【名師一號】2021年新課標(biāo)版物理必修一-雙基限時練24-牛頓運動定律

雙基限時練(二十四)用牛頓運動定律解決問題(二)1.關(guān)于超重和失重，下列說法中正確的是()A.超重就是物體受的重力增加了B.失重就是物體受的重力減小了C.完全失重就是物體一點重力都不受了D.不論超重或失重，物體所受重力是不變的解析超重和失重是一種現(xiàn)象，并不是物體所受重力增加或者減小，故D選項正確．答案D2.物體在共點力作用下，下列說法中正確的是()A.物體的速度在某一時刻等于零，物體就肯定處于平衡狀態(tài)B.物體相對于另一物體保持相對靜止時，物體肯定處于平衡狀態(tài)C.物體的加速度為零，就肯定處于平衡狀態(tài)D.物體做勻加速運動時，物體處于平衡狀態(tài)解析在共點力作用下物體的平衡條件是物體所受合力為零，即物體的加速度為零，C選項正確．答案C3.一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為eq\f(g,3)，g為重力加速度，人對電梯的壓力為()A.eq\f(1,3)mg B.2mgC.mg D.eq\f(4,3)mg解析取人為爭辯對象，由牛頓其次定律得FN－mg＝maFN＝ma＋mg＝eq\f(4,3)mg由牛頓第三定律可知，人對電梯的壓力與電梯對人的支持力為作用力與反作用力，所以人對電梯底部的壓力為eq\f(4,3)mg.答案D4.某電梯中用細繩靜止懸掛一重物，當(dāng)電梯在豎直方向運動時，突然發(fā)覺繩子斷了，由此推斷此時電梯的狀況是()A.電梯肯定是加速上升B.電梯可能是減速上升C.電梯可能勻速向上運動D.電梯的加速度方向肯定向上解析繩子突然斷了說明繩子的拉力變大，物體處于超重狀態(tài)，即加速度向上，故D選項正確．答案D5．如圖所示，AC是上端帶定滑輪的固定豎直桿，質(zhì)量不計的輕桿BC一端通過鉸鏈固定在C點，另一端B懸掛一重為G的重物，且B端系有一根輕繩并繞過定滑輪A，用力F拉繩，開頭時∠BCA>90°，現(xiàn)使∠BCA緩慢變小，直到桿BC接近豎直桿AC.此過程中，桿BC所受的力()A．大小不變 B．漸漸增大C．先減小后增大 D．先增大后減小解析對B點受力分析如圖所示．其中T＝G.輕桿對B點的作用力為N，T與N的合力與繩子AB的拉力等大反向．矢量三角形BED與幾何三角形BCA相像，則eq\f(T,AC)＝eq\f(N,BC)＝eq\f(F,AB)又因T＝G恒定，AC、BC長恒定，故N大小不變，由力的相互作用可知輕桿BC所受的力N′＝N，大小不變，選項A正確．答案A6.用輕彈簧豎直懸掛的質(zhì)量為m物體，靜止時彈簧伸長量為L0.現(xiàn)用該彈簧沿斜面方向拉住質(zhì)量為2m的物體，系統(tǒng)靜止時彈簧伸長量也為L0A.等于零B.大小為eq\f(1,2)mg，方向沿斜面對下C.大小為eq\f(\r(3),2)mg，方向沿斜面對上D.大小為mg，方向沿斜面對上解析當(dāng)彈簧豎直懸掛質(zhì)量為m的物體時，以m為爭辯對象，處理平衡狀態(tài)，設(shè)彈簧原長為L，由平衡條件得k(L0－L)＝mg質(zhì)量為2m由平衡條件2mgsin30°－F＝FfF＝k(L0－L)解得Ff＝0.答案A7.有始終角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上面套有小環(huán)P，OB上面套有小環(huán)Q；兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽視、不行伸長的細繩相連，并在某一位置上平衡，如圖所示，現(xiàn)將P環(huán)向左移動一小段距離，兩環(huán)再次達到平衡狀態(tài)，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)相比較，AO桿對環(huán)的支持力FN和細繩的拉力FT的變化狀況()A.FN不變，F(xiàn)T變大 B.FN不變，F(xiàn)T變小C.FN變大，F(xiàn)T變大 D.FN變大，F(xiàn)T變小解析取P、Q兩環(huán)整體爭辯，在豎直方向上只有AO桿對其產(chǎn)生豎直向上的力，故FN＝2mg，F(xiàn)N大小不變．再取Q為爭辯對象，將拉力FT沿豎直、水平方向分解如圖所示豎直重量FTy＝FTcosα，由于FTy＝mgFT＝eq\f(mg,cosα)，當(dāng)α減小時FT變小，故B選項正確．答案B8.(多選題)某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490N．