2018-2019學(xué)年高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 課后提升訓(xùn)練 4.7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二） 新人教版必修1.doc

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課后提升訓(xùn)練 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(25分鐘50分)一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分)1.(多選) 如圖所示,三條繩子的一端都系在細(xì)直桿頂端,另一端都固定在水平地面上,將桿豎直緊壓在地面上。若三條繩長度不同,下列說法正確的有()A.三條繩中的張力都相等B.桿對(duì)地面的壓力大于自身重力C.繩子對(duì)桿的拉力在水平方向的合力為零D.繩子拉力的合力與桿的重力是一對(duì)平衡力【解題指南】解答本題需明確以下三點(diǎn):(1)由題意明確三條繩長度不同,確定繩的張力不同。(2)桿始終處于靜止?fàn)顟B(tài),所受合力為零。(3)根據(jù)力的平衡知識(shí)和平行四邊形定則求解?！窘馕觥窟xB、C。由受力分析可得,三條繩子不等長,即與地面夾角不等,故其張力不相等,A錯(cuò)誤;桿受地面支持力與重力和繩子向下的分力平衡,故對(duì)地面的壓力應(yīng)與重力和繩子向下分力的和等大,B正確;桿在水平方向處于平衡狀態(tài),故三繩水平方向合力為零,C正確;桿的重力、桿受繩的拉力和地面的支持力三力平衡,D錯(cuò)誤。2.(2017福州高一檢測(cè))如圖,在粗糙的水平面上,靜置一矩形木塊,木塊由A、B兩部分組成,A的質(zhì)量是B的3倍,兩部分接觸面豎直且光滑,夾角=30,現(xiàn)用一與側(cè)面垂直的水平力F推著B木塊貼著A勻速運(yùn)動(dòng),A木塊依然保持靜止,則A受到的摩擦力大小與B受到的摩擦力大小之比為()A.3B.C.D.【解析】選C。分析B在水平面內(nèi)的受力情況:推力F、水平面的摩擦力fB、A的彈力FN,如圖,由平衡條件得:FN=fBtan再對(duì)A分析水平面內(nèi)受力情況:B的彈力FN和靜摩擦力fA,由平衡條件得:FN=fA。根據(jù)牛頓第三定律得知,FN=FN,則得fA=fBtan得到fAfB=tan=tan30=,故選C?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,物體在水平力F作用下,靜止在斜面上,若稍微減小水平推力F,而物體仍能保持靜止,設(shè)斜面對(duì)物體的靜摩擦力為Ff,物體所受的支持力為FN,則()A.Ff和FN都一定減小B.Ff和FN都不一定減小C.Ff不一定減小,FN一定減小D.Ff一定減小,FN不一定減小【解析】選C。對(duì)物體受力分析如圖所示,在y軸方向上,FN-Fsin-Gcos=0,由此公式可判斷出當(dāng)F減小時(shí),FN一定減小,在x軸方向上,若靜摩擦力Ff沿斜面向上,則有Ff+Fcos-Gsin=0,可見當(dāng)F減小時(shí),Ff增大;若Ff沿斜面向下,則有Fcos-Ff-Gsin=0,可見當(dāng)F減小時(shí),Ff減小。由此可以看出,當(dāng)F減小時(shí),Ff不一定減小,故選項(xiàng)C正確。3.(多選)(2017臨沂高一檢測(cè))如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,當(dāng)把A、B兩物塊同時(shí)以速度v豎直向上拋出(不計(jì)空氣阻力),則拋出后()A.A對(duì)B的壓力豎直向下B.B的加速度大小等于gC.B物體處于超重狀態(tài)D.A物體處于失重狀態(tài)【解析】選B、D。A、B拋出后只受重力,加速度a=g、方向豎直向下,A、B處于完全失重狀態(tài),故A對(duì)B無作用力,B、D正確,A、C錯(cuò)誤。4.(多選)(2015海南高考)如圖,升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面,斜面上放一物塊。開始時(shí),升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對(duì)于斜面勻速下滑。當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)()A.物塊與斜面間的摩擦力減小B.物塊與斜面間的正壓力增大C.物塊相對(duì)于斜面減速下滑D.物塊相對(duì)于斜面勻速下滑【解析】選B、D。當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),物體有豎直向上的加速度,處于超重狀態(tài),物塊與斜面間的正壓力增大,根據(jù)滑動(dòng)摩擦力公式Ff=FN可知接觸面間的正壓力增大,物塊與斜面間的摩擦力增大,故A錯(cuò)誤,B正確;設(shè)斜面的傾角為,物塊的質(zhì)量為m,當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)有mgsin=mgcos,即sin=cos。假設(shè)升降機(jī)以加速度a向上運(yùn)動(dòng)時(shí),把a(bǔ)分解為垂直斜面方向與沿斜面方向兩個(gè)分量acos、asin。垂直斜面方向上,物塊與斜面相對(duì)靜止,對(duì)物塊分析,壓力FN=m(g+a)cos,Ff=m(g+a)cos,因?yàn)閟in=cos,所以m(g+a)sin=m(g+a)cos,即在沿斜面方向物塊的加速度為asin,所以物塊的加速度也為a。故物塊相對(duì)于斜面勻速下滑,C錯(cuò)誤,D正確。故選B、D?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(多選)(2017廣州高一檢測(cè))科技的發(fā)展正在不斷地改變著我們的生活,如圖甲是一款手機(jī)支架,其表面采用了納米微吸材料,用手觸碰無粘感,接觸到平整光滑的硬性物體時(shí),會(huì)牢牢吸附在物體上,如圖乙是手機(jī)靜止吸附在支架上的側(cè)視圖,若手機(jī)的重力為G,則下列說法正確的是()A.手機(jī)受到的支持力大小為GcosB.手機(jī)受到的支持力大于GcosC.納米材料對(duì)手機(jī)的作用力大小為GsinD.納米材料對(duì)手機(jī)的作用力豎直向上【解析】選B、D。