研究对象得：(Mm2)gFT(Mm2)a，又 FTFT，aa，由以上 几式得(Mm2)gm1g(Mm1m2)a，则加速度为 a5 m/s2，A、B 错误；隔 离 C，对于 C 有 m2gFNm2a，即 FN5 N，根据牛顿第三定律，C 对箱子的 压力 FNFN5 N，C 正确；隔离 A，对于 A 有 FTm1gm1a，即 FT30 N， 轻绳对定
10、滑轮的作用力大小为 F2FT60 N，D 错误。 二、非选择题(按照题目要求作答，计算题须写出必要的文字说明、方程式 和重要的演算步骤，有数值计算的题注明单位) 9(动态分析) 如图所示，三角形轻支架 ABC 的边长 AB20 cm，BC15 cm。在 A 点通过 细绳悬挂一个重为 G30 N 的物体，则 AB 杆所受拉力大小为多少？AC 杆所受 压力大小为多少？ 答案 40 N 50 N 解析 物体受重力 G 和细绳的拉力 F 平衡， 故 FG30 N。 由于 A 点处于 平衡状态，故 A 点所受细绳的拉力 F、杆 AB 的拉力 F1、杆 AC 的支持力 F2合力 为零。 由于ABCADE，
11、 则， 解得 F1F30 N F1 F AB BC F2 F AC BC AB BC 20 15 40 N，F2FF30 N50 N。则 AB 杆所受拉力大小 F1F1 AC BC AB2BC2 BC 25 15 40 N，AC 杆所受压力大小 F2F250 N。 10(平衡状态)有一小甲虫，在半径为 r 的半球壳形碗中向上爬，设虫足与 碗壁间的动摩擦因数为 0.75。则它能爬到的最高点离碗底多高？ 答案 0.2r 解析 对甲虫爬到最高点时进行受力分析，如图所示， FfFNmgcos 由受力平衡知 Ffmgsin 由式解得 37 离碗底高度 hrrcos370.2r。 11 (超重、 失重)某
12、人在地面上最多能举起 60 kg 的重物， 则当此人站在以 5 m/s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起的物体的质量是多少？(g 取 10 m/s2) 答案 40 kg 解析 当人在地面上举起重物时， 对重物分析， 由牛顿第二定律得 Fmg 0，在升降机内举起物体时，由于升降机具有竖直向上的加速度，故物体也具有 相同的竖直向上的加速度，而人对外提供的最大力是不变的，对物体由牛顿第二 定律得 Fmgma，解得 m40 kg。所以，在加速上升的升降机内，人 能举起的物体的最大质量为 40 kg。 12. (综合)滑板运动是一项非常刺激的水上运动。 研究表明， 在进行滑板运动时， 水对滑板的作
13、用力FN垂直于板面， 大小为kv2， 其中v为滑板速率(水可视为静止)。 某次运动中，在水平牵引力 F 作用下，当滑板和水面的夹角 37时(如图)，滑 板做匀速直线运动，相应的 k54 kg/m，人和滑板的总质量为 108 kg，试求： (重力加速度 g 取 10 m/s2，sin370.6，忽略空气阻力) (1)水平牵引力的大小； (2)滑板的速率。 答案 (1)810 N (2)5 m/s 解析 (1)以滑板和人为研究对象，其受力如图所示 由共点力平衡条件可得 FNcosmg FNsinF 由联立得：F810 N。 (2)FN，且 FNkv2，得 v5 m/s。 mg cos mg kco
14、s 13(综合)某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐 设施。该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱 从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小，可忽略)，当落至一定位置时，良好 的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止。假设座舱开始下落时的高度 为 80 m，当下落至距地面 30 m 时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过 程是匀减速运动。 (1)当座舱从开始下落了 20 m 时，质量是 60 kg 的人对座舱的压力为多大？ 试说明理由。 (2)当座舱下落到距离地面 10 m 位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力 之比是多少？(g 取 10 m/s2) 答案 (1)见解析 (2)83 解析 设座舱距地面 30 m 时速度为 v，h150 m，h230 m。 (1)开始自由下落过程人和座舱只受重力，此时 ag 由牛顿第二定律得 mgFN1ma，则 FN10。 (2) 开始自由下落的阶段，由运动学公式得 v22gh1 制动减速阶段人的受力如图所示，由运动学公式得 v22ah2 由牛顿第二定律得 FN2mgma 由得 a g 5 3 由得 FN2 mg 8 3 根据牛顿第三定律，人对座舱的压力 FN2FN2 mg 8 3 则人对座舱的压力与人所受到的重力之比是 83。