用牛顿运动定律解决问题二学案和课件

1 / 10 用牛顿运动定律解决问题二学案和课件 本资料为 WoRD 文档，请点击下载地址下载全文下载地址 物理 必修 1(人教版 ) 第七课时 用牛顿运动定律解决问题 (二 ) 水平测试 1下列说法正确的是 ( ) A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 c举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 解析：从受力上看，失重物体所受合外力向下，超重 物体所受合外力向上；从加速度上看，失重物体的加速度向下，而超重物体的加速度向上 A、 c、 D 中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，只有 B 中的运动员处于失重状态 答案： B 2一个质量为 3kg 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 (g 10m/s2)( ) 2 / 10 A仅甲图 B仅乙图 c仅丙图 D甲、乙、丙图 解析：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 15N，故只有乙图 中能保持平衡，选项 B 正确 答案： B 3某物体在 3 个共点力的作用下处于静止状态，若把其中一个力 F1的方向沿顺时针转过 90 而保持其大小不变，其余两个力保持不变，则此时物体所受的合力大小为 ( ) A c 2F1D无法确定 解析：其它两个力的合力大小为 F1，方向与 F1 反向，当 F1 转过 90 时，三力合力为 2F1， B 正确 答案： B 4质量为 m 的长方形木块静止在倾角为 的斜面上，斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是 ( ) A沿斜面向下 B垂直于斜面向上 c沿斜面向上 D竖直向上 解析：如图所示，物体受重力 mg、支持力 FN、摩擦力F 而处于静止状态，故支持力与摩擦力的合力必与重力等大反向， D 正确 3 / 10 答案： D 5如图所示，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，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 解析：容器沿各个方向抛出时均处于完全失重状态，水中不再产生压力，故不漏水 答案： D 6如图所示，粗糙水平面上放置质量分别为 m、 2m 和3m 的 3 个木块，木块与水平面间动摩擦因数相同，其间均用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力为 FT.现用水平拉力 F 拉其中一个质量为 2m 的木块，使 3 个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是 ( ) A绳断前， a、 b 两轻绳的拉力比总为 41 B当 F 逐渐增大到 FT 时，轻绳 a 刚好被拉断 c当 F 逐渐增大到时，轻绳 a 还不会被拉断 D若水平面是光 滑的，则绳断前， a、 b 两轻绳的拉力比大4 / 10 于 41 解析：取三木块为整体，则有 F 6mg 6ma，取质量为 m、 3m 的木块为整体，则有 FTa 4mg 4ma，隔离 m 则有 FTb mg ma，所以绳断前， a、 b 两轻绳的拉力比总为41 ，与 F、 无关， A 对 D 错；当 a 绳要断时，则 a FT4m g ，所以拉力 F， B、 c 错 答案： A 7 (双选 )原来做匀速运动的升降机内有一被伸长的轻质弹簧拉住、具有一定质量的物体 A 静止放在地板上，如图所示现发现 A 突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运 动可能是 ( ) A加速上升 B减速上升 c加速下降 D减速下降 解析：由于 A 被拉向右方，说明摩擦力减小，即 A 与升降机地板间的弹力减小，应为失重现象，加速度向下，故 B、c 正确 答案： Bc 8如图所示，一定质量的物体用两根轻绳悬挂在空中，其中绳 oA 固定不动，绳 oB 在竖直平面内由水平方向向上转动，则在绳 oB 由水平转至竖直的过程中，绳 oB 的张力大小将 ( ) 5 / 10 A一直变大 B一直变小 c先变大后变小 D先变小后变大 解析：根据重力的作用效果将其分解在绳 oA、 oB 所在的方向上，如图所示， F1 是对绳 oA 的拉力， F2 是对绳 oB的拉力由于 oA 方向不变，当 oB 向上转动，转到与 oA 绳方向垂直时， oB 上的拉力最小，故 oB 上的张力先变小后变大 答案： D 9 (双选 )“ 蹦极 ” 是一项非常刺激的体育运动某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落，图中 a 点是弹性绳的原长位置， c 是人所到达的最低点， b 