2018年秋高中物理 第4章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1.doc
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第四章 7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二) 基礎(chǔ)夯實(shí) 一、選擇題(1~4題為單選題,5、6題為多選題) 1.(浙江省金華十校2017~2018學(xué)年高一上學(xué)期期末)夏天雨后的早晨,一只蝸牛沿著一片傾斜的樹葉緩慢向上爬行,如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是( D ) A.蝸牛對(duì)樹葉的壓力大小等于蝸牛的重力大小 B.樹葉對(duì)蝸牛的摩擦力沿樹葉斜向下 C.樹葉受到的壓力與蝸牛受到的支持力是一對(duì)平衡力 D.樹葉對(duì)蝸牛的作用力大小等于蝸牛的重力大小 解析:蝸牛對(duì)樹葉的壓力大小小于蝸牛的重力大小,A錯(cuò);樹葉對(duì)蝸牛的摩擦力沿樹葉向上,B錯(cuò);樹葉受到的壓力與蝸牛受到的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,C錯(cuò);由共點(diǎn)力的平衡知選項(xiàng)D正確。 2.如圖所示,質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué),分別靜止于水平地面的臺(tái)秤P、Q上,他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端,穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F,若彈簧秤的質(zhì)量不計(jì),下列說(shuō)法正確的是( D ) A.甲同學(xué)處于超重狀態(tài),乙同學(xué)處于失重狀態(tài) B.臺(tái)秤P的讀數(shù)等于mg-F C.臺(tái)秤Q的讀數(shù)為mg-2F D.兩臺(tái)秤的讀數(shù)之和為2mg 解析:甲、乙同學(xué)處于平衡狀態(tài),D選項(xiàng)正確。 3.某同學(xué)乘坐電梯時(shí),突然感到背上的背包變輕了,這一現(xiàn)象表明( B ) A.電梯一定在上升 B.該同學(xué)處于失重狀態(tài) C.電梯的加速度方向向上 D.該同學(xué)對(duì)電梯地板的壓力大于地板對(duì)該同學(xué)的支持力 解析:突然感到背上的背包變輕了,所以人和物體處于失重狀態(tài),則電梯的加速度的方向向下,電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng),也可能向上減速運(yùn)動(dòng)。故B正確,C錯(cuò)誤;該同學(xué)對(duì)電梯地板的壓力和地板對(duì)該同學(xué)的支持力是作用力與反作用力,總是大小相等,方向相反。故D錯(cuò)誤。 4.一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降,設(shè)氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力僅與速率有關(guān),重力加速度為g,現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需要從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為( C ) A.2M- B.M- C.2(M-) D.0 解析:設(shè)氣球所受阻力為f,當(dāng)氣球勻速下降時(shí),由物體的平衡條件知: Mg=F+f① 當(dāng)從氣球吊籃中減少質(zhì)量為m的物體后,氣球勻速上升,此時(shí),有 (M-m)g+f=F② 由①②式解得 m=2(M-) 5.(河北省滄州市2017~2018學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示,一人乘坐滑車由靜止開始沿長(zhǎng)10m的傾斜直軌道向下加速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻開始減速,到達(dá)軌道末端時(shí),滑車恰好停止,整個(gè)過(guò)程歷時(shí)4s。若將滑車加速和減速過(guò)程均視為勻變速直線運(yùn)動(dòng),則( CD ) A.下滑過(guò)程中乘坐滑車的人始終處于失重狀態(tài) B.下滑過(guò)程中乘坐滑車的人始終處于超重狀態(tài) C.滑車加速階段的平均速度和減速階段的平均速度大小相等 D.滑車下滑過(guò)程中的最大速度為5m/s 解析:人加速下滑時(shí)處于失重狀態(tài),減速下滑時(shí)處于超重狀態(tài),故A、B錯(cuò);由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知選項(xiàng)C、D正確。 6.某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,t0至t3時(shí)間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?