《用牛顿运动定律解决问题(二)》习题.doc

用牛顿运动定律解决问题(二)习题一、单选题(本大题共7小题，共28.0分)1.如图所示，小球靠在竖直固定挡板上与斜面保持静止，不计摩擦，当缓慢增大斜面的倾角时，小球对挡板的压力 F N1和小球对斜面的压力 F N2的变化情况是（）。A.FN1变大，FN2变大B.FN变大，FN2变小C.FN1变小，FN2变小D.FN1变小，FN2变大2.下列关于超重和失重的说法中，正确的是（）。 A.物体处于超重状态时，其重力增加了B.物体处于完全失重状态时，其重力为零C.物体处于超重或失重状态时，其质量不变，但重力发生了改变D.物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化3.在如图所示的装置中，重4 N的物块被平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置被固定在台秤上并保持静止，斜面的倾角为30。如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，当细线被烧断而物块正下滑时，与稳定时比较，台秤的读数（）。A.增大4 NB.增大3 NC.减小1 ND.不变4.如图所示，重20 N的物体静止在倾角为 30的粗糙斜面上，物体与固定在斜面上的轻弹簧连接，设物体与斜面间的最大静摩擦力为12 N，则弹簧的弹力（）。可能为零； 可能为22 N，方向沿斜面向上；可能为2 N，方向沿斜面向上；可能为2 N，方向沿斜面向下。 A.B.C.D.5.如图所示，一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机内，他看到升降机上挂着质量为5 kg重物的弹簧测力计上的示数为40 N，这时人对升降机地板的压力是（ g取10 m/s 2）（）。A.600 NB.400 NC.500 ND.以上答案都不对6.长方体木块静止在倾角为 的斜面上，其受力情况如图所示，那么木块对斜面作用力的方向（）。A.沿斜面向下B.垂直于斜面向下C.沿斜面向上D.竖直向下7.共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是（）。 A. 其中四个力的合力与第五个力等大反向 B. 其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向 C. 五个力合力为零 D. 撤去其中的三个力，物体一定不平衡 二、填空题(本大题共5小题，共20.0分)8.如图4-7-4所示，两物体A、B,质量分别为2 kg、1 kg,用跨过定滑轮的轻绳相连.A静止于水平地面上,不计摩擦,绳对A的拉力大小为 N,地面对A作用力的大小为 N.(取g=10m/s 2)图4-7-49.一个质量为m的物体静止于粗糙的水平面上,现对物体施加一沿水平方向的力F,如果F由零逐渐增加,但物体始终保持静止,则此过程中物体所受合外力将 物体所受摩擦力将 (填“增大”“减小”或“不变”) 10.如图4-7-9所示，两轻环E和D分别套在光滑杆AB和AC上，AB与AC的夹角为，E和D用细线连接，一恒力F沿AC方向拉环D，当两环平衡时，细线与AC间的夹角为_，细线的拉力为_ 图4-7-911.1999年11月20日,我国发射了“神舟”号载人飞船，次日返回舱着陆，实验获得成功.返回舱在将要着陆之前,由于空气阻力作用有一段匀速下落过程,若空气阻力与速度的平方成正比,比例系数为k,返回舱的质量为m,则此过程中返回舱的速度应为_. 12.如图4-7-3所示，倾斜索道与水平方向成37角，当载人车厢加速向上运动时，人对车厢底板的压力为体重的1.25倍，这时人与车厢仍然是相对静止.则车厢对人的静摩擦力是人体重的_.图4-7-3三、计算题(本大题共4小题，共40.0分)13.如图4-7-8所示，用力F拉用细绳连在一起的A、B两物体，以4.9m/s 2的加速度匀加速竖直上升.已知A、B的质量分别为1 kg和2 kg，绳子最大承受的张力是35N，则求（取g=9.8m/s 2）： 图4-7-8(1)力F的大小； (2)为使绳子不被拉断，加速上升的最大加速度. 14.手提下面挂着质量为2 kg钩码的弹簧秤，求下列各种情况下弹簧秤的读数.（g取10m/s 2） (1)手提弹簧秤静止时. (2)手提弹簧秤竖直向上做匀速运动. (3)手提弹簧秤以2m/s 2的加速度竖直向上做匀加速运动. (4)手提弹簧秤以2 m/s 2的加速度竖直向下做匀加速运动. (5)放开手让弹簧秤和钩码一起自由下落. 