人教版必修一4.7《用牛頓定律解決問題(二)》同步試題11

1、第四章牛頓運動定律第七節(jié) 用牛頓運動定律解決問題（二）基礎知識導學仁物體處于平衡狀態(tài)是指 和狀態(tài).2 二力平衡的條件是這兩個力 、共線、反向.3 .共點力平衡的條件是 來源:Zxxk.Com4 超重、失重中的重是視重即人們能看到的物體對支持物的或對懸掛物的 物體處于超重或失重時，物體所受的 力并未改變.5 物體處于超重時，物體對支持面的壓力（或對懸掛物的拉力）物體的重力；物體處于失重時，物體對支持面的壓力（或對懸掛物的拉力）物體的重力；物體處于完全失重時，物體對支持面的壓力 （或對懸掛物的拉力） 為（選填大于，小于或零）疑點、易錯點釋析處理物體平衡問題的步驟：（1）隔離研究對象多為受力物體，也

2、可以是一個受力點；有時用整體法會有明顯的效果.（2）分析研究對象所受的力，作出受力圖.（3）由平衡條件F合=0結合題中的幾何條件列出方程求解未知量在共點力作用的情況中，若已知的是角 度，用正弦定理或坐標法較好；若已知的是邊長，通過相似三角形找比例關系較好；若受力在三個以上，一般都用坐標法來列方程.（4）在較復雜的問題中， 單選一個研究對象列出的方程不夠時，還需另選相關的別的物體作為對象，補列方程.（5）由作用力與反作用力的關系正確回答問題.對超重和失重的理解應當注意以下幾點：（1）物體處于超重和失重狀態(tài)時，物體的重力始終存在，大小 也沒有發(fā)生變化.（2 ）超重或失重與物體的速度無關，只決定于加

3、速度的 大小和方向.（3）在完全失重的狀態(tài)下， 平常一切由重力產生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如 單擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液柱不再產生向下的壓強等.典型例題分析及方法點撥例1、一臺起重機以a=0.50m/ s2的加速度勻加速起吊一箱貨物，貨物的質量m=9.0x 102kg .那么，貨物對起重機鋼絲繩的拉力是多大？【精析】這個題目是根據(jù)運動情況求力.貨物受兩個力的作用：重力G和鋼絲繩的拉力T（圖3-13 ）,根據(jù)牛頓第二定律可以求出 T.但題目要求求出貨物對鋼絲繩的拉力.根據(jù)牛頓第三定律知道，貨物對鋼絲繩的拉力 和鋼絲繩對貨物的拉力 T是一對作用力和反 作用力，所以，只要求出 T的

4、大小，就可以知道 的大小.TflS 3-13【解答】貨物在G和T的合力作用下，以加速度a=0.50m/s2豎直向上運動.根據(jù)牛頓第二定律T-G=ma可得T=G+ma=( g+a)=9.0 x 10 2 (9.8+0.50 ) N=9.3 x 10 3N.根據(jù)牛頓第三定律，貨物對鋼絲繩的拉力T的大小也是9.3 x 103n.注意它比貨物受到的重力要大.例2、如圖所示：A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質量為 M B為鐵 片，質量為 m整個裝置用輕繩懸掛于 O點當電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕 繩上拉力F的大小為()A. F=MgC. F=(M+m)gB. MgF(M+m)g

5、【精析】當電磁鐵通電，鐵板被吸引上升的過程中，鐵片 具有向上的加速度，導致整個裝置的重心具有向上的加速度，處 于超重狀態(tài)，從而 F(M+m)g.【解答】D【說明】 靈活運用超重、失重知識、對一些動力學問題的答 更為簡捷、準確.例3、某人在a=2m/s2勻加速下降的升降機中最多能舉起 m=75kg的物體，則此人在一 勻加速上升的升降機中最多能舉起m=50kg的物體，則此升降機上升的加速度為多大?(g=10m/s 2)【精析】設此人在地面上的最大“舉力”是F,那么他在以不同的加速度運動的升降機中最大舉力”仍為 F,【解答】以物體為研究對象：當升降機以加速度 a=2m/s2勻加速下降時，對物體有:m

