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1、7用牛顿运动定律解决问题( 二)基础夯实1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： 本题考查对平衡状态的判断。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；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，此物体处于非平衡状态，故B 错； C选项
2、符合平衡条件的判断，为正确选项；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，D 错。2( 石家庄市11 12 学年高一上学期期末) 如图所示，质量为50kg 的小红同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻她发现磅秤的示数为40kg ，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动 ()A匀速上升B加速上升C减速上升D加速下降答案： CD解析： 小红同学处于失重状态，必有向下的加速度，即减速上升或加速下降，故C、 D选项正确。3如图所示，一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车，但小汽车仍保持静止，则 ()- 1 -A小孩对车的推力大于车受到的阻力B小孩对车的推力等于车受到的阻力C小孩对车的推
3、力小于车受到的阻力D. 小孩对车的推力与车受到的阻力的大小不确定答案： B解析： 因为汽车静止所受合力为零，故推力等于阻力。4如下图所示，一个盛水的容器底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述运动中始终保持平动，且忽略空气阻力，则()A容器自由下落时，小孔向下漏水B将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水答案： D解析： 将容器抛出后，容器和容器中的水处于完全失重状态，液面下任何一点的压强都等于 0，小孔不会向下漏水。5如图所示， 在升降机内的弹簧下
4、端吊一物体A，其质量为 m，体积为 V，全部浸在水中。当升降机由静止开始以加速度a( ag) 匀加速下降时，该弹簧的长度将()- 2 -A不变B伸长C缩短D无法确定答案： C解析： 此题很容易出错。欲用计算方法求得正确的答案是比较困难的，原因在于当升降机匀加速下降时，物体A和水均处于失重状态，不大容易给出正确的方程求解。如果我们采用极限分析的方法，假设a g，物体处于自由落体状态。物体A 的视重为零，水对A 的浮力也为零。问题再明显不过了，弹簧的拉力将是零，故弹簧将恢复原长。因此当升降机由静止开始以加速度a 匀加速下降时，该弹簧一定要缩短。6有一小甲虫， 在半径为 r 的半球碗中向上爬， 设虫
5、足与碗壁间的动摩擦因数为 0.75 。试问它能爬到的最高点离碗底多高？答案： 0.2 r解析： 如图所示， Ff mgcos 由受力平衡知Fsin mgf由式解得 37离地面高度 h r r cos37 0.2 r7某人在地面上最多能举起60kg 的重物，当此人站在以5m/s2 的加速度加速上升的升降机中，最多能举起多重的物体。( g 取 10m/s 2)- 3 -答案： 40kg解析： 当人在地面上举起杠铃时，对杠铃分析，由牛顿第二定律得Fmg 0在升降机内举起杠铃时，由于升降机具有竖直向上的加速度，故杠铃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，对杠铃由牛顿第二定律得Fm
6、 g m a所以，在加速上升的升降机内，人能举起的杠铃的最大质量为40kg 。能力提升1大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组力中，可能使小球平衡的一组是()A2N,3N,6NB1N,4N,6NC35N,15N,25ND5N,15N,25N答案： C解析： 由于两个力的合力范围为| F1 F2| F12 F1 F2。在给出的四个选项中，只有C 项符合要求，因为C 项中任意两个力的合力都可以与第三个力大小相等、方向相反。2( 杭州学军中学11 12 学年高一上学期期末) 蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳
7、的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是 ()A弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态B弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态C弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态D运动员一直处于失重状态- 4 -答案： B解析： 以重力和弹力大小相等为临界点，临界点以上为失重，临界点以下为超重，故B选项正确。3( 淄博高三模拟) 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、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，若弹簧秤的PF质量不计，下列说法正确的是()A甲同学处于超重状态
8、，乙同学处于失重状态B台秤 P 的读数等于mg FC台秤 Q的读数为mg 2FD两台秤的读数之和为2mg答案： D4( 山东济南模拟) 在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系图象，如图所示，则()A电梯启动阶段约经历了2.5s 的加速上升过程B电梯在启动阶段约经历了4s 加速上升过程- 5 -C电梯的最大加速度约为26.7m/sD电梯的最大加速度约为16.7m/s 2答案： BC解析： 由图可看出：电梯在04s 加速上升， 418s 匀速上升， 18 22s 减速上升，所F 20
9、22以 A 错， B 对；最大加速度a m 3 m/s 6.7m/s，故 C对 D 错。5( 黑龙江龙东地区11 12学年高一上学期期末 ) 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F 和斜面对小球的支持力 N将： ()AN逐渐增大BN逐渐减小CF 先增大后减小DF 先减小后增大答案： BD6. 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，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角 37时 ( 如图 ) ，滑板做匀速直线
10、运动，相应的k54kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求 ( 重力加速度g 取 10m/s2，sin37 取 3，忽略空气5阻力 ) ：(1) 水平牵引力的大小；(2) 滑板的速率。答案： (1)810N(2)5m/s- 6 -解析： (1) 以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡条件可得FNcos mgFNsin F由、联立，得810NFN(2) F mg/cos FN kv2得 vmgkcos 5m/s7( 德州高一检测 ) 将金属块m，用轻质弹簧卡压在一矩形箱中( 如图所示 ) ，在箱的上底板和下底板有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a 2.0m/s2 的加速
11、度竖直向上做匀减速运动时，上、下底板压力传感器分别显示6.0N 和 10.0N( 取 g 10m/s2) 。(1) 若上底板压力传感器示数为下底板压力传感器示数的一半，试判断箱的运动情况。(2) 要使上底板压力传感器示数为零，箱沿竖直方向的运动情况可能是怎样的？答案： (1) 静止或匀速运动(2)向上加速或向下减速，加速度a10m/s2解析： 当上底板压力传感器示数为6N，下底板压力传感器示数为10.0N时，对物体有： mg F 上 F 弹ma，- 7 -F 弹 F下 代入数据得： m 0.50kg(1) 弹簧弹力不变弹 /2 F弹1，得1 0mg Fmaa箱静止或做匀速运动；(2) 上底板压力为零，取向上为正，则 F 弹 mg ma2；代入数据得： a2 10m/s2，要使上底板示数为零 ，则箱向上的加速度大于或等于 10m/s 2 均可。此时箱向上加速运动或向下减速运动，并且加速度 a10m/s 2。- 8 -