高一物理培優(yōu)人教版必修1 第4章第七節(jié)《用牛頓運動定律解決問題(二)》知能優(yōu)化訓練

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1111下列四種物體中處于平衡狀態(tài)的是()A靜止在粗糙斜面上的物體B沿光滑斜面下滑的物體C在平直路面上勻速行駛的汽車D做自由落體運動的物體在剛開始下落的一瞬間答案：AC2如圖4710把一小物體輕輕放在斜面上后把手拿開，物體靜止在斜面上，則斜面對物體作用力的方向是()圖4710A垂直于斜面向上B沿斜面向上C豎直向下D豎直向上答案：D3關于超重和失重，下列說法正確的是()A超重就是物體受到的重力增加了B失重就是物體受到的重力減少了C完全失重就是物體一點重力都沒有了D不論超重、失重或完全失重，物體所受的重力是不變的答案：D4(2011年上饒高一檢測)游樂園中，游客乘坐能加速或減速上升的升降機，可以體會超重和失重的感覺，下列描述正確的是()A當升降機加速上升時，機內(nèi)游客是處在失重狀態(tài)B當升降機減速下降時，機內(nèi)游客是處在失重狀態(tài)C當升降機減速上升時，機內(nèi)游客是處在失重狀態(tài)D當升降機加速下降時，機內(nèi)游客是處在超重狀態(tài)解析：選C.升降機加速上升或減速下降時，加速度方向向上，游客處于超重狀態(tài)，A、B錯升降機加速下降或減速上升時，加速度方向向下，游客處于失重狀態(tài)，C對，D錯5一個質量是50 kg的人站在升降機的地板上，升降機的頂部懸掛了一個彈簧測力計，彈簧測力計下面掛著一個質量為5 kg的物體A，當升降機向上運動時，他看到彈簧測力計的示數(shù)為40 N，如圖4711所示，g取10 m/s2，求此時人對地板的壓力圖4711解析：以A為研究對象，對A進行受力分析如圖所示選向下的方向為正方向，由牛頓第二定律可得mAgFTmAa，所以a m/s22 m/s2.再以人為研究對象，他受到向下的重力mg和地板的支持力FN.仍選向下的方向為正方向，同樣由牛頓第二定律可得方程m人gFNm人 a，所以FNm人 gm人 a50(102) N400 N.則由牛頓第三定律可知，人對地板的壓力為400 N，方向豎直向下答案：400 N豎直向下一、選擇題圖47121如圖4712所示，氫氣球受風力作用而使拉住它的細繩與地面的夾角為，在細繩被剪斷的瞬間，氣球所受外力的合力為(氫氣球的重力忽略不計)()A與原來繩子的拉力大小相等，方向相反B沿風力方向，大小等于風力C沿豎直方向向上，大小等于氣球所受的浮力D與原來繩子的拉力方向相反，大小等于風力與浮力的合力解析：選AD.物體受到三個力的作用：豎直向上的浮力、水平向右的風力、沿著繩子方向的拉力，三個力的合外力為零，故風力和浮力的合力與繩子的拉力等大反向當把繩子剪斷后，物體受到的風力和浮力和沒剪斷之前相等，所以兩者的合力沿著繩子的反方向2物體受到與水平方向成30角的拉力F的作用，向左做勻速直線運動，如圖4713所示則物體受到的拉力F與地面對物體的摩擦力的合力的方向是()圖4713A向上偏左 B向上偏右C豎直向上 D豎直向下解析：選C.物體受四個力的作用，如圖所示，由于物體做勻速直線運動，則由受力平衡知：力F的水平分量與摩擦力F大小相等，故兩力的合力豎直向上，大小等于F豎直向上的分量，C對3如圖4714所示，物體M靜止于傾斜的木板上，當傾角緩慢增大，直至M開始滑動之前的過程中，下列說法正確的是()圖4714A物體對木板的壓力逐漸減小B物體所受的支持力和摩擦力都減小C物體所受支持力和摩擦力的合力不變D物體所受重力、支持力和摩擦力這三個力的合力逐漸增大解析：選AC.物體受力如圖：由平衡條件得：FNMgcosFfMgsin在逐漸增大的過程中，由式可知FN逐漸減小，由式知Ff逐漸增大，因此A對，B錯 .由物體處于平衡狀態(tài)可知：支持力FN，摩擦力Ff與重力Mg三者的合力為零故D錯，支持力FN和摩擦力Ff的合力與重力Mg等值反向，故C對4(2011年揚州高一檢測)如圖4715所示，站在自動扶梯上的人隨扶梯斜向上做加速運動，關于人受到的作用力，以下說法正確的是()圖4715A摩擦力為零B摩擦力方向水平向右C支持力等于重力D支持力大于重力答案：BD5(2011年蕪湖高一檢測)在以加速度a勻加速豎直上升的電梯中，有一質量為m的人，下列說法正確的是()A此人對地板的壓力大小是m(ga)B此人對地板的壓力大小是m(ga)C此人受到的重力大小是m(ga)D此人受到的重力大小是m(ga)解析：選B.由牛頓第二定律得：Fmgma，F(xiàn)m(ga)，故B對6. 原來做勻速運動的升降機內(nèi)有一被伸長彈簧拉住的具有一定質量的物體A靜止在地板上，如圖4716所示，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方由此可判斷，此時升降機的運動可能是()圖4716A加速上升B減速上升C加速下降 D減速下降解析：選BC.