6、g- F=maiF=m(g-a)F=75X( 10-2 ) =600 ( N)設人在地面上最多可舉起質量為m0的物體。貝 U F=mgF 600mog 10 =60 ( kg)當升降機以a2勻加速上升時，對物體有:F- mg=ma2Fa2 =m2600g _ 50-10=2升降機勻加速上升的加速度為(m/s2)22 m/s【說明】1.在題中的三種狀態(tài)下，人的舉力大小(填“相等”、 “不等”)2.注意牛頓第二定律中的同一性，即是F、m和 a都是對于同 一過程中同一個物體而言的.源:Zxxk.Com例4跨過定滑輪的繩的一端掛一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如圖所示已知 人的質量為70kg，吊板的質

7、量為10kg，繩及定滑輪的質量、滑輪的摩擦均可不計取重力 加速度g = 10m/s2.當人以440N的力拉繩時，人與吊板的加速度 a和人對吊板的壓力 F分別 為()A.a= 1.0m/s 2,F= 260NBa= 1.0m/s 2,F= 330NC.a = 3.0m/s 2,F= l10ND2a = 3.0m/s ,F= 50N【精析】求加速度或力考生很容易知道要用牛頓定律.本題稍難之處是要求考生對實際的裝置有正確的受力分析能力.把人和吊板合在一起， 分析該系統(tǒng)所受的外力， 然后用牛頓定律很易求得它們的加速度；再單獨研究人或吊板受力，列出牛頓定律，就可進一步確定人對吊板的壓力.【解答】以m表示

8、人的質量，m2表示吊板的質量，F(xiàn)t表示人與繩之間的拉力，因為繩及 滑輪的質量以及摩擦皆可不計，所以繩與吊板之間的拉力也是 Ft.以吊板為對象，它受三個力作用，即繩的拉力 Ft,方向向上；人對 它的壓力F以及它所受的重力，方向都向下.根據(jù)牛頓第二定律有 FT-F-m 2g= ma 對人來說，他也受三個力作用，即繩對他的拉力Ft和吊板對它的支持力 F,方向都向上，它所受的重力 mg,方向向下。根據(jù)牛頓第二定律有 FT+F-mig=ma由式、可解得m】2代入數(shù)值得a=1.0m/s , F=330N【點評】此題一看 就知是單選題選對的考生中有一部分人也可能是猜對的，而選錯此題的考生主要是對物體受力分析

9、的能力不夠.當然也可能他有正確的分析能力，運算過程中由于粗心而出錯, 錯誤選項得同樣的結果, 算錯誤而予以糾正.但這種可能性不大.因為如果僅是運算出錯，不太可能正好與某一 因此他會發(fā)現(xiàn)運算的結果和四個選項都不同， 從而可檢查出他的運來源 學.科網(wǎng) Z.X.X.K來 源:Zxxk.Com能正確地分析物體受哪些力，這是一項基本要求，一般說來，把物體受力分析錯了，除 了一時的粗心外，都是由于對一些基本概念和基本規(guī)律的理解上有重要的錯誤.因此，在平時學習中，應予以充分的重視. 一旦發(fā)生這種錯誤，就不要輕易放過， 而要自己主動地把錯 的原因徹底查清楚.綜合素質訓練與測試（時間50分鐘 80分）一、選擇題

10、（共8小題，每小題4分，共32分，在每小題所給的答案中有一項或幾項是正 確的，選對但不全得 2分）1 一個物體處于平衡狀態(tài)，下列說法正確的是（）A 該物體一定靜止B 該物體所受的合力一定為零C 該物體可能有很大的速度D 該物體可能受很多 力2 .如圖4-36所示，位于斜面上的物體 M在沿斜面向上的力 F作用下處于靜止狀態(tài),則斜面作用于物塊的靜摩擦力（）.A 方向可能沿斜面向上B方向可能沿斜面向下之?C D 大小不可能為零 大小可能為F圖 4 363 某人站在升降機底板的臺秤上，從臺秤的示數(shù)看到自己的體重減輕20%則升降機的運動情況是()A 以0.2 g勻加速上升或以0.8 g勻減速下降B 以0

