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1、牛顿运动定律的综合应用【随堂检测】1(2019舟山月考)在天宫二号中工作的景海鹏和陈东可以自由漂浮在空中，宇航员处于失重状态下列分析正确的是()A失重就是航天员不受力的作用B失重的原因是航天器离地球太远，从而摆脱了地球的引力C失重是航天器独有的现象，在地球上不可能有失重现象的存在D正是由于引力的存在，才使航天器和航天员有可能做环绕地球的圆周运动解析：选D.失重时航天员仍受地球引力的作用，只是弹力为零而已，A、B错误；失重在地球上也很普遍，它只是视重(即弹力)小于重力的现象，C错误；正是由于地球引力的存在，才使航天器和航天员有可能做环绕地球的圆周运动，D正确2(2019浙江六校联考)在水平桌面上
2、用书本做成一个斜面，斜面与水平桌面的夹角为，把一个计算器放在书本上并保持静止，已知计算器质量为m，计算器与书本间的动摩擦因数为，则()A计算器对书本的摩擦力方向沿斜面向上B计算器对书本的压力等于计算器的重力mgC计算器受到的摩擦力为mgcos D计算器受到的摩擦力为mgsin 解析：选D.计算器受到三个力：重力mg、书本对它的弹力FN、书本对它的摩擦力Ff，由平衡条件可知，FNmgcos ，Ffmgsin ，计算器对书本的压力等于mgcos ，故B、C不对，D正确；书本对计算器的摩擦力Ff方向沿斜面向上，由牛顿第三定律知计算器对书本的摩擦力方向沿斜面向下，A错误3(2019杭州调研)一个小孩从
3、滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动，第一次小孩单独从滑梯上滑下，运动时间为t1，第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，运动时间为t2，则()At1t2Bt1t2 D无法判断t1与t2的大小解析：选A.设滑梯与水平面的夹角为，则第一次时a1gsin gcos ，第二次时a2gsin gcos ，所以a1a2，与质量无关又xat2，t与m也无关，A正确4一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图(a)所示，速度v随时间t变化的关系如图(b)所示取g10 m/s2，求：(1)1 s末物块所受摩擦力的大小f1；(2)物块在前6 s内的位移大小x；(3)
4、物块与水平地面间的动摩擦因数.解析：(1)从题图(a)中可以读出，当t1 s时，f1F14 N；(2)由题图(b)知物块在前6 s内的位移大小x m12 m；(3)从题图(b)中可以看出，在t2 s至t4 s的过程中，物块做匀加速运动，加速度大小为a m/s22 m/s2由牛顿第二定律得F2mgmaF3f3mg所以m kg2 kg0.4.答案：(1)4 N(2)12 m(3)0.4【课后达标检测】一、选择题1(多选)小明参加开放性科学实践活动后，从6层乘坐电梯到达1层，走出电梯，准备回家对于小明在电梯中由6层到1层的过程，下列说法中正确的是()A小明一直处于超重状态B小明一直处于失重状态C小明
5、的速度大小发生了变化D小明的加速度方向发生了变化答案：CD2.(2019浙江猜题卷)如图所示，在阻力可以忽略的冰面上，质量为60 kg的男同学和质量为50 kg的女同学用一根轻绳做“拔河”游戏当女同学的加速度大小为0.60 m/s2时，男同学的加速度大小是()A0B0.50 m/s2C0.60 m/s2 D0.72 m/s2答案：B3一物块静止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正确描述F与a之间的关系的图象是()答案：C4.如图所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧
6、连接，在力F的作用下一起沿水平方向向右做匀加速直线运动(m1在光滑地面上，m2在空中)已知力F与水平方向的夹角为.则m1的加速度大小为()A. B.C. D.解析：选A.把m1、m2看做一个整体，在水平方向上加速度相同，由牛顿第二定律可得Fcos (m1m2)a，所以a，选项A正确5.(2019丽水质检)如图所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是()Amg B.C(Mm)g D.解析：选B.m与M无相对滑动，故a相同对m、M整体F(Mm)a，故a，
7、m与整体加速度相同也为a，对mFfma，即Ff，又由牛顿第二定律隔离m，Ffma，故B正确6.(2019丽水质检)静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的关系如图所示，则()A物体在2 s内的位移为零B4 s末物体将回到出发点C2 s末物体的速度为2 m/sD物体一直在朝同一方向运动解析：选D.01 s内物体匀加速运动，12 s内沿原方向匀减速直线运动，2 s末速度为零，然后重复上述过程，D正确7.若货物随升降机运动的vt图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是()解析：选B.根据vt图象可知升降机的运动情况：加速下降匀速下降减速