( AD ) 解析:由圖可知,t0至t1時(shí)間段彈簧秤的示數(shù)小于G,故物體可能向下加速,也可能向上減速;t1至t2時(shí)間段彈力等于重力,故合力為零,物體可能勻速也可能靜止;而t2至t3時(shí)間段內(nèi)合力向上,故物體加速度向上,電梯可能向上加速也可能向下減速;AD均符合題意;故選AD。 二、非選擇題 7.(四川成都七中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示,放在粗糙斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩AO繞過(guò)光滑的定滑輪與輕質(zhì)彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點(diǎn)。輕質(zhì)彈簧中軸線沿水平方向,輕繩的OC段與豎直方向的夾角θ=60,斜面傾角α=30,物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=5kg,mB=1.5kg,彈簧的勁度系數(shù)為k=500N/m,重力加速度g=10m/s2。求: (1)彈簧的伸長(zhǎng)量x; (2)物塊A受到的摩擦力f的大小和方向。 答案:(1)彈簧的伸長(zhǎng)量x為3cm;(2)物塊A受到的摩擦力f的大小為5N,方向沿斜面向下。 解析:(1)以結(jié)點(diǎn)O為研究對(duì)象,受力如圖并正交分解, 據(jù)平衡條件有 x:kx-Fsin60=0 ① y:Fcos60-mBg=0 ② 由②解得:F==30N 代入①解得:x==m=m=3cm (2)物塊A受力如圖并正交分解, 據(jù)平衡條件有 x:F-mAgsin30-f=0 解得:f=F-mAgsin30=30-510N=5N,方向:沿斜面向下。 能力提升 一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題) 1.(貴州省安順市2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)幾位同學(xué)為了探究電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大小,他們將體重計(jì)放在電梯中。一位同學(xué)站在體重計(jì)上,然后乘坐電梯從1層直接到10層,之后又從10層直接回到1層,并用照相機(jī)進(jìn)行了記錄,如圖所示,圖1為電梯啟動(dòng)前,圖2至圖5中箭頭方向表示電梯運(yùn)動(dòng)方向,下列說(shuō)法中正確的是( D ) A.圖2表示電梯向上減速 B.圖3 表示電梯向上加速 C.圖4表示電梯向下減速 D.根據(jù)圖1和圖5可估測(cè)出圖5中電梯的加速度 解析:圖2示數(shù)大于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù),所以電梯是向上加速,故A錯(cuò)誤;圖3示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù),根據(jù)牛頓第二定律得這位同學(xué)加速度方向向下,處于失重狀態(tài),電梯向上減速,故B錯(cuò)誤;圖4示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù),所以電梯在向下加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;根據(jù)圖1示數(shù)可以求出同學(xué)的質(zhì)量,根據(jù)圖5示數(shù)運(yùn)用牛頓第二定律可以求出圖5中電梯的加速度,故D正確。 2.疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂(lè)形式,也是一種高難度的雜技。圖示為六人疊成的三層靜態(tài)造型,假設(shè)每個(gè)人的重力均為G,下面五人的背部均呈水平狀態(tài),則最底層正中間的人的一只腳受到水平地面的支持力約為( C ) A.G B.G C.G D.G 解析:設(shè)最底層的人對(duì)中間兩人每只腳的支持力為F1,對(duì)上面三人由平衡條件可得4F1=3G,故F1=G。設(shè)最底層中間的人每只腳受到的支持力為F2 ,由平衡條件得G+2F1′=2F2,其中F1′為F1的反作用力,解得F2=G,C正確。 3.(陜西師大附中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑,已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A與B的質(zhì)量之比為( B ) A. B. C. D. 解析:對(duì)A、B整體分析,根據(jù)平衡條件,有: F=μ2(m1+m2)g ① 再對(duì)物體B分析,根據(jù)平衡條件,有: m2g=μ1 F② 聯(lián)立①②解得:= 故選B。 4.圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲——起跳動(dòng)作的示意圖,中間的“”表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感器畫出的F-t圖線。兩圖中a~g各點(diǎn)一一對(duì)應(yīng),其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒有畫出。取重力加速度g=10m/s2。則下列說(shuō)法中正確的是( ABD ) A.此人的質(zhì)量約為70kg B.