物理第(1)本答案 第三章牛顿运动定律 (3)

第三节 牛顿运动定律的应用（一）

【知识清单】 1． 超重与失重

2． 动力学中的图像问题

3． 传送带模型

4． 动力学中的整体法与隔离法

【典型习题】

1．关于超重和失重，下列哪个说法是正确的（ ） A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态； B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态； C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态； D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 答案：B

2．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )

A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 答案：D

3．在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体．当电x

梯静止时，弹簧被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了．则电梯运动的情况可

10能是( )

111

A．以大小为g的加速度加速上升 B．以大小为g的加速度减速上升

101011

C．以大小为g的加速度加速下降 D．以大小为g的加速度减速下降

1010答案：D

4．如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )．

A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小

11

B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力

C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D．返回舱在喷气过程中处于失重状态 答案：A

5．[多选]如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，根据图乙中所标出的数据能计算出来的有( )

A．物体的质量

B．物体与水平面间的滑动摩擦力

C．在F为10 N时，物体的加速度大小 D．在F为14 N时，物体的速度大小

答案：ABC

6．[多选]某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )

答案：AD

7．[多选]物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为MA、MB，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B，测得加速度a与拉力F的关系图象如图中A、B所示，则( )

A．μA>μB B．μA<μB C．MA>MB D．MA

8．如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩0.4 m锁定．t＝0时解除锁定释放滑块．计算机通过滑块上的速度传感器描绘出滑块的速度图象如图乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，倾斜直线Od是t＝0时的速度图线的切线，已知滑块质量m＝2.0 kg，取g＝10 m/s2．求： (1)滑块与地面间的动摩擦因数； (2)弹簧的劲度系数．

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答案：（1）0.5 （2）175N/m

9．如图所示，倾角为θ的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为g.则( )

A．只有a>gsin θ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用 B．只有a

10．水平传送带AB以v＝200 cm/s的速度匀速运动，如图所示，A、B相距0.011 km，一物体(可视为质点)从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？(g＝10 m/s2)

答案：6 s

11．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，皮带在电动机的带动下，始终保持以v0＝2 m/s的速率运行．现把一质量为m＝10 kg的工件(可视为质点)轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h＝1.5 m的高处，g取10 m/s2.求工件与皮带间的动摩擦因数．

答案：错误！未找到引用源。

12．一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为?。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。

v02(a0－μg)

答案：l=

2μa0g

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13．一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g．现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为

A.2(M?F2FF C.2M? D. 0 ) B.M?ggg答案：A

14．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为（重力加速度为g）

a m θ A．T?m(gsin??acos?) FN?m(gco?s?as?in B．T?m(gcos??asin?) FN?m(gsi?n?ac?os C．T?m(acos??gsin?) FN?m(gco?s?as?in D．T?m(asin??gcos?) FN?m(gsi?n?ac?os

【答案】A

15．如图所示，A、B两物块的质量分别为2m和m，静止叠放在水平地面上．A、B间的1动摩擦因数为μ，B与地面间的动摩擦因数为μ.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速

2度为g.现对A施加一水平拉力F，则( )

A．当F＜2μmg 时，A、B都相对地面静止 51

B．当F＝μmg时，A的加速度为μg

23C．当F＞3μmg时，A相对B滑动

1D．无论F为何值，B的加速度不会超过μg

2

答案：BCD

16．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向保持θ角不变，则( )

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A．车厢的加速度为gsin θ B．绳对物体1的拉力为

m1g

cos θ

C．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g D．物体2所受底板的摩擦力为m2gsin θ 答案：B

17．在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时，试求

（1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力。 答案：440N，275N

【方法提升】

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