8、下降加速上升匀速上升减速上升，根据牛顿第二定律Fmgma可判断支持力F的变化情况：失重等于重力超重超重等于重力失重，故选项B正确8(2019绍兴质检)如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m.现用水平力F拉B，A、B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动若改为水平力F拉A，使A、B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则F不得超过()A2F B.C3F D.解析：选B.用水平力F拉B时，A、B刚好不发生相对滑动，这实际上是将要滑动，但尚未滑动的一种临界状态，从而可知此时A、B间的摩擦力即为最大静摩擦力先用整体法考虑，对A、B整体：F(m2m)a再将A隔离可得A、B间最
9、大静摩擦力为：Ffmma解得：Ffm若将F作用在A上，隔离B，B能与A一起运动，而A、B不发生相对滑动的最大加速度a再用整体法考虑，对A、B整体：F(m2m)a解得：F.所以选项B正确9.(2019浙江名校联盟检测)如图所示，斜面体 b 的质量为M，放在粗糙的水平地面上一质量为m的滑块 a 以一定的初速度沿着有摩擦的斜面向上滑，然后又返回，整个过程中b相对地面没有移动由此可知()A地面对b一直有向右的摩擦力B地面与b间无摩擦力作用C地面对b的摩擦力方向先向左后向右D地面对b的支持力一直小于(Mm)g 解析：选D.不论滑块向上滑行，还是向下滑行，其加速度方向均沿斜面向下而保持不变，则对斜面和滑块
10、整体而言，水平方向有向左的加速度，故地面对b一直有向左的摩擦力，而竖直方向有向下的加速度而处于失重状态，则地面对b的支持力一直小于(Mm)g.10(2019宁波质检)如图甲所示，物块的质量m1 kg，初速度v010 m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g10 m/s2.下列选项中正确的是()A23 s内物块做匀减速运动B在t1 s时刻，恒力F反向C恒力F大小为10 ND物块与水平面间的动摩擦因数为0.5解析：选B.由运动学公式v2v2ax可知，v2x图象中图线的斜率为2a，所以在前5
11、 m内，物块以大小为10 m/s2的加速度做减速运动，减速时间为1 s513 m的运动过程中，物块以4 m/s2的加速度做加速运动，加速时间为2 s，即物块在13 s内做加速运动，A错误，B正确根据牛顿第二定律可知，在减速的过程中，Fmgma1，加速过程中Fmgma2，代入数据可解得F7 N，0.3，所以C、D错误二、非选择题11质量为3 kg的物体放在水平地面上，在水平恒力F的作用下做匀加速直线运动，4 s末撤去此水平恒力F.物体运动的vt图象如图所示求：(1)物体在04 s的加速度大小；(2)物体在410 s的位移大小；(3)物体所受的摩擦力大小解析：设加速运动时间为t1，减速运动时间为t
12、2，运动过程最大速度为v1(1)04 s内的加速度大小a1得a13 m/s2；(2)410 s的加速度大小a2得a22 m/s2410 s的位移大小x2a2t得x236 m；(3)由牛顿第二定律Ffma2得Ff6 N.答案：(1)3 m/s2(2)36 m(3)6 N12.(2019浙江十校联考)鲜蛋储运箱中放有光滑的塑料蛋托架，架上有整齐排列的卵圆形凹槽，将蛋放在槽中，可避免互相挤压、碰撞并能减震假设蛋和槽的横面为圆形，如图所示，图中O为圆心，A、B两点为水平槽口，角为半径OA与水平线AB的夹角问：(1)已知蛋的质量为m，当运蛋的汽车以加速度a向前加速前进时，槽对蛋的作用力多大？(2)已知汽
13、车轮胎与柏油路面的动摩擦因数为，当运蛋的汽车紧急刹车时，为避免蛋从槽中滚出，图中应满足的条件(可用三角函数表示)解析：蛋与凹槽的接触面为曲面，接触曲面上每一点均对蛋有支持力当运蛋的汽车静止或匀速运动时，曲面对蛋的支持力竖直向上当运蛋的汽车加速运动时，曲面对蛋的支持力将偏离竖直方向，偏转角度的大小与加速度大小有关当加速度增大到某一数值时，只有凹槽的A点或B点对蛋有作用力，支持力将偏离竖直方向(90)的角，这时蛋处于将从槽中滚出而未滚出的临界状态(1)鲜蛋受两个力的作用：重力mg，槽对蛋的作用力F，其合力为ma，如图甲则槽对蛋的作用力Fm.(2)由题图得，当槽对蛋的作用力F的方向与水平方向间的夹角超过时(如图乙)，蛋将从槽中滚出为避免蛋从槽中滚出，应有cot 又汽车紧急刹车时的加速度由下式决定MgMa综合以上两式得应满足的条件是cot .答案：(1)m(2)cot