（学习方略）高中物理 4.7 用牛顿运动定律解决问题（二）课时提升卷 新人教版必修1.doc

用牛顿运动定律解决问题(二) (40分钟 50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.(2013天水高一检测)下列关于超重、失重现象的描述中,正确的是()a.坐过山车经过最高位置时,人处于超重状态b.列车在水平直轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态c.在国际空间站内的宇航员处于完全失重状态,因为这时候宇航员不受重力了d.电梯正在减速下降,人在电梯中处于超重状态2.物体受到与水平方向成30角的拉力f的作用,向左做匀速直线运动,如图所示。则物体受到的拉力f与地面对物体的摩擦力的合力的方向是()a.向上偏左b.向上偏右c.竖直向上d.竖直向下3.(2013龙岩高一检测)如图所示,浸在水中的小球的密度小于水的密度,固定在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部,当整个系统自由下落且稳定时,与静止时相比弹簧长度将()a.变短b.不变c.恢复原长d.条件不足,无法确定4.下列四个实验中,能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是()a.用天平测量物体的质量b.用弹簧测力计测物体的重力c.用温度计测舱内的温度d.用水银气压计测舱内气体的压强5.(2013成都高一检测)叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式,也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造型,假设每个人的重力均为g,下面五人的背部均呈水平状态,则最底层正中间的人的一只脚受到水平地面的支持力约为()a.34gb.78gc.54gd.32g6.如图所示,把球夹在竖直墙ac和木板bc之间,不计摩擦,球对墙的压力为fn1,球对板的压力为fn2。在将板bc逐渐放至水平的过程中,下列说法中正确的是()a.fn1和fn2都增大b.fn1和fn2都减小c.fn1增大,fn2减小d.fn1减小,fn2增大二、非选择题(本大题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(8分)如图所示,质量为m的物体在与竖直方向成角的推力f作用下,沿竖直墙壁向上匀速运动。若物体与墙面间的动摩擦因数为,试求f的大小。8.(12分)(能力挑战题)某大型游乐场内,有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施。该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小,可忽略),当落至一定位置时,良好的制动系统开始工作,使座舱落至地面时刚好停止。假设座舱开始下落时的高度为80m,当下落至距地面30m时,开始对座舱进行制动,并认为座舱的制动过程是匀减速运动。(1)当座舱从开始下落了20m时,质量是60kg的人对座舱的压力为多大?试说明理由。(2)当座舱下落到距离地面10m位置时,人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少?(g取10m/s2)答案解析1.【解析】选d。a中人加速度向下,处于失重状态,a错误;b中列车竖直方向加速度为零,处于“等重”状态,b错误;c中宇航员处于完全失重状态,但仍受重力,c错误;d中人的加速度向上,处于超重状态,d正确。2.【解析】选c。物体受四个力的作用,如图所示,由于物体做匀速直线运动,则由受力平衡知:力f的水平分量与摩擦力f大小相等,故两力的合力竖直向上,大小等于f竖直向上的分力,c对。3.【解析】选c。在完全失重状态下,浮力消失,对小球分析可知弹力应为零,即弹簧恢复原长,故c正确。【变式备选】利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况。实验时让某同学从桌子上跳下,自由下落h后双脚触地,他顺势弯曲双腿,他的重心又下降了h。计算机显示该同学受到地面支持力fn随时间变化的图像如图所示。根据图像提供的信息,以下判断错误的是()a.在0至t2时间内该同学处于失重状态b.在t2至t3时间内该同学处于超重状态c.t3时刻该同学的加速度为零d.在t3至t4时间内该同学的重心继续下降【解析】选c。由图像可以看出,在0至t2时间内该同学受到地面支持力小于重力,由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态,而在t2至t3时间内支持力大于重力,该同学处于超重状态,a、b正确;t3时刻该同学受到的支持力最大,且f1大于重力,由牛顿第二定律可知a0,c错误;在t3至t4时间内该同学受到的支持力逐渐减小,但仍大于重力,故重心继续下降,d正确。4.【解析】选c。绕地球飞行的太空实验舱处于完全失重状态,处于其中的物体也处于完全失重状态,物体对水平支持物没有压力,对悬挂物没有拉力。用天平测量物体质量时,利用的是物体和砝码对盘的压力产生的力矩,压力为0时,力矩也为0,因此在太空实验舱内不能完成。同理,水银气压计也不能测出舱内气体压强。物体处于失重状态时,对悬挂物没有拉力,因此弹簧测力计不能测出物体的重力。温度计是利用了热胀冷缩的性质,因此可以测出舱内温度。故只有选项c正确。【总结提升】完全失重下的常用仪器在完全失重的状态下,由重力产生的一切物理现象都会消失,如单摆停摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等,但测力的仪器中弹簧测力计是可以使用的(测重力除外),因为弹簧测力计是根据f=kx的原理制成的,而不是根据重力制成的。5.【解题指南】解答本题时应把握以下两点:(1)同一个人两脚施力或受力的特点:大小相等、方向相同。(2)先研究上面三个人,求出最底层的人对他们的支持力,再研究最底层中间的人,求出其受到的支持力。【解析】选c。设最底层的人对中间两人每只脚的支持力为f1,对上面三人由平衡条件可得4f1=3g,故f1=34g。设最底层中间的人每只脚受到的支持力为f2,由平衡条件得g+2f1=2f2,其中f1为f1的反作用力,解得f2=54g,c正确。6.【解析】选b。以小球为研究对象,进行受力分析如图甲所示,小球受重力g、墙壁对小球的弹力fna(大小等于fn1)、板对小球的弹力fnb(大小等于fn2)。根据矢量合成法则,应该遵循平行四边形定则或三角形定则。由力的特点可知,重力是个定值,起点和终点都是确定的,墙壁对小球的弹力fna方向总是水平的,在将板bc逐渐放至水平的过程中,板对小球的弹力fnb大小和方向都在变化。由乙图中的矢量三角形容易观察到,该过程fna、fnb都在减小,所以fn1和fn2都减小,故应选b。7.【解析】物体的受力如图所示,由共点力的平衡条件,沿水平方向fn-fsin=0,沿竖直方向fcos=mg+ff,又ff=fn,解得f=mgcos-sin。答案:mgcos-sin8.【解题指南】首先分清座舱有两个不同的运动过程,然后分别用动力学知识列方程分析,最后把公式灵活联立计算求出结果。【解析】设座舱距地面30m时速度为v,h1=50m,h2=30m。(1)开始自由下落过程人和座舱只受重力,此时a=g由牛顿第二定律得mg-fn1=ma,则fn1=0,此时人处于完全失重状态