【培优练习】《用牛顿运动定律解决问题二》（物理人教必修1）.docx

用牛顿运动定律解决问题二培优练习马鞍山二中学校 王旭老师一、单选题 1. 如图，固定斜面，CD段光滑，DE段粗糙，A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑，下滑过程中A、B保持相对静止，则()A. 在CD段时，A受三个力作用B. 在DE段时，A受摩擦力方向一定沿斜面向上C. 在DE段时，A可能受三个力作用D. 整个下滑过程中，A、B均处于失重状态2. 如图所示，水桶下部有两个小孔A、B，当筒内有水时，水从孔喷出，假设容器在下述运动过程中始终保持竖直，且忽略空气阻力，则()A. 容器自由下落时，水继续以相同的速度喷出B. 将容器竖直抛出，容器向上运动时，水从小孔喷出；容器向下运动时，水不从小孔喷出C. 将容器水平抛出，容器在运动过程中水从小孔喷出D. 将容器斜向上抛出，容器在运动过程中小孔不会有水喷出3. 如图所示，长L=4.5m，质量M=1.0kg的长木板静止在光滑的水平面上，质量m=2.0kg的物块(可视为质点)以v0=6.0m/s的初速度从长木板的左端冲上其上表面，己知物块与长木板间的动摩擦因数=0.1，则物块从右端滑离长木板时的速度大小为(g取10m/s2)() A. 2.0m/sB. 3.0m/sC. 4.0m/sD. 5.0m/s4. 如图所示，一些商场安装了智能化的自动扶梯，为了节约能源，在没有乘客乘行时，自动扶梯以较小的速度匀速运行，当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段的运行，则扶梯在运送乘客上行过程中()A. 乘客始终受摩擦力作用B. 乘客经历先超重再失重的两个过程C. 电梯对乘客的作用力始终竖直向上D. 电梯对乘客的作用力先指向前上方，再竖直向上二、多选题 5. 2011年8月30日，在韩国大邱世界田径锦标赛女子撑杆跳高决赛中，巴西选手穆勒以4米85的成绩夺冠，如图就是她夺冠时的照片.若不计空气阻力，则穆勒在这次撑杆跳高中()A. 刚离开地面时杆对她的弹力大于她的重力B. 刚离开地面时杆对她的弹力等于她的重力C. 起跳以后的上升过程中她处于超重状态D. 起跳以后的上升过程中她处于先超重后失重状态6. 为了研究超重与失重现象.某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数(表内时间不表示先后顺序)：若已知t0时刻电梯静止，则() 时间t0t1t2t3体重秤示数(kg)45.050.040.045.0A. t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化B. t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反C. t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向不一定相反D. t3时刻电梯可能向上运动7. 如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10m/s2，根据图象可求出() A. 物体的初速率v0=3m/sB. 物体与斜面间的动摩擦因数=0.75C. 当某次=300时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑D. 当某次=450时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑8. 原来做匀速运动的电梯的地板上，有一个被处于伸长状态的轻弹簧拉住，具有一定质量的木块A静止在地板上，如图.现发现木块突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，以下说法正确的是()A. 电梯可能向上做减速运动，木块处于失重状态B. 电梯一定向上做加速运动，木块处于超重状态C. 电梯可能向上做加速运动，木块处于超重状态D. 电梯一定具有向下的加速度，木块处于失重状态9. 几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，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.用照相机进行了相关记录，如图所示.图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片.