高中物理 第4章 牛顿运动定律 7 用牛顿运动定律解决问题（二）课时作业 新人教版必修1.doc

7用牛顿运动定律解决问题(二)课后训练案巩固提升a组(20分钟)1.物体在共点力作用下,下列说法中正确的是()a.物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡状态b.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态c.物体所受合外力为零时,就一定处于平衡状态d.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态解析:处于平衡状态的物体从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态;从受力上看,物体所受合外力为零。某一时刻速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项a错误;物体相对另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此时物体处于非平衡状态,故选项b错误;c选项符合平衡条件,故选项c正确;物体做匀加速运动,所受合外力不为零,所以不是平衡状态,故选项d错误。答案:c2.我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景如图所示。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是()a.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态b.飞船加速下落时,宇航员处于失重状态c.飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力小于其重力d.火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力解析:只要火箭或飞船的加速度竖直向上,宇航员就处于超重状态;加速度竖直向下,宇航员就处于失重状态,选项a、c、d错误,b正确。答案:b3.某物体受四个力的作用而处于静止状态,保持其他三个力的大小和方向均不变,使另一个大小为f的力的方向转过90,则欲使物体仍保持静止状态,必须再加上一个大小为多少的力()a.fb.fc.2fd.3f解析:物体受四个力作用而处于静止状态时,f与其余三个力的合力等大、反向,设为f,当f转过90时,f与f夹角为90,又f=f,两力的合力f合=f,故需加一个与f合方向相反、大小为f的力。故选项b正确。答案:b4.导学号19970132(多选)如图所示,氢气球受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为,在细绳被剪断的瞬间,气球所受外力的合力为(氢气球的重力忽略不计)()a.与原来绳子的拉力大小相等,方向相反b.沿风力方向,大小等于风力c.沿竖直方向向上,大小等于气球所受的浮力d.与原来绳子的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力解析:氢气球受到三个力的作用:竖直向上的浮力、风力、沿着绳子方向的拉力,三个力的合力为零,故风力和浮力的合力与绳子的拉力等大反向;当把绳子剪断后,氢气球受到的风力和浮力和没剪断之前相等,所以两者的合力沿着绳子的反方向,故a、d正确,b、c错误。答案:ad5.如图所示,清洗楼房玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重力为g,悬绳与竖直墙壁的夹角为,悬绳对工人的拉力大小为ft,墙壁对工人的弹力大小为fn,则()a.ft=b.fn=gtan c.若缓慢减小悬绳的长度,ft与fn的合力变大d.若缓慢减小悬绳的长度,ft减小,fn增大解析:根据工人的受力,三力平衡,可得拉力ft=,弹力fn=gtan ,故选项a错误、b正确;若缓慢减小悬绳的长度,实际上就是增大角,ft与fn的合力仍与重力等大反向,即保持不变,而ft增大,fn也增大,故选项c、d均错误。答案:b6.(多选)以35 m/s的初速度竖直向上抛出一个小球,不计空气阻力,g取10 m/s2。以下判断正确的是()a.小球到最大高度时的速度为0b.小球到最大高度时的加速度为0c.小球上升的最大高度为61.25 md.小球上升阶段所用的时间为3.5 s解析:小球到最大高度时的速度为0,但加速度仍为向下的g,选项a正确,选项b错误;由h=61.25 m,可知选项c正确;由t= s=3.5 s,可知选项d正确。答案:acd7.一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶端悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为m=5 kg的物体a,当升降机向上运动时,他看到弹簧测力计的示数为40 n,g取10 m/s2,求此时人对地板的压力大小。解析:以a为研究对象,对a进行受力分析如图所示,选向下的方向为正方向,由牛顿第二定律可得mag-ft=ma所以a= m/s2=2 m/s2再以人为研究对象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力fn。仍选向下的方向为正方向,同理由牛顿第二定律可得m人g-fn=m人a所以fn=m人g-m人a=400 n由牛顿第三定律可知,人对地板的压力大小为400 n。答案:400 nb组(20分钟)1.如图所示,a、b两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是()a.在上升和下降过程中a对b的压力一定为零b.上升过程中a对b的压力大于a物体受到的重力c.下降过程中a对b的压力大于a物体受到的重力d.在上升和下降过程中a对b的压力等于a物体受到的重力解析:对于a、b整体只受重力作用,做竖直上抛运动,处于完全失重状态,不论上升还是下降过程,a对b均无压力,选项a正确。答案:a2.导学号19970133如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为f1,球对木板的压力大小为f2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中()a.f1始终减小,f2始终增大b.f1始终减小,f2始终减小c.f1先增大后减小,f2始终减小d.f1先增大后减小,f2先减小后增大解析:木板对球的压力与球对木板的压力是相互作用力,大小均为f2。根据木板对球的压力f2、墙面对球的压力大小为f1和重力的动态平衡作出动态矢量三角形。则f1与f2的合力与重力等大反向为定值。由图形可知,当板缓慢向水平转动中,f2的方向逐渐向竖直变化在减小,f1的方向始终水平也在减小。答案:b3.(多选)如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力f的作用下一起沿水二次方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力f与水平方向成角。则m1所受支持力fn和摩擦力ff正确的是()a.fn=m1g+m2g-fsin b.fn=m1g+m2g-fcos c.ff=fcos d.ff=fsin 解析:将(m1+m2)看作一个整体,在竖直方向上:fsin +fn-(m1+m2)g=0;在水平方向上:fcos -ff=0。故a、c正确。答案:ac4.直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设箱子初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的二次方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是()a.箱内物体对箱子底部始终没有压力b.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大c.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大d.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”解析:箱子刚投下时不受阻力,整体加速度为g,对于物体有mg-fn=mg,即fn=0,此时物体对箱子底部的压力为零,故b错;随着箱子的下落,因受空气阻力作用,对整体应用牛顿第二定律得(m+m)g-kv2=(m+m)a,随着下落速度的增大,加速度越来越小,对物体应用牛顿第二定律得mg-fn=ma,随着加速度的减小,支持力越来越大,由牛顿第三定律可得压力也越来越大,故a错,c对;若下落距离足够长,最后重力与阻力平衡,加速度a为零,箱子将做匀速直线运动,此时对物体有mg=fn,因此物体不可能“飘起来”,故d错。答案:c5.如图所示,一根轻绳左端固定在水平天花板上,依次穿过不计质量和摩擦的动滑轮和定滑轮后,悬挂重g1的物体a,在动滑轮下悬挂重g2的物体b,系统处于静止状态。求:(1)若g1=g2=10 n,静止时细绳与天花板间的夹角为多少?(2)若测得g1=10 n,=37,那么g2为多重?解析:(1)动滑轮受力如图所示。由平衡条件得f1=f2=g1f1sin +f2sin =g2解得=30。(2)当g1=10 n,=37时,有f1sin +f2sin =g2解得g2=12 n。答案:(1)30(2)12 n6.导学号19970134一小球竖直向上抛出,先后经过抛出点的上方h=5 m处的时间间隔t=2 s,则小球的初速度v0为多少?小球从抛出到返回原处所经历的时间是多少?解析:画出小球运动的情景图,如