江苏省泰州市高中物理 4-7 应牛顿定律解决问题同步检测（二） 新人教版必修1

1 7 7 用牛顿运动定律解决问题 用牛顿运动定律解决问题 二二 基础夯实 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 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 物体所受合力为零 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 答案 C 解析 本题考查对平衡状态的判断 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 从受力上来看 物体所受合力为零 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 A 错 物体相对 于另一物体静止时 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 此物体处于非平衡状态 故 B 错 C 选项符合平衡条件的判断 为正确选项 物体做匀加速 运动 所受合力不为零 故不是平衡状态 D 错 2 石家庄市 11 12 学年高一上学期期末 如图所示 质量为 50kg 的小红同学站在升 降机中的磅秤上 某一时刻她发现磅秤的示数为 40kg 则在该时刻升降机可能是以下列哪种 方式运动 A 匀速上升 B 加速上升 C 减速上升 D 加速下降 答案 CD 解析 小红同学处于失重状态 必有向下的加速度 即减速上升或加速下降 故 C D 选项正确 3 如图所示 一个小孩沿水平方向用力推静止在水平地面上的小汽车 但小汽车仍保 持静止 则 2 A 小孩对车的推力大于车受到的阻力 B 小孩对车的推力等于车受到的阻力 C 小孩对车的推力小于车受到的阻力 D 小孩对车的推力与车受到的阻力的大小不确定 答案 B 解析 因为汽车静止所受合力为零 故推力等于阻力 4 如下图所示 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 假设容器在下述运动中始终保持平动 且忽略空气阻力 则 A 容器自由下落时 小孔向下漏水 B 将容器竖直向上抛出 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 答案 D 解析 将容器抛出后 容器和容器中的水处于完全失重状态 液面下任何一点的压强都 等于 0 小孔不会向下漏水 5 如图所示 在升降机内的弹簧下端吊一物体A 其质量为m 体积为V 全部浸在水 中 当升降机由静止开始以加速度a a g 匀加速下降时 该弹簧的长度将 3 A 不变 B 伸长 C 缩短 D 无法确定 答案 C 解析 此题很容易出错 欲用计算方法求得正确的答案是比较困难的 原因在于当升降 机匀加速下降时 物体A和水均处于失重状态 不大容易给出正确的方程求解 如果我们采用极限分析的方法 假设a g 物体处于自由落体状态 物体A的视重为零 水对A的浮力也为零 问题再明显不过了 弹簧的拉力将是零 故弹簧将恢复原长 因此当 升降机由静止开始以加速度a匀加速下降时 该弹簧一定要缩短 6 有一小甲虫 在半径为r的半球碗中向上爬 设虫足与碗壁间的动摩擦因数为 0 75 试问它能爬到的最高点离碗底多高 答案 0 2r 解析 如图所示 Ff mgcos 由受力平衡知Ff mgsin 由 式解得 37 离地面高度h r rcos37 0 2r 7 某人在地面上最多能举起 60kg 的重物 当此人站在以 5m s2的加速度加速上升的升 降机中 最多能举起多重的物体 g取 10m s2 4 答案 40kg 解析 当人在地面上举起杠铃时 对杠铃分析 由牛顿第二定律得 F mg 0 在升降机内举起杠铃时 由于升降机具有竖直向上的加速度 故杠铃也具有相同的竖直 向上的加速度 而人对外提供的最大力是不变的 对杠铃由牛顿第二定律得 F m g m a 所以 在加速上升的升降机内 人能举起的杠铃的最大质量为 