根据照片推断正确的是() A. 根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态B. 根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态C. 根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态D. 根据图5推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态三、 计算题（本大题共1小题，共10.0分）10.放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图甲;乙所示.重力加速度g取10m/s2.试利用两图线求出： 0-3s物块受到地面的摩擦力的大小物块的质量m 物块与地面间的动摩擦因数的大小答案与解析【答案】1. B2. D3. D4. D5. AD6. BCD7. BD8. AD9. CD10. 解：0-3s，物体静止，拉力2N，所以物块受到地面的摩擦力的大小为：f静=2N；由v-t图象看出，物体在6s-9s做匀速直线运动，则f=F3=4N，由速度图象可知，3-6s物体加速度为：a=vt=2m/s2由F-t图象可知，在此时间内，推力：F=6N，由牛顿第二定律得：F-f=ma，代入数据解得：m=1kg，滑动摩擦力：f=N=mg，代入数据解得：=0.4；【解析】1. 解：A、在CD段，整体的加速度a=(mA+mB)gsinmA+mB，隔离对A分析，有：mAgsin+fA=mAa，解得fA=0，可知A受重力和支持力两个力作用.故A错误B、设DE段物块与斜面间的动摩擦因数为，在DE段，整体的加速度a=gsin-gcos，隔离对A分析，有：mAgsin+fA=mAa，解得fA=-mAgcos，方向沿斜面向上.若匀速运动，A受到静摩擦力也是沿斜面向上，所以A一定受三个力.故B正确，C错误D、整体下滑的过程中，CD段加速度沿斜面向下，A、B均处于失重状态.在DE段，可能做匀速直线运动，不处于失重状态.故D错误故选：B根据牛顿第二定律求出整体的加速度，隔离对A分析，判断B对A是否有摩擦力本题考查了物体的受力分析，A、B保持相对静止，之间有无摩擦力是解决本题的突破口，本题通过整体隔离分析，运用牛顿第二定律求解2. 解：无论向哪个方向抛出，抛出之后的水桶和水整体都只受到重力的作用，加速度为g，处于完全失重状态，此时水和桶的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，所以A错误，B错误，C错误，D正确故选：D 当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了3. 【分析】根据运动学公式，求出两物体加速度，找出位移关系，列方程可求解。本题是滑块木板题目，涉及方程较多，要找准关系。【解答】设物块在木板上滑行的时间为t，则有xM=12aMt2xm=v0t-12amt2其中，aM=mgM=2m/s2，am=g=1m/s2xm-xM=L，解得t=1s，所以物块从右端滑离长木板时的速度大小为v=v0-amt=5m/s，故ABC错误，D正确。故选D。4. 解：A、匀速运动阶段，扶梯对乘客只有竖直向上的支持力，没有摩擦力.故A错误B、加速运动阶段，扶梯对乘客的支持力大于重力，乘客处于超重状态；匀速运动阶段，扶梯对乘客的支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重.故B错误C、D、加速运动阶段，扶梯对乘客有水平向左的摩擦力和竖直向上的支持力，扶梯对乘客的作用力指向左上方；匀速运动阶段，扶梯对乘客的作用力竖直向上.故C错误，D正确故选：D 加速运动阶段，扶梯对乘客有水平向右的摩擦力和竖直向上的支持力(支持力大于重力，乘客处于超重状态)，二者的合力即扶梯对乘客的作用力指向左上方；匀速运动阶段，扶梯对乘客只有竖直向上的支持力(支持力等于重力，乘客既不超重，也不失重)，扶梯对乘客的作用力竖直向上.根据牛顿第三定律，分析乘客对扶梯的作用力方向本题考查物体的运动情况分析物体受力情况的能力.要注意的是匀速运动过程，扶梯对乘客没有摩擦力5. 解：A、B、起跳时穆勒是向上加速运动，加速度方向向上.