當升降機勻速運動時，地板給物體的靜摩擦力與彈簧的彈力平衡，且該靜摩擦力可能小于或等于最大靜摩擦力當升降機有向下的加速度時，必然會減小物體對地板的正壓力，也就減小了最大靜摩擦力，這時的最大靜摩擦力小于電梯勻速運動時的靜摩擦力，而彈簧的彈力又未改變，故只有在這種情況下A才可能被拉向右方四個選項中B、C兩種情況電梯的加速度是向下的7在升降機內(nèi)，一人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20 %，則下列判斷可能正確的是(g取10 m/s2)()A升降機以8 m/s2的加速度加速上升B升降機以2 m/s2的加速度加速下降C升降機以2 m/s2的加速度減速上升D升降機以8 m/s2的加速度減速下降解析：選BC.人發(fā)現(xiàn)體重減輕，說明人處于失重狀態(tài)，加速度向下，由mgFNma，F(xiàn)N80%mg，故a0.2g2 m/s2，方向向下升降機可能加速下降，也可能減速上升，故B、C正確8(2011年長沙高一檢測)一個同學站在體重計上稱體重，當該同學靜止時體重計示數(shù)為600 N，現(xiàn)在該同學突然下蹲，則從開始下蹲到靜止全過程中體重計的示數(shù)()A一直大于600 NB一直小于600 NC先是大于600 N后小于600 N，最后等于600 ND先是小于600 N后大于600 N，最后等于600 N解析：選D.該同學下蹲全過程中，他先是加速向下后又減速向下運動，最后靜止，故他先是處于失重狀態(tài)，體重計示數(shù)小于重力600 N，后又處于超重狀態(tài)，體重計示數(shù)大于600 N，最后處于平衡狀態(tài)，體重計示數(shù)為600 N，D正確9(2009年高考廣東卷)某人在地面上用彈簧測力計稱得其體重為490 N，他將彈簧測力計移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)彈簧測力計的示數(shù)如圖4717所示，電梯運行的vt圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)()圖4717圖4718解析：選AD.由vt圖象知：t0t1時間內(nèi)，具有向下的加速度，t1t2時間內(nèi)勻速或靜止，t2t3時間內(nèi)，具有向上的加速度，因此其運動情況可能是：t0t3時間內(nèi)，故A、D正確二、計算題10如圖4719所示，拉B物體的輕繩與豎直方向成60 角，O為一定滑輪，物體A與B之間用跨過定滑輪的細繩相連且均保持靜止，已知B的重力為100 N，水平地面對B的支持力為80 N，繩和滑輪的質量以及摩擦均不計，試求物體A的重力和物體B與地面間的摩擦力圖4719解析：對物體A、B分別進行受力分析如圖所示，對A：FTGA對B：FNFTcos60GBFfFTsin60由可得：FT40 N.故GA40 N.由可得：FfFTsin6034.6 N.答案：40 N34.6 N11(2011年石家莊高一檢測)如圖4720所示，升降機中的斜面和豎直墻壁之間放一個質量為10 kg的光滑小球，斜面傾角30，當升降機以a5 m/s2的加速度加速豎直上升時，(g10 m/s2)，求：圖4720 (1)小球對斜面的壓力；(2)小球對豎直墻壁的壓力解析：小球受力如圖所示水平方向上F2sinF1豎直方向上F2cosmgma聯(lián)立、求得F150 N，F(xiàn)2100 N.由牛頓第三定律知小球對墻壁和斜面的壓力分別為50 N、100 N.答案：(1)100 N(2)50 N12一質量為m40 kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上電梯從t0時刻由靜止開始上升，在0到6 s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖4721所示試問：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少？取重力加速度g10 m/s2.圖4721解析：由圖可知，在t0到t12 s的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)大于mg，故電梯應做向上的加速運動設在這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為F1，電梯及小孩的加速度為a1，由牛頓第二定律，得F1mgma1.在這段時間內(nèi)電梯上升的高度h1a1t.在t12 s到t25 s的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)等于mg，故電梯應做勻速上升運動，速度為t1時刻電梯的速度，即v1a1t1.在這段時間內(nèi)電梯上升的高度h2v1(t2t1)在t25 s到t36 s的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)小于mg，故電梯應做向上的減速運動設這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為F2，電梯及小孩的加速度為a2，由牛頓第二定律，得mgF2ma2.在這段時間內(nèi)電梯上升的高度h3v1(t3t2)a2(t3t2)2.電梯上升的總高度hh1h2h3.由以上各式和題文及題圖中的數(shù)據(jù)，解得h9 m.答案：9 m111