【高中物理必修1同步测试】牛顿运动定律的应用 基础习题

2/2第五节牛顿运动定律的应用1.一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图甲所示。已知电梯在t＝0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图乙所示。图甲中有一质量为M的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F.根据a－t图象可以判断，力F大小不变，且F<Mg的时间段为()甲乙A．1～8s内 B．8～9s内C．15～16s内 D．16～23s内2.a，b两物体的质量分别为m1，m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a，b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a，b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，如图所示，则()A．x1一定等于x2B．x1一定大于x2C．若m1>m2，则x1>x2D．若m1<m2，则x1<x23．如图所示，质量为M的长木板位于光滑水平面上，质量为m的物块静止在长木板上，两者之间的动摩擦因数为μ，现对物块m施加水平向右的恒力F，若恒力F超过某一临界数值，长木板与物块将出现相对滑动．重力加速度大小为g，物块与长木板之间的最大静摩擦力等于两者之间的滑动摩擦力．则恒力F的临界数值为()A．μmg B．μMgC．μmgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m,M))) D．μmgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(M,m)))4.如图所示，放在粗糙水平面上的物块A，B用轻质弹簧测力计相连，物块与水平面间的动摩擦因数相同，今对物块A施加一水平向左的恒力F(大小未知)，使A，B一起向左匀加速运动，设A，B的质量分别为m，M，若弹簧测力计的示数为F0，水平恒力F的大小为()A．eq\f(M,m)F0 B．eq\f(M＋m,m)F0C．eq\f(m,M)F0 D．eq\f(M＋m,M)F05.“双11”期间，智能仓储机器人在仓库运作的情景被广泛报道。如图，一个智能仓储机器人搬运着A、B、C三个快递包裹，三者质量相同，在移动过程A、B、C与机器人没有发生相对运动，则下列说法中错误的是()A．机器人在扫描二维码时，采用了传感器技术B．如果机器人向右做匀速直线运动，B受到3个力的作用C．如果机器人向右做匀减速直线运动，C受到向右的摩擦力D．如果机器人向右做匀减速直线运动，机器人对A的摩擦力是B对C的摩擦力的3倍6．如图所示，质量为m1＝2kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为M＝5kg的箱子B相连，箱子底板上放一质量为m2＝1kg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g＝10m/s2，下列正确的是()A．物体A处于失重状态，加速度大小为10m/s2B．物体A处于超重状态，加速度大小为20m/s2C．物体C处于失重状态，对箱子的压力大小为5ND．轻绳对定滑轮的作用力大小为80N

参考答案1.D2.A解析：当用恒力F竖直向上拉着a时，先用整体法有，F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a，再隔离b有，kx1－m2g＝m2a，联立得x1＝eq\f(m2F,km1＋m2).当沿水平方向拉着a时，先用整体法有，F＝(m1＋m2)a，再隔离b有，kx2＝m2a，联立得x2＝eq\f(m2F,km1＋m2)，故x1＝x2，选项A正确。3．C解析：以物块m为研究对象，根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma1，以长木板M为研究对象，根据牛顿第二定律有μmg＝Ma2，若两者出现相对滑动应有a1≥a2，联立解得F≥μmgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(m,M)))，选项C正确。4.D解析：以物体B为研究对象，根据牛顿第二定律有F0－μMg＝Ma，以物体A为研究对象，根据牛顿第二定律有F－F0－μmg＝ma，联立解得F＝eq\f(M＋m,M)F0，选项D正确。5.C解析：机器人在扫描二维码时，拍摄过程采用了光学传感器，A正确；向右做匀速直线运动，B受到重力、A对B的支持力和C对B的压力，共三个力，B正确；向右做匀减速直线运动时，加速度方向向左，则C受到向左的摩擦力，C错误；向右做匀减速直线运动时，根据牛顿定律，对物体C有fBC＝ma，对A、B、C整体有f′＝3ma，所以机器人对A的摩擦力是B对C的摩擦力的3倍，D正确。6．C解析：取A，B，C为整体，由牛顿第二定律得(M＋m2)g－m1g＝(M＋m1＋m2)a，则