他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)彈簧秤的示數(shù)如右圖所示，電梯運行的v－t圖象(如下圖所示)可能是(取電梯向上運動的方向為正)()解析由題意可知，t0～t1時間內(nèi)彈簧秤的示數(shù)小于人的體重，表明人處于失重狀態(tài)，電梯有可能向下做勻加速運動或向上做勻減速運動；t1～t2時間內(nèi)彈簧秤示數(shù)等于人的體重，表明人處于平衡狀態(tài)，電梯的加速度為零，電梯可能做勻速運動，可能靜止，t2～t3時間內(nèi)，彈簧秤示數(shù)大于人的體重，表明人處于超重狀態(tài)，電梯有向上的加速度，電梯可能向下做勻減速運動或向上做勻加速運動，所以選項A、D正確．答案AD9.(多選題)如右圖所示，物體A、B的質(zhì)量均為m，物體與接觸面的動摩擦因數(shù)均為μ，B物體所接觸的面是豎直的，不計滑輪的摩擦．欲使物體A在水平面上做勻速直線運動，則水平力F應(yīng)為()A.(1－2μ)mg B.(1－μ)mgC.(1＋μ)mg D.(1＋2μ)mg解析當(dāng)物體A向左勻速運動時拉力F＝(1＋μ)mg，若物體A向右做勻速運動時，拉力F＝(1－μ)mg，故B、C選項正確．答案BC10.如右圖所示，升降機天花板上用輕彈簧懸掛一物體，升降機靜止時彈簧伸長10cm，運動時彈簧伸長9cm，則升降機的運動狀態(tài)可能是()A.以a＝1m/s2的加速度加速下降B.以a＝1m/s2的加速度加速上升C.以a＝9m/s2的加速度減速上升D.以a＝9m/s2的加速度加速下降解析彈簧彈力減小，則物體所受合外力向下，故物體只有向下的加速度，設(shè)彈簧勁度系數(shù)為k，質(zhì)量為m，則有mg＝kx1mg－kx2＝ma聯(lián)立得k(x1－x2)＝maa＝eq\f(kx1－x2g,kx1)＝eq\f(10－9,10)×10m/s2＝1m/s2故A選項正確．答案A11.如右圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為M，B為鐵片，質(zhì)量為m，整體裝置用輕繩懸掛于O點，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，繩上的拉力F的大小為()A.F＝mg B.mg＜F＜(M＋m)gC.F＝(M＋m)g D.F＞(M＋m)g解析當(dāng)B被吸引上升的過程中系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，拉力F大于(M＋m)g，故D選項正確．答案D12.某人在以加速度a＝2m/s2勻加速下降的升降機中最多能舉起m1＝75kg的物體，則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體？若此人在一勻加速上升的升降機中最多能舉起50kg的物體，則此升降機上升的加速度是多大？(g取10m/s2)解析設(shè)此人在地面上的最大“舉力”為F，那么他在以不同加速度運動的升降機中最大的“舉力”仍舊是F.以物體為爭辯對象進行受力分析，物體的受力示意圖如圖所示，且物體的加速度與升降機相同．當(dāng)升降機以加速度a＝2m/s2勻加速下降時，對物體有：m1g－F＝mF＝m1(g－a)得：F＝75×(10－2)N＝600N設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為m的物體則F＝m0g，m0＝eq\f(F,g)＝eq\f(600,10)kg＝60kg當(dāng)升降機以加速度a′勻加速上升時，對物體有：F－m2g＝m2a′＝eq\f(F,m2)－g＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(600,50)－10))m/s2＝2m/s2所以升降機勻加速上升的加速度為2m/s2.答案60kg2m/s213.如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量分別是M、m的A、B兩木塊接觸面與水平支持面的夾角為θ，A、B接觸面光滑，用大小均為F的水平推力第一次向右推A，其次次向左推B，兩次推動A、B均一起在水平面上滑動，設(shè)兩次推動中，A對B的作用力和B對A的作用力大小分別為FN1和FN2，求FN1FN2的大?。馕鲆訟、B整體為爭辯對象，由牛頓其次定律有F＝(M＋m)a，得a＝eq\f(F,M＋m).第一次推以B為爭辯對象FN1sinθ＝ma解得FN1＝m·eq\f(F,M＋m)·eq\f(1,sinθ)＝eq\f(mF,M＋msinθ)其次次推以A為爭辯對象FN2sinθ＝Ma解得FN2＝eq\f(MF,M＋msinθ)所以FN1FN2＝mM.答案mM14.如圖所示，輕彈簧AB原長為35cm，A端固定于一個放在傾角為30°的斜面、重50N的物體上，手執(zhí)B端，使彈簧與斜面平行．當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速下滑時，彈簧長變?yōu)?0cm；當(dāng)勻速上滑時，彈簧長變?yōu)?0cm.求：(1)彈簧的勁度系數(shù)k；(2)物體跟斜面間的動摩擦因數(shù)μ.解析當(dāng)彈簧和物體沿斜面勻速下滑時，物體受力狀況如圖①，由平衡條件得