此人重心在b點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài) C.此人重心在d點(diǎn)時(shí)的加速度方向向下 D.在a、b、d三點(diǎn)中,此人重心在d點(diǎn)時(shí)加速度最大 解析:題圖中a表示人處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)力傳感器示數(shù)約為700N,則此人質(zhì)量約為70kg,選項(xiàng)A正確。 b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力小于人的重力,故人處于失重狀態(tài),選項(xiàng)B正確。 d點(diǎn)人處于超重狀態(tài),加速度方向向上,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的加速度為0,b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的加速度大小為m/s2≈7.1m/s2,d點(diǎn)對(duì)應(yīng)加速度大小為m/s2≈18.6m/s2,選項(xiàng)D正確。 5.北京歡樂(lè)谷游樂(lè)場(chǎng)天地雙雄是雙塔太空梭。它是能體驗(yàn)強(qiáng)烈失重、超重感覺的娛樂(lè)設(shè)施,先把乘有十多人的座艙,送到76m高的地方,讓座艙自由落下,當(dāng)落到離地面28m時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng),座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)剛好停止。若某游客手中托著質(zhì)量為1kg的飲料瓶進(jìn)行這個(gè)游戲,g取9.8m/s2,則( BD ) A.當(dāng)座艙落到離地面高度為40m的位置時(shí),飲料瓶對(duì)手的作用力大于9.8N B.當(dāng)座艙落到離地面高度為40m的位置時(shí),飲料瓶對(duì)手的作用力為零 C.當(dāng)座艙落到離地面高度為15m的位置時(shí),飲料瓶對(duì)手的作用力小于9.8N D.當(dāng)座艙落到離地面高度為15m的位置時(shí),手要用26.6N的力才能托住飲料瓶 解析:當(dāng)座艙落到離地面高度為40m的位置時(shí),處于完全失重狀態(tài),故飲料瓶對(duì)手的壓力為零,選項(xiàng)B正確、A錯(cuò)誤。座艙自由落體過(guò)程,有v2=2g(H-h(huán)),座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面過(guò)程,根據(jù)速度位移公式,有v2=2ah,由以上兩式解得:a=16.8m/s2,當(dāng)座艙落到離地面高度為15m的位置時(shí),飲料瓶處于超重狀態(tài),有:F-mg=ma,解得F=26.6N,即當(dāng)座艙落到離地面高度為15m時(shí),手要用26.6N的力才能托住飲料瓶,選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。 二、非選擇題 6.(北京市昌平區(qū)臨川學(xué)校2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量長(zhǎng)距離電動(dòng)扶梯加速度的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,將一電子健康秤置于水平的扶梯臺(tái)階上,實(shí)驗(yàn)員站在健康秤上相對(duì)健康秤靜止。使電動(dòng)扶梯由靜止開始斜向上運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分為三個(gè)階段,先加速、再勻速、最終減速停下,已知電動(dòng)扶梯與水平方向夾角為37,重力加速度g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8,某次測(cè)量的三個(gè)階段中電子健康秤的示數(shù)F隨時(shí)間t的變化關(guān)系,如圖2所示。 (1)畫出加速過(guò)程中實(shí)驗(yàn)員的受力示意圖; (2)求該次測(cè)量中實(shí)驗(yàn)員的質(zhì)量m; (3)求該次測(cè)量中電動(dòng)扶梯加速過(guò)程的加速度大小a1和減速過(guò)程的加速度大小a2。 答案:(1)見解析 (2)60kg (3)0.56m/s2,0.42m/s2 解析:(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)員受力分析,畫出示意圖如圖: (2)3~6s電梯勻速運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)員受力平衡 F=mg=600N, 得:m=60kg (3)加速階段,對(duì)豎直方向,根據(jù)牛頓第二定律: F1-mg=ma1sin37 得:a1=0.56m/s2 同理減速時(shí),根據(jù)牛頓第二定律 mg-F2=ma2sin37 a2=0.42m/s2- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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