1、【 精品教育资源文库 】 课时分层集训 (九 ) 牛顿运动定律的综合应用 (限时： 40 分钟 ) 基础对点练 超重、失重现象 1 (2018 西安 “ 四校 ”4 月联考 )图 3311 甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的 “” 表示人的重心图乙是根据传感器采集到的数据画出的力 时间图线两图中 a g 各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出取重力加速度 g 10 m/s2根据图象分析可知 ( ) 图 3311 A人的重力为 1 500 N B c 点位置人处于超重状态 C e 点位置人处于失重状态 D d 点的加 速度小于 f 点的加速度 B 由题图可知 a 点处人处
2、于平衡状态，则人的重力 G 500 N， A 错误 c、 e 点处人对传感器的压力大于人所受重力，故都处于超重状态， B 正确， C 错误在 d 点处人所受合力为 1 000 N，而在 f 点处人所受合力仅为 500 N，再由牛顿第二定律可知人在 d 点处的加速度大， D 错误 2如图 3312 所示， A、 B 两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛 (不计空气阻力 )下列说法正确的是 ( ) 【导学号： 84370131】 图 3312 A在上升和下降过程中 A 对 B 的压力一定为零 B 上升过程中 A 对 B 的压力大于 A 物体受到的重力 【 精品教育资源文库 】 C下降过程中 A
3、对 B 的压力大于 A 物体受到的重力 D在上升和下降过程中 A 对 B 的压力等于 A 物体受到的重力 A 不计空气阻力， A、 B 两物体抛出后一起运动的加速度为 g，两物体均处于完全失重状态，因此，物体只受重力作用，两物体间的相互作用力为零， A 正确 3 (多选 )如图 3313 所示，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑当升降机加速上升时， ( ) 图 3313 A物块与斜面间的摩擦力减小 B物块与 斜面间的正压力增大 C物块相对于斜面减速下滑 D物块相对于斜面匀速下滑 BD 当升降机匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑时有： mgsin
4、mg cos ，则 tan ( 为斜面倾角 )，当升降机加速上升时，设加速度为 a；物块处于超重状态，超重 ma物块 “ 重力 ” 变为 G mg ma，支持力变为 N (mg ma)cos mgcos ， B 对 “ 重力 ” 沿斜面向下的分力 G 下 (mg ma)sin ，沿斜面的摩擦力变为 f N (mg ma)cos mg cos ， A 错误 f (mg ma)cos tan (mg ma)cos (mg ma)sin G 下 ，所以物块仍沿斜面匀速运动， D 对， C 错误 动力学中整体法、隔离法应用 4 (多选 )如图 3314 所示，物块 A 的质量是 B 的 2 倍，在恒力
5、 F 作用下，在水平面上做匀加速直线运动若物块与水平面间接触面光滑，物块 A 的加速度大小为 a1，物块 A、 B间的相互作用力大小为 N1；若物块与水平面间接触面粗糙，且物块 A、 B 与水平面间的动摩擦因数相同，物块 B 的加速度大小为 a2，物块间的相互作用力大小为 N2，则以下判断正确的是 ( ) 【导学号： 84370132】 图 3314 A a1 a2 B a1 a2 C N1 N2 D N1 N2 BC 设 B 的质量为 m，则 A 的质量为 2m；接触面光滑时，整体分析： a1F2m mF3m，【 精品教育资源文库 】 对 B 分析： N1 mBa1F3接触面粗糙时，整体分
6、析： a2F f3m F3m g ，可知 a1a2；对 B 分析： N2 ma2 mg F3，则 N1 N2， B、 C 正确 5质量为 M 的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力 F 作用在其上促使质量为 m 的小球静止在圆槽上，如图 3315 所示，则 ( ) 图 3315 A小球对圆槽的压力为MFm M B小球对圆槽的压力为mFm M C水平恒力 F 变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增加 D水平恒力 F 变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小 C 利用整体法可求得系统的加速度为 aFM m，对小球利用牛顿第二定律可得：小球受到圆槽的支持 力为 mg 2m2F
7、2M m 2，由牛顿第三定律可知只有 C 项正确 6如图 3316 所示，一夹子夹住木块，在力 F 作用下向上提升夹子和木块的质量分别为m、 M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为 f若木块不滑动，力 F 的最大值是 ( ) 【导学号： 84370133】 图 3316 A2f m MM B2f m Mm C2f m MM (m M)g D2f m Mm (m M)g 【 精品教育资源文库 】 A 由题意知当 M 恰好不能脱离夹子时， M 受到的摩擦力最大， F 取最大值，设此时提升加速度为 a，由牛顿第二定律得， 对木块有： 2f Mg Ma 对夹子有： F 2f mg ma 联立 两式解