15.在竖直方向的弹簧秤的秤钩上挂一个4 kg的物体，在下列各种情况下，弹簧秤的读数分别是多大？（g取9.8m/s 2） A.以0.2 m/s 2的加速度加速上升 B.以0.2 m/s 2的加速度减速上升 C.以0.2 m/s 2的加速度加速下降 D.以0.2 m/s 2的加速度减速下降 16.升降机的天花板上挂一弹簧秤，其下端挂一重物.升降机静止时，弹簧秤的示数是10N；升降机下降时，弹簧秤的示数变为8 N，求升降机的加速度.（g取10m/s 2） 【答案】1.A2.D3.C4.D5.B6.D7.D8.10 109.不变 增大10.- Fsin11.12.13.44.1N 7.7 m/s 214.（1）20 N（2）20 N（3）24 N（4）16 N（5）015.A.40 N；B.38.4 N；C.38.4 N；D.40 N16.2 m/s 2【解析】1.按照力的分解原则，将小球的重力 G沿垂直于挡板和垂直于斜面方向分解为 F 1和 F 2，则 F N1 F 1， F N2 F 2，如图所示，由于斜面倾角 在缓慢变大，故力 F 2在缓慢地改变大小和方向，而 F 1方向不变，大小缓慢变化，但无论如何变化， F 1与 F 2、 F 1与 F 2、 F 1与 F 2的合力始终为重力 G(即对角线一定)，由图可知，倾角 增大时， F N1、 F N2均是增大，故选项A正确。 2.物体处于超重或者失重状态时，质量、重力大小均没有发生变化，只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化。3.物块下滑的加速度 a gsin 30 g，方向沿斜面向下。此加速度的竖直分量 a 1 asin 30 g，方向向下。所以物块失重，其视重为 F 视 G ma 1 mg3 N，台秤的读数减小1 N，选项C正确。4.假设物体有向下滑的趋势，则受到的静摩擦力沿斜面向上，达到最大值时，弹力向下有最大值为2 N；假设物体有向上滑的趋势，则受到的静摩擦力沿斜面向下，达到最大值时，弹力向上有最大值为22 N。故均正确，正确选项为D。5.略6.略7.略8.受力分析如图475所示，由于A、B都处于平衡状态，所以T+N=GT=G又因为T=T，所以绳对A的拉力T等于B的重力，地面对A的作用力N=G-T.图4-7-59.由于物体始终处于静止状态，所以合力一直为零.物体受力情况如图473所示，由平衡条件可知f=F.图4-7-310.D、E为轻环，重力不计，用力F拉D环时，稳定后，细线拉紧，且细线必与AB杆垂直.E环处于二力平衡状态，D环处于三力平衡状态. 两环稳定时，两环受力如右图所示.细线与AC间夹角为 -.对D环，有Tcos( -)=F，即Tsin=F， 所以细线拉力T= .11.思路由题意知：返回舱在着陆之前做一段匀速下落,所以 F 阻-mg=0 又空气阻力与速度的平方成正比，F 阻=kv 2 联立得v= .12.对人受力分析如图所示，建立如图所示的直角坐标系，沿x方向：F f=macos.沿y方向：F N-mg=masin，F N=1.25mg.由以上各式联立可得F f= mg，即车厢对人的静摩擦力是人体重的 . 13.A、B两物体属于超重状态，由牛顿第二定律列方程：以AB整体为研究对象，有 F-(m a+m b)g=(m a+m b)a 解得F=44.1N 以B为研究对象，有T m-m bg=m ba 1 解得a 1=7.7m/s 2.14.弹簧秤的读数是钩码对弹簧秤的拉力T的大小，而它又与弹簧秤对钩码的拉力T是一对作用力与反作用力，大小相等.以钩码为研究对象. （1）物体处于静止状态，合力为零.T=T=G=mg=20N. （2）物体匀速运动，合力为零.T=T=G=mg=20N. （3）加速上升时加速度向上，合力向上.F 合=T-mg=ma 弹簧秤的读数T=T=m(g+a)=2(10+2)N=24N. （4）加速下降时加速度向下，合力向下.F 合=mg-T=ma 弹簧秤的读数T=T=m(g-a)=2(10-2) N=16N. （5）F 合=mg-T=mg弹簧秤拉力T=0.15.弹簧秤的读数视重，等于物体对弹簧的拉力F的大小.A、D两种情况下，加速度都是向上的，所以物体处于超重状态，视重大于实重，以物体为研究对象，由牛顿第二定律列方程（以竖直向上为正方向） F-mg=ma，解得F=m（g+a）=4（9.8+0.2）N=40N. B、C两种情况下，加速度都是向下的，所以物体处于失重状态，