40kg 能力提升 1 大小不同的三个力同时作用在一个小球上 以下各组力中 可能使小球平衡的一组 是 A 2N 3N 6N B 1N 4N 6N C 35N 15N 25N D 5N 15N 25N 答案 C 解析 由于两个力的合力范围为 F1 F2 F12 F1 F2 在给出的四个选项中 只有 C 项符合要求 因为 C 项中任意两个力的合力都可以与第三个力大小相等 方向相反 2 杭州学军中学 11 12 学年高一上学期期末 蹦极是一种极限体育项目 可以锻炼人 的胆量和意志 运动员从高处跳下 弹性绳被拉展前做自由落体运动 弹性绳被拉展后在弹 性绳的缓冲作用下 运动员下落一定高度后速度减为零 在这下降的全过程中 下列说法中 正确的是 A 弹性绳拉展前运动员处于失重状态 弹性绳拉展后运动员处于超重状态 B 弹性绳拉展后运动员先处于失重状态 后处于超重状态 C 弹性绳拉展后运动员先处于超重状态 后处于失重状态 D 运动员一直处于失重状态 5 答案 B 解析 以重力和弹力大小相等为临界点 临界点以上为失重 临界点以下为超重 故 B 选项正确 3 淄博高三模拟 如图所示 质量均为m的甲 乙两同学 分别静止于水平地面的台 秤P Q上 他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端 稳定后弹簧秤的示数为F 若弹簧秤 的质量不计 下列说法正确的是 A 甲同学处于超重状态 乙同学处于失重状态 B 台秤P的读数等于mg F C 台秤Q的读数为mg 2F D 两台秤的读数之和为 2mg 答案 D 4 山东济南模拟 在电梯中 把一重物置于台秤上 台秤与力的传感器相连 当电梯 从静止加速上升 然后又匀速运动一段时间 最后停止运动 传感器的屏幕上显示出其受的 压力与时间的关系图象 如图所示 则 A 电梯启动阶段约经历了 2 5s 的加速上升过程 B 电梯在启动阶段约经历了 4s 加速上升过程 6 C 电梯的最大加速度约为 6 7m s2 D 电梯的最大加速度约为 16 7m s2 答案 BC 解析 由图可看出 电梯在 0 4s 加速上升 4 18s 匀速上升 18 22s 减速上升 所 以 A 错 B 对 最大加速度a m s2 6 7m s2 故 C 对 D 错 F m 20 3 5 黑龙江龙东地区 11 12 学年高一上学期期末 如图所示 小球用细绳系住放置在倾 角为 的光滑斜面上 当细绳由水平方向逐渐向上偏移时 细绳上的拉力F和斜面对小球 的支持力N将 A N逐渐增大 B N逐渐减小 C F先增大后减小 D F先减小后增大 答案 BD 6 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FN垂直于板面 大小为kv2 其中v为滑板速率 水可视为静止 某次运动中 在水平 牵引力作用下 当滑板和水面的夹角 37 时 如图 滑板做匀速直线运动 相应的 k 54kg m 人和滑板的总质量为 108kg 试求 重力加速度g取 10m s2 sin37 取 忽略 3 5 空气阻力 1 水平牵引力的大小 2 滑板的速率 答案 1 810N 2 5m s 7 解析 1 以滑板和运动员为研究对象 其受力如图所示 由共点力平衡条件可得 FNcos mg FNsin F 由 联立 得 F 810N 2 FN mg cos FN kv2 得v 5m s mg kcos 7 德州高一检测 将金属块m 用轻质弹簧卡压在一矩形箱中 如图所示 在箱的上底 板和下底板有压力传感器 箱可以沿竖直轨道运动 当箱以a 2 0m s2 的加速度竖直向上 做匀减速运动时 上 下底板压力传感器分别显示 6 0N 和 10 0N 取g 10m s2 1 若上底板压力传感器示数为下底板压力传感器示数的一半 试判断箱的运动情况 2 要使上底板压力传感器示数为零 箱沿竖直方向的运动情况可能是怎样的 答案 1 静止或匀速运动 2 向上加速或向下减速 加速度a 10m s2 解析 当上底板压力传感器示数为 6N 下底板压力传感器示数为 10 0N 时 对物体有 mg F上 F弹