是人静止地悬吊着时的平衡位置，人在从 P 点落下到最低点 c 的过程中 ( ) A人在 Pa 段做自由落体运动，处于完全失重状态 B在 ab 段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态 c在 bc 段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态 D在 c 点，人的速度为零，其加速度为零 解析：由于在 b 点时重力与绳的拉力平衡，则人在 ab段重力与拉力的合力的方向向下，产生向下的加速度，则人处于失重状态，在 bc 段处于超重状态 答案： AB 6 / 10 素能提高 10在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与力的传感器相连，电梯先从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，然后减速上升，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系 (FNt)图象，如图所示，则 (1)电梯在启动阶段经历了多长时间的加速上升过程？ 解析：由图象可知：电梯在启动阶段经历了 4s 加速上升过程 答案： 4s (2)电梯的最大加速度是多少？ (g 取 10m/s2) 解析：由牛顿第二定律可知： FN mg ma am FNm mgm 50 303m/s2/s2. 答案： /s2 11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，水对滑板的作用力垂直于滑板面如图所示，运动员在水平牵引力作用下，滑板面与水平面之间的夹角 37 ，滑板匀速运动 ，人和滑板的总质量为 100kg，忽略空气阻力，取 g 10m/s2，则水平牵引力为 (sin37 )( ) 7 / 10 A 1250NB 1000N c 750ND 500N 解析：把人与滑板看作一整体，对其受力分析知： F mgtan37 10010 750N， c 正确 答案： c 12某人在地面上最多能举起 60kg 的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起 80kg 的物体 (g 取 10m/s2)求： (1)此电梯的加速度； 解析：站在地面上的人，最大举力 F m1g 600N. 在加速下降的电梯里，人的最大举力不变，由牛顿第二定律：m2g F m2a， 故 a g Fm2 10 60080m/s /s2. 答案： /s2 (2)若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量 解析：若电梯加速上升，则由牛顿第二定律： F m3g m3a，所以 m3 Fg a 48kg. 答案： 48kg 13如图是电梯上升的速度时间图象，若电梯地板上放一质量为 20kg 的物体， g 取 10m/s2，则： 8 / 10 (1)前 2s 内和 4 7s 内物体对地板的压力各为多少？ 解析：前 2s 内的加速度 a1 3m/s2. 由牛顿第二定律得 F1 mg ma1. F1 m(g a1) 20(10 3)N 260N. 4 7s 内电梯做减速运动，加速度大小 a2 2m/s2. 由牛顿第二定律得 mg F2 ma2. F2 m(g a2) 20(10 2)N 160N. 由牛顿第三定律得前 2s 内和 4 7s 内物体对地板的压力各为 260N 和 160N. 答案： 260N 160N (2)整个运动过程中，电梯通过的位移为多少？ 解析： 7s 内的位移为 x 2 726m 27m 答案： 27m 失重条件下的应用 在失重的条件下，熔化了的金属的液滴，形状呈绝对球形，冷却后可以成为理想的滚珠而在地面上，用现代技术制成的滚珠，并不呈绝对球形这是造成轴承磨损的重要原因之一 玻璃纤维 (一种很细的玻璃丝，直径为几十微米 )，是现代光纤通信的主要部件在地面上不可能制成很长的玻璃纤维，9 / 10 因为没等到液态的玻璃丝凝固，由于重力的作用，它将被拉成小段而在太空的轨道上，将可以制造出几百米长的玻璃纤维 在太空的轨道上，可以制成一种新 的泡沫材料 泡沫金属在失重条件下，在液态的金属中通以气体，气泡将不 “ 上浮 ” ，也不 “ 下沉 ” ，均匀地分布在液态金属中，凝固后就成为泡沫金属，这样可以制成轻得像软木塞似的泡沫钢，用它做机翼，又轻又结实 同样的道理，在失重的条件下，混合物可以均匀地混合，由此可以制成地面上不能得到的特种合金 电子工业、化学工业、核工业等部门，对高纯度材料的需要不断增加，其纯度要求为 “6 个 9” 至 “8 个 9” ，即 % %.在地面上，冶炼金属需在容器内进行，总会有一些容器的微量元素掺入到被冶炼的金属中而在太空中 “ 悬浮冶炼 ” ，是在 失重条件下进行的，不需要用容器，消除了容器对材料的污染，可以获得纯度极高的产品 在电子技术中所用的晶体，在地面上生长时，由于受重力的影响，晶体的大小受到限制