8、得 F2f M mM ，选项 A 正确 (2018 天水模拟 )如图所示， A、 B 两物体质量为 mA、 mB(mA mB)，由轻绳连接绕过滑轮并从静止释放，不计滑轮质量和所有摩擦，则 A、 B 运动过程中 ( ) A轻绳的拉力为 (mA mB)g B轻绳的拉力逐渐减小 C它们加速度的 大小与mAmB成正比 D若 (mA mB)是一定值，则加速度大小与 (mA mB)成正比 D 以 A、 B 为整体，通过分析，由牛顿第二定律可得 (mA mB)g (mA mB)a， amA mB gmA mB ，故 C 错误， D 正确；对 A 由牛顿第二定律可知 mAg F mAa， F mAgmAa2m
9、AmBgmA mB，故 A、 B 错误故选 D 动力学中图象问题 7如图 3317 甲所示，在倾角为 30 的足够长的光滑斜面上，有一质量为 m 的物体，受到沿斜面方 向的力 F 作用，力 F 按图乙所示规律变化 (图中纵坐标是 F 与 mg 的比值，力沿斜面向上为正 )则物体运动的速度 v 随时间 t 变化的规律是 (物体的初速度为零，重力加速度取 10 m/s2)( ) 图 3317 【 精品教育资源文库 】 C 在 0 1 s 内， a1F mgsin 30m g2，方向沿斜面向上，物体向上做匀加速直线运动， 1 s 末物体速度 v1 a1t1 5 m/s；在 1 2 s 内，拉力为零
10、， a2mgsin 30mg2，方向沿斜 面向下，物体沿斜面向上做匀减速直线运动， 2 s 末速度为零；在 23 s 内， a3F mgsin 30m 3g2 ，方向沿斜面向下，物体沿斜面向下做匀加速直线运动， 3 s 末物体速度 v3 a3t3 15 m/s，故 C 正确， A、 B、 D 错误 8以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比，下列用虚线和实线描述两物体运动的vt 图象，可能正确的是 ( ) 【导学号： 84370134】 D 不受空气阻力的物体，整个上抛过程中加速度恒为 g，方向竖直向下，题图中的虚线
11、表示该物体的速度 时间图象；受空气阻力的物体在上升过程中， mg kvma，即 a gkvm ，随着物体速度的减小，物体的加速度不断减小，故 A 项错误；物体上升到最高点时，速度为零，此时物体的加速度为 g，方向竖直向下，故图中实线与 t 轴交点处的切线的斜率应与虚线的斜率相同，故 D 项正确， B、 C 项错误 9一物体在水平推力 F 15 N 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去 F，其运动的 vt 图象如图 3318 所示 ， g 取 10 m/s2，求： 【 精品教育资源文库 】 图 3318 (1)0 4 s 和 4 6 s 物体的加速度大小； (2)物体与水平面间的动摩擦因
12、数 和物体的质量 m； (3)在 0 6 s 内物体运动平均速度的大小 解析 (1)由图可得： a1 v t1104 m/s2 2 5 m/s2， a2 v t2102 m/s2 5 m/s2 (2)根据牛顿第二定律得： mg ma2 解得： a2g 0 5 根据牛顿第二定律 得： F mg ma1 解得： mFg a1 2 kg (3)平均速度 v xtv2tt v2102 m/s 5 m/s 答案 (1)2 5 m/s2 5 m/s2 (2)0 5 2 kg (3)5 m/s 考点综合练 10 (多选 )如图 3319 甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1运行初速度大小为v2的小物
13、块从与传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上 传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的 vt 图象 (以地面为参考系 )如图乙所示已知v2v1，则 ( ) 【导学号： 84370135】 甲 乙 图 3319 A t1时刻，小物块离 A 处的距离达到最大 B t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大 【 精品教育资源文库 】 C 0 t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直向右 D 0 t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用 ABC 相对地面而言，小物块在 0 t1时间内，向左做匀减速运动， t1 t2时间内 ，又反向向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时
14、 (即 t2时刻 )，小物块向右做匀速运动故小物块在 t1时刻离 A 处距离最远， A 正确；在 0 t2时间内，小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右的滑动摩擦力，在 t2 t3 时间内，小物块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作用，因此 t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大值， B、 C 正确， D 错误 11一个弹簧测力计放在水平地面上， Q 为与轻弹簧上端连在一起的秤盘， P 为一重物，已知 P 的质量 M 10 5 kg， Q 的质量 m 1 5 kg，弹簧的质量不计，劲度系数 k 800 N/m，系统处于静止如图 3320 所示，现给 P 施加一个方向竖直向上的力 F，使它从静止开始向上做匀加速运动，已知在前 0 2 s 内， F 为变力， 0 2 s 以后， F 为恒力求力 F的最大值与最小值 (取 g 10 m/s2) 图 3320 解析 设开始时弹簧压缩量为 x1， t 0 2
