2020年高中物理 第4章 牛顿运动定律 第7节 用牛顿运动定律解决问题（二）练习 新人教版必修1

第7节用牛顿运动定律解决问题(二)课时分层训练基础达标练1下列关于超重和失重的说法中，正确的是()a物体处于超重状态时，其重力增加了b物体处于完全失重状态时，其重力为零c物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了d物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化解析：选d超、失重只是一种表面现象，实际的质量和重力均不变由于质量不变，惯性不变，所以只有d正确2(多选)(2019苏州大学附中高一联考)一个大人拉着载有两个小孩的小车(其拉杆可自由转动)沿水平地面匀速前进，则对小孩和车下列说法正确的是()a拉力的水平分力等于小孩和车所受的合力b拉力与摩擦力的合力大小等于重力大小c拉力与摩擦力的合力方向竖直向上d小孩和车所受的合力为零解析：选cd小孩和车做匀速直线运动，故小孩和车所受的合力为零小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力的水平分力等于小孩和车所受的摩擦力，故a错误，d正确；小孩和车整体受重力、支持力、拉力和摩擦力，根据共点力平衡条件，拉力、摩擦力的合力与重力、支持力的合力平衡，重力、支持力的合力竖向下，故拉力与摩擦力的合力方向竖直向上，故b错误，c正确3(2019贵州省安顺市高一质检)几位同学为了探究电梯启动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层，并用照相机进行了记录，如图所示，图1为电梯启动前，图2至图5中箭头方向表示电梯运动方向，下列说法中正确的是()a图2表示电梯向上减速b图3 表示电梯向上加速c图4表示电梯向下减速d根据图1和图5可估测出图5中电梯的加速度解析：选d图2示数大于静止时体重计的示数，所以电梯是向上加速，故a错误；图3示数小于静止时体重计的示数，根据牛顿第二定律得这位同学加速度方向向下，处于失重状态，电梯向上减速，故b错误；图4示数小于静止时体重计的示数，所以电梯在向下加速运动，故c错误；根据图1示数可以求出同学的质量，根据图5示数运用牛顿第二定律可以求出图5中电梯的加速度，故d正确4.搭乘2名中国航天员的神舟十一号载人飞船返回舱，在内蒙古中部草原上顺利着陆返回舱在重返大气层时，速度可达几千米每秒为保证返回舱安全着陆，在下降过程中要利用降落伞使返回舱减速，如图所示为神十一返回舱主降落伞打开，返回舱减速下降过程，在这过程中()a返回舱处于失重状态b返回舱处于超重状态c航天员受到的重力变小了d航天员受到的重力与返回舱对他的作用力相等解析：选b返回舱减速下降时，加速度方向向上，故返回舱处于超重状态但返回舱的重力不变，选项b对，a、c错；由于返回舱处于超重状态，里面的人也处于超重状态，故航天员受到的重力小于返回舱对他的作用力，选项d错误5一个质量为3 kg的物体，被放置在倾角30的固定光滑斜面上，在如图所示的甲、乙、丙三种情况下，物体能处于平衡状态的是(g10 m/s2)()a仅甲图b仅乙图c仅丙图 d甲、乙、丙图解析：选b物体受三个力的作用，重力、支持力、拉力重力沿斜面向下的分力大小为15 n，故只有乙图中能保持平衡，选项b正确6.如图所示，一重为10 n的球固定在支杆ab的上端，今用一段绳子水平拉球，使杆发生弯曲，已知绳的拉力为7.5 n，则ab杆对球的作用力()a大小为7.5 nb大小为10 nc方向与水平方向成53角斜向右下方d方向与水平方向成53角斜向左上方解析：选d小球受力分析如图所示，则f2sin g，f2cos f1，tan ，53，f2 n12.5 n.7.如图所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60角的力f1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力f2推物块时，物块仍做匀速直线运动若f1和f2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()a1 b2c d1解析：选b物块受重力mg、支持力fn、摩擦力ff、已知力f处于平衡状态，根据平衡条件，有f1cos 60(mgf1sin 60)，f2cos 30(mgf2sin 30)，联立解得2.选项b正确8一个质量是60 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤，弹簧秤下面挂着一个质量为m5 kg的物体a，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为40 n，g取10 m/s2，求：(1)此时升降机的加速度的大小；(2)此时人对地板的压力解析：(1)弹簧秤对物体的拉力ft40 n对物体由牛顿第二定律可得：ftmgma解得a m/s22 m/s2故升降机加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下(2)设地板对人的支持力为fn对人由牛顿第二定律可得：fnmgma解得fnmgma6010 n60(2)n480 n由牛顿第三定律可得人对地板的压力为480 n.