11、.2 g勻減速上升或以0.8 g勻加速下降C 以0.8 g勻加速上升或以0.2 g勻減速下降D 以0.8 g勻減速上升或以0.2 g勻加速下降4 欲使靜止于粗糙斜面上的物體M開始下滑，下列辦法中可行的是（)A增大物體M的質量B在物體M上疊加一重物C 在物體M后面放一塊相同的物體D.增大斜面的角度5如圖4 37所示，吊籃P懸掛在天花板上，與吊籃質量相同的物體Q被固定在吊籃中的輕質彈簧托住當懸掛吊籃的細繩被突然剪斷的瞬間，吊籃P和物體Q的加速度是()A .aP=g ,ao=gB .ap=2g,ao=gC .ap=g ,ao=2gD .ap=2g,aQ=06 假設汽車緊急剎車制動后所受的阻力的大小與

12、汽車所受重力的大小差不多，當汽車以20m/s的速度行駛時，突然制動，它還能滑行的距離約為（）A . 40 mB. 20 mC. 10 mD. 5m7 .質量為M = 60kg的人通過光滑的定滑輪拉質量為m= 20kg的物體，如圖4 38所示,D . 600N圖 4 38靜止開 用的方當物體以加速度a = 5 m/s2上升時，人對地面的壓力為A . 200NB . 3000NC . 500N8 . 一質量為m的物體，在水平恒力F作用下沿粗糙水平面由始運動，經時間t后速度為v 0,為使物體的速度增為2 v，可采法有（）A.將物體的質量減為原來的1/2，其他條件不變B .將水平力增為2F，其他條件不

13、變C .將時間增為2 t，其他條件不變D.將物體質量、水平恒力和時間都增為原來的兩倍二、填空題（共4小題，每小題5分，共20分，把最簡結論填到橫線上）9. 一物體在傾角為 二的斜面上，輕輕推動一下，恰好能沿斜面勻速下滑，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù).若給物體一個初速度 v 0,使它沿斜面上滑，貝恫上滑過的最大距離為 .10 . 一個質量為m的小球，用細線掛在電梯的頂板下，當電梯以g/3的加速度豎直 加速圖 4 39量為m4-39 所最多能 的 物 物體，下降時，細線的拉力為 .11.在一個升降機中，用AO、BO兩根細繩懸掛一個質的物體，當升降機以加速度 a豎直向上做勻加速運動時如圖示，AO線中的

14、拉力, BO線中的拉力T212 .某人在以2.5 m/s2的加速度勻加速下降的升降機里 舉起80kg的物體，他在地面上最多能舉起 kg體；若此人在一勻加速上升的升降機里最多能舉起40kg的則次升降機上升的加速度為 m/s2 . （g取10m/s2）.三、論述計算題（共3題，共27分，解答要有必要的文字說明、方程式和重要的運算步驟, 直接給結果的不得分。）13 .豎直升降的電梯內的天花板上懸掛著一根彈簧秤，如圖4 40所示，彈簧秤的稱鉤上懸掛著一個質量為 4kg的物體，試分析下列情況下電梯的運動情況:（g 取 10m/s2）(1) 當彈簧秤的實施 Fti = 40N，且保持不變.(2).當彈簧秤

15、的實施Ft2 = 32N，且保持不變.(3).當彈簧秤的實施Ft3 = 44N，且保持不變.圖 4 - 4014 .為了安全，在公路上行駛的汽車之間應保持必要的距離.已知某高速公路的最高限速v=i20km/ h，假設前方車輛突然停下，后車司機從發(fā)現(xiàn)這一情況，經操縱剎車，到汽車 開始減速所經歷的時間(即反應時間)t=0.50s .剎車時汽車受到阻力的大小f為汽車重力的0.40倍，該高速公路上汽車間的距離s至少應為多少？ g取10m/s2).來源:學?？啤＞W(wǎng)Z。XX。K15 .如圖4-41所示，一個載貨小車總質量為 50kg,靜止在水平地面上.現(xiàn)用大小為300N, 跟水平方向成30角斜向上的拉力拉動貨車，做勻加速運動0.4 s后撤去拉力，在經 5 s車的速度多大？貨車運動的位移最大是多少？(已知 J = 0.1 )圖 4 41上fM參考答案基礎知識導學1 .勻速直線運動狀態(tài)，靜止，2.等大，同體