手機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,根據(jù)平衡條件可知,在垂直支架方向有:FN=Gcos+F吸,大于Gcos,A錯(cuò)誤、B正確;手機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài),受力平衡,受到重力和納米材料對(duì)手機(jī)的作用力,根據(jù)平衡條件可知,納米材料對(duì)手機(jī)的作用力大小等于重力,方向與重力方向相反,豎直向上,C錯(cuò)誤、D正確。故選B、D。5.(多選)(2017大慶高一檢測(cè))如圖所示,水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán)A,環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA、mB(mAmB),由于B球受到水平風(fēng)力作用,A環(huán)與B球一起向右勻速運(yùn)動(dòng),已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為,則下列說法正確的是()A.桿對(duì)A環(huán)的支持力隨著風(fēng)力的增加而保持不變B.A環(huán)受到的摩擦力的大小為mBgtanC.風(fēng)力增大時(shí),輕質(zhì)繩對(duì)B球的拉力保持不變D.A環(huán)與水平細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為【解析】選A、B、D。對(duì)A、B整體分析可知,桿對(duì)A環(huán)的支持力FN=(mA+mB)g,與風(fēng)力無關(guān),A正確;A環(huán)受摩擦力的大小等于風(fēng)力的大小,對(duì)B受力分析可知FTcos=mBg、FTsin=F風(fēng),故FT=,F風(fēng)=mBgtan,A環(huán)受摩擦力的大小Ff=mBgtan,B正確;風(fēng)力增大,繩對(duì)B球的拉力增大,C錯(cuò)誤;由Ff=FN知=,D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】有一個(gè)直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙;OB豎直向下,表面光滑。AO上套有小環(huán)P、OB上套有小環(huán)Q,兩環(huán)質(zhì)量均為m,兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連,并在某一位置平衡,如圖所示?，F(xiàn)將P環(huán)向左移動(dòng)一小段距離,兩環(huán)再次達(dá)到平衡,那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)相比較,AO桿對(duì)P環(huán)的支持力FN和細(xì)繩上的拉力T的變化情況是()A.FN不變,T變大B.FN不變,T變小C.FN變大,T變大D.FN變大,T變小【解析】選B。方法一(隔離法):設(shè)PQ與OA的夾角為,隨P環(huán)左移而增大。對(duì)P有mg+Tsin=FN,對(duì)Q有Tsin=mg,所以FN=2mg,T=,故FN不變,T變小。方法二(先整體后隔離):選P、Q整體為研究對(duì)象,在豎直方向上受到的合外力為零,直接可得FN=2mg,再選P或Q中任意一個(gè)為研究對(duì)象,受力分析可求出T=,故選B。二、非選擇題(15分)6.(2017無錫高一檢測(cè))某同學(xué)表演魔術(shù)時(shí),將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里,然后對(duì)著一懸掛的金屬小球指手畫腳,結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動(dòng)起來。假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C(圖中=37)時(shí),金屬小球偏離豎直方向的夾角也是37,如圖所示。已知小球的質(zhì)量為m=4.8kg,該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為M=50kg,(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)求此時(shí):(1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為多少?(2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少?【解析】(1)對(duì)小球根據(jù)平衡原理,2Fcos37=mg解得F=30N(2)以人為研究對(duì)象水平方向f=Fsin37=18N豎直方向FN=Fcos37+Mg=524N答案:(1)30N(2)18N524N【補(bǔ)償訓(xùn)練】如圖所示,質(zhì)量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛,三段輕繩的結(jié)點(diǎn)為O,輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質(zhì)量為m2的物體乙相連,輕繩OA與豎直方向的夾角=37,物體甲、乙均處于靜止?fàn)顟B(tài)。(已知sin37=0.6,cos37=0.8,tan37=0.75,g取10m/s2,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)求:(1)輕繩OA、OB受到的拉力是多大?(2)物體乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物體乙的質(zhì)量為m2=4kg,物體乙與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.3,則欲使物體乙在水平面上不滑動(dòng),物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過多少?【解析】(1)對(duì)結(jié)點(diǎn)O進(jìn)行受力分析,如圖,FTOA=m1gFTOB=m1gtan=m1g(2)Ff=FTOB=m1g,方向水平向左(3)Ffm=m2g=0.340N=12N,當(dāng)FTOB=m1g=Ffm=12N時(shí),m1=1.6kg,即物體甲的質(zhì)量m1最大不能超過1.6kg。答案:(1)m1gm1g(2)m1g水平向左(3)1.6kg