答案：(1)2 m/s2(2)480 n能力提升练9.图示是杂技节目“力量”表演中的一个高难度动作，左侧演员身体悬空，右侧演员脚着地，两人用手互拉且躯干几乎成水平，两个演员均保持静止状态，已知左侧演员所受的重力大小为g，则()a右侧演员对左侧演员的作用力大小等于gb右侧演员受到表演台向左的摩擦力c左侧演员对右侧演员的作用力大小大于gd如果左侧演员脚部缓慢上翘，则右侧演员对左侧演员的作用力逐渐增大解析：选a因两个演员保持静止状态，所以左侧的演员受力平衡，受重力和右侧的演员的作用力，由平衡条件可知右侧演员对左侧演员的作用力大小为g，故a正确；由于右侧演员没有相对地面的运动趋势，故不受地面的摩擦力，故b错误；根据作用力和反作用力可知，左侧演员对右侧演员的作用力大小为g，故c错误；如果左侧演员脚部缓慢上翘，但由于左侧演员一直处于平衡状态，故作用力一直为g，故d错误，故选a10.如图所示，a、b两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)，下列说法正确的是()a在上升和下降过程a对b的压力一定为零b上升过程中a对b的压力大于a物体受到的重力c下降过程中a对b的压力小于a物体受到的重力d在上升和下降过程中a对b的压力都等于a物体受到的重力解析：选a不计空气阻力，则a、b均处于完全失重状态，在上升和下降过程中，a对b的压力一定都为零，a正确11(多选)如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲起立的动作时记录的力随时间变化的图线由图线可知()a该同学体重约为650 nb该同学做了两次下蹲起立的动作c该同学做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约2 s起立d下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态解析：选ac由图线可知该同学体重约为650 n，a正确；人下蹲动作有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，故下蹲时应先失重再超重起立时应先超重再失重，由对应图象可知，该同学做了一次下蹲起立的动作，b、d错误；由图象看出两次超重的时间间隔约为2 s，这就是人蹲下后持续的时间，c正确12(多选)以35 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球不计空气阻力，g10 m/s2，以下判断正确的是()a小球到达最大高度时的速度为0b小球到达最大高度时的加速度为0c小球上升的最大高度为61.25 md小球上升阶段所用的时间为3.5 s解析：选acd小球到达最大高度时的速度一定为零，否则该点不是最大高度，a正确；小球上抛过程中只受重力作用，故加速度始终为g，b错误；由v2v2(g)hh61.25 m，c正确；由vv0gtt3.5 s，d正确13.如图所示，一个倾角为37(sin 370.6)的固定斜面上，放着一个质量为m16 kg的三角形物块a，一轻绳一端系着物块a跨过光滑定滑轮，另一端挂着一个质量为m的物块b，a与滑轮间的轻绳水平斜面与a间的动摩擦因数为0.8，若最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，为使系统保持静止，m最大为多少？(g取10 m/s2)解析：b静止平衡时，绳拉力ft满足ftmga受力情况如图所示，沿斜面方向ftcos mgsin ff垂直斜面方向fnftsin mgcos 系统保持静止，则ff不超过最大静摩擦力，有fffn代入数据联立解得m0.5 kg.答案：0.5 kg14图甲是我国某运动员在蹦床比赛中的一个情景设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力f随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示取g10 m/s2，根据ft图象求：(1)运动员的质量；(2)运动员在运动过程中的最大加速度；(3)在不计空气阻力情况下，运动员离开蹦床上升的最大高度解析：(1)由图象可知，刚站上去的时候弹力等于重力，故运动员所受重力为500 n，设运动员质量为m，则m50 kg.(2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为fm2 500 n，设运动员的最大加速度为am，则fmmgma