根据牛顿第二定律分析起跳时穆勒合力方向向上，所以她的弹力大于她的重力，故A正确，B错误C、D、起跳以后的上升过程中，弹力随杆的形变量的减小而减小，开始时弹力大于重力，加速度的方向向上，过一段时间后弹力小于重力，她的加速度方向向下，所以处于失重状态，故C错误，D正确故选：AD分析穆勒的运动情况得出其加速度的方向根据牛顿第二定律分析她的弹力和她的重力的关系超重或失重取决于加速度的方向，与速度方向无关超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下6. 解：A、超重和失重时物体的重力和质量是不变的，只是对悬挂物的压力或者支持力变化了，故A错误；B、根据表格读数分析，t1时刻根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上，物体处于超重状态.t2时刻电梯的加速度方向向下，物体处于失重状态，故B正确；C、根据表格读数分析，t1时刻根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上，物体处于超重状态.t2时刻电梯的加速度方向向下，物体处于失重状态；速度方向未知，故C正确；D、t3时刻电梯可能向上做匀速直线运动；故选BCD根据表格读数分析，t1时刻物体处于超重状态，t2时刻物体处于失重状态，根据牛顿第二定律分析物体加速度的方向.发生超重与失重现象时，物体的重力没有变化.超重或失重取决于加速度的方向，与速度方向无关超重和失重现象可以运用牛顿运动定律进行分析理解，产生超重的条件是：物体的加速度方向向上；产生失重的条件：物体的加速度方向向下7. 由题意明确图象的性质，则可得出位移的决定因素；根据竖直方向的运动可求得初速度；由水平运动关系可求得动摩擦因数；再由数学关系可求得位移的最小值解：A、由图可知，当夹角=0时，位移为2.40m；而当夹角为90时，位移为1.80m；则由竖直上抛运动规律可知：v02=2gh；解得：v0=2gh=2101.80=6m/s；故A错误；B、当夹角为0度时，由动能定理可得：mgx=12mv02；解得：=362102.4=0.75；故B正确；C、若=30时，物体受到的重力的分力为mgsin30=12mg；摩擦力f=mgcos30=0.75mg32=338mg；一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力；故小球达到最高点后，不会下滑故C错误；D、若=45时，物体受到的重力的分力为mgsin45=22mg；摩擦力f=mgcos30=0.7522mg=328mg；一般认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力；故小球达到最高点后，会下滑；故D正确故选：BD考点：本题综合考查动能定理、受力分析及竖直上抛运动；并键在于先明确图象的性质，再通过图象明确物体的运动过程；结合受力分析及动能定理等方法求解8. 解：.当升降机静止时，地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，且该静摩擦力可能小于或等于最大静摩擦力.当升降机有向下的加速度时，必然会减小物体对地板的正压力，也就减小了最大静摩擦力，这时的最大静摩擦力小于电梯静止时的静摩擦力，而弹簧的弹力又未改变，故只有在这种情况下A才可能被拉向右方.四个选项中A、D两种情况电梯的加速度是向下的故选：AD 升降机此时具有向下加速度，物体A对地板的压力变小，根据f=uN压力变小静摩擦力变小所以绷紧的弹簧会把小球拉回来本题考查了超重和失重，关键是掌握：超重时具有向上加速度，失重时具有向下加速度9. 解：A、图1表示电梯静止时的示数，图2的示数大于图1示数，根据牛顿第二定律得电梯有向上的加速度，电梯内同学一定处于超重状态，所以电梯处于加速上升过程或减速下降过程，故A错误B、图3的示数小于图1示数，根据牛顿第二定律得电梯有向下的加速度，电梯内同学一定处于失重状态，所以电梯处于减速上升过程或加速下降的过程，故B错误C、图4的示数小于图1示数，根据牛顿第二定律得电梯有向下的加速度，电梯内同学一定处于失重状态，所以电梯处于减速上升过程或加速下降的过程，故C正确D、图5的示数大于图1示数，根据牛顿第二定律得电梯有向上的加速度，电梯内同学一定处于超重状态，所以电梯处于加速上升过程或减速下降过程，故D正确故选：CD图1表示电梯静止时体重计的示数，2图表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数，3图表示电梯减速上升时这位同学失重时的示数，4图表示电梯加速下降时这位同学失重时的示数，5图表示电梯减速下降时这位同学超重时的示数，根据牛顿