《备考指南 物理 》课件-第3章 第3讲

第三章第3讲知识巩固练习1．(2019年金坛名校模拟)在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内，下列说法正确的是()A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为eq\f(g,5)，方向一定竖直向下【答案】D【解析】在这段时间内晓敏处于失重状态，她对体重计的压力变小了，而她的重力没有改变，A错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力的关系，大小相等，B错误；人处于失重状态，加速度向下，运动方向可能向上减速，也可能向下加速，故C错误；以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，解得a＝2m/s2，方向竖直向下，故D正确．2．(2018年淄博模拟)如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总重量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力()A．F＝mg B．Mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)g D．F＞(M＋m)g【答案】D【解析】电磁铁通电前，绳的拉力应为(M＋m)g.电磁铁通电后，铁片被吸引上升，常识告诉我们，铁片被吸引，向电磁体运动靠近，其运动情况是变加速运动，即越靠近电磁铁，吸力越大，加速度越大．根据F＝ma可知，此过程中超重，吸引力大于铁片重力．根据作用力与反作用力原理，铁片吸引电磁铁的力F′为F的反作用力，大小相等、方向相反，所以绳的拉力大于(M＋m)g.选项D正确，A、B、C错误．3．(2019年萧山模拟)如图所示是某同学站在力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力(单位为N)，横坐标为时间(单位为s)．由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息()A．该同学做了两次下蹲—起立的动作B．该同学做了四次下蹲—起立的动作C．下蹲过程中人处于失重状态D．下蹲和起立过程中人都处于超重状态【答案】A【解析】人下蹲动作分别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，先失重再超重，起立对应先超重再失重，由图像可知，该同学做了两次下蹲—起立的动作，故A正确，B错误；由图像看出下蹲过程既有失重又有超重，且先失重后超重，起立过程中先超重后失重，故C、D均错误．4．(2019年江阴六校联考)动物园的海洋馆深受小朋友的喜欢，其中“海狮顶球”节目因其互动性强而更深受小朋友的喜爱．如图所示为一海狮把球顶向空中，并等其落下．下列有关球的受力与运动的一些说法正确的是()A．球在最高处受到重力和海狮对它的顶力作用B．球在最高处时球的速度为0，处于平衡状态C．球在上升的过程中处于超重状态D．球在下落的过程中可认为只受重力作用【答案】D【解析】竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，球在最高处只受到重力，故A错误；球上升到最高点时受到重力的作用，速度为零，加速度为g，不是平衡状态，故B错误；球在上升的过程中只受到重力的作用，加速度为g，加速度的方向向下，处于失重状态，故C错误；竖直上抛运动上升和下落过程都是只受到重力的作用，故D正确．5．(多选)(2019年广州模拟)如图所示为用绞车拖物块的示意图．拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块．已知轮轴的半径R＝0.5m，细线始终保持水平；被拖动物块的质量m＝1kg，与地面间的动摩擦因数μ＝0.5；轮轴的角速度随时间变化的关系是ω＝2trad/s，g＝10m/s2.以下判断正确的是()A．物块做匀速运动B．物块做匀加速直线运动，加速度大小是1m/s2C．绳对物块的拉力是5ND．绳对物块的拉力是6N【答案】BD【解析】由题意知，物块的速度v＝ωR＝2t×0.5，又v＝at，则可得a＝1m/s2，故A错误，B正确；由牛顿第二定律可得物块所受合外力F＝ma＝1N，F＝T－f，地面摩擦阻力f＝μmg＝0.5×1×10N＝5N，则绳子拉力T＝f＋F＝(5＋1)N＝6N，故C错误，D正确．6．(2018年天津名校模拟)如图甲所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a－F图像，已知g取10m/s2，则()A．滑块A的质量为4kgB．木板B的质量为1kgC．当F＝10N时，木板B加速度为4m/s2D．滑块A与木板B间动摩擦因数为0.1【答案】BC综合提升练习7．我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车．假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，某列动车组由8节车厢组成，其中第1和5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组()A．起动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2【答案】BD【解析】列车启动时，乘客随车厢一起加速，加速度方向与车的运动方向相同，故水平方向上，乘客受到车厢的作用力方向与车运动方向相同，竖直方向，车厢对人的作用力方向向上，A错误．对动车组，由牛顿第二定律有2F－8kmg＝8ma，则a＝eq\f(F,4m)－kg，以6、7、8节车厢为整体f56＝3ma＋3kmg＝0.75F；对7、8有f67＝2ma＋2kmg＝0.5F，则5、6节与7、8节间作用力之比为3∶2，B正确．由kMgs＝eq\f(1,2)Mv2可得s＝eq\f(v2,2kg)，则C错误.8节车厢有2节动车时的最大速度vm1＝eq\f(2P,8kmg).同理有4节动车时的最大速度vm2＝eq\f(4P,8kmg)，则eq\f(vm1,vm2)＝eq\f(1,2)，D正确．8．如图所示，长为L＝2m、质量为M＝8kg的木板，放在水平地面上，木板向右运动的速度v0＝6m/s时，在木板前端轻放一个大小不计、质量为m＝2kg的小物块．木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ＝0.2，g＝10m/s2.求：(1)物块及木板的加速度大小；(2)物块滑离木板时的速度大小．【答案】(1)2m/s23m/s2(2)0.8m/s【解析】(1)物块的加速度am＝μg＝2m/s2，对木板有μmg＋μ(M＋m)g＝MaM，解得aM＝3m/s2.(2)设物块经时间t从木板滑离，则L＝v0t－eq\f(1,2)aMt2－eq\f(1,2)amt2，解得t1＝0.4s或t2＝2s(因物块已滑离木板，故舍去)，滑离木板时物块的速度v＝amt1＝0.8m/s.9．如图所示，倾角为37°，长为l＝16m的传送带，转动速度为v＝10m/s，动摩擦因数μ＝0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m＝0.5kg的物体．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2.求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间．【答案】(1)4s(2)2s【解析】(1)传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，物体相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有mgsin37°－μmgcos37°＝ma，则a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2，根据l＝eq\f(1,2)at2得t＝4s.(2)传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin37°＋μmgcos37°＝ma1，则有a1＝eq\f(mgsin37°＋μmgcos37°,m)＝10m/s2，设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，位移为x1，则有t1＝eq\f(v,a1)＝eq\f(10,10)s＝1s，x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝5m<l＝16m.当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有mgsin37°>μmgcos37°