2019-2020年高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）练案 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）练案 新人教版必修1一、共点力的平衡条件图4-7-11.如图4-7-1所示，石拱桥的正中央有一质量为的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为，重力加速度为。若接触面间的摩擦力忽略不计，则石块侧面所受弹力的大小为（ ）A. B.C.tan D.cos 图4-7-22.如图4-7-2所示，光滑半球形容器固定在水平面上，为球心，一质量为的小滑块，在水平力的作用下静止于点。设滑块所受支持力为。与水平方向的夹角为。下列关系正确的是（ ）A. B.tan tan 图4-7-33.（xx广东高考）如图4-7-3所示，物体静止于固定的斜面上，的上表面水平。现把物体轻轻地叠放在上，则（ ）A.向下滑动B.静止不动C.所受的合外力增大D.与斜面间的静摩擦力增大 图4-7-44.质量为的物体放在倾角为37的斜面上时，恰好能匀速下滑，如图4-7-4（a）所示；现用细线系住物体，并平行于斜面向上绕过光滑的定滑轮，另一端系住物体，物体恰好能沿斜面匀速上滑，如图4-7-4（b）所示，求物体的质量。（sin 370.6，cos 370.8）二、超重和失重5.（xx上海高考）如图4-7-5所示，质量的两物体叠放在一起，靠着竖直墙面。将它们由静止释放，在沿粗糙墙面下落过程中，物体的受力示意图是图4-7-6中的（ ）图4-7-5 A B C D图4-7-6图4-7-76.北京奥运会闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷（如图4-7-7所示）。在表演过程中，一名质量为的演员穿着这种鞋从距地面高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面高处。假设弹跳鞋对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳鞋始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响，则该演员（ ）A.在向下运动的过程中始终处于失重状态B.在向上运动的过程中始终处于超重状态C.在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态D.在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态图4-7-87.如图4-7-8所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个重物，电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（ ）A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 8.在厢式电梯里放置一台秤，其秤盘上放着一物体。当电梯静止时，台秤的照片如图4-7-9甲所示，在电梯启动后的一段过程中，某人在不同时刻拍了如图所示的乙、丙和丁三张照片。从这三张照片可判定（ ） 甲 乙 丙 丁图4-7-9A.乙照片表示电梯一定处于加速下降状态B.丙照片表示电梯可能处于减速上升状态C.丙照片表示电梯可能处于加速上升状态D.丁照片表示电梯可能处于减速上升状态三、从动力学看自由落体运动9.两小球从不同高度自由下落，同时落地，球下落的时间为，球下落的时间为，当球开始下落的瞬间，两球的高度差为（ ） B. C. D.图4-7-1010.（xx大纲全国高考）将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2 s，它们运动的图象分别如图4-7-10中直线甲、乙所示。则（ ）A.2 s时，两球高度相差一定为40 mB.4 s时，两球相对于各自抛出点的位移相等C.两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等11.在某一高度以20 m/s的初速度竖直上抛一个小球（不计空气阻力），当小球速度大小为10 m/s时，以下判断正确的是（取10 ）（ ）A.小球在这段时间内的平均速度大小可能为15 m/s，方向向上B.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向下C.小球在这段时间内的平均速度大小可能为5 m/s，方向向上D.小球的位移大小一定是15 m 12.研究人员为检验某一产品的抗撞击能力，乘坐热气球并携带该产品竖直升空，当热气球以10 m/s的速度匀速上升到某一高度时，研究人员从热气球上将产品自由释放，测得经11 s产品撞击到地面。不计产品所受的空气阻力，求产品的释放位置距地面的高度。（取10 ）图4-7-11四、综合应用13.如图4-7-11所示，把球夹在竖直墙面与木板之间，不计摩擦，球对墙的压力为，球对板的压力为，在将板逐渐放至水平的过程中，下列说法正确的是（ ）和都增大和都减小增大，减小减小，增大14.如图4-7-12所示，是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆一端通过铰链固定在点，另一端悬挂一重为的重物，且端系有一根轻绳并绕过定滑轮，用力拉绳，开始时90。现使缓慢变小，直到杆接近竖直杆。此过程中，杆所受的力（ ）图4-7-12A.大小不 B.逐渐增大C.先减小后增大 D.先增大后减小参考答案1. A 解析：以石块为研究对象，其受力分析如图4-7-13所示，因为石块静止，则两侧面分别对石块的弹力的合力与石块的重力大小相等，即2sin ，解得，故选项A正确。图4-7-13 图4-7-142. A 解析：对小滑块受力分析如图4-7-14所示，根据三角形知识可得，所以选项A正确。3. BD 解析：物体处于静止状态，把物体轻轻地叠放在上时，仍处于静止状态。根据共点力的平衡条件解决问题。设斜面倾角为的质量分别为，因物体静止于固定的斜面上，则动摩擦因数tan ，所受合外力0，静摩擦力sin ，把物体轻轻地叠放在上，选物体、Q整体为研究对象，则（）sin cos ，故仍处于静止状态。所受的合外力0，即，与斜面间的静摩擦力=()sin 。故选项B、D正确，选项A、C错误。如果将两物体视为一个整体，则更容易得正确的选项为B、D。4. 1.2m 解析：当物体沿斜面匀速下滑时，受力图如图4-7-15甲所示，沿斜面方向的合力为0，有sin 甲 乙图4-7-15当物体沿斜面匀速上滑时，受力图如图4-7-15乙所示，物体所受摩擦力大小不变，方向沿斜面向下，沿斜面方向的合力仍为0，有sin 对物体：由牛顿第三定律可知由以上各式解得。5. A 解析：两物体叠放在一起，在沿粗糙墙面下落过程中，由于物体与竖直墙面之间不互相挤压，没有压力，也没有摩擦力，故二者一起做自由落体运动，处于完全失重状态，所以物体之间没有相互作用的弹力，物体的受力示意图是A图，故选项A正确。6. C 解析：演员在向下运动的过程中：在空中向下运动时，只受重力作用，加速度为，方向向下，处于完全失重状态，蹬地减速过程，加速度向上，处于超重状态；在向上运动的过程中：蹬地向上加速时，加速度向上，处于超重状态，离地在空中向上运动的过程中处于完全失重状态。所以在向下运动的过程中演员先处于失重状态后处于超重状态；在向上运动的过程中演员先处于超重状态后处于失重状态，故选项C正确，选项A、B、D错误。7. BC 解析：电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N10 N，故系统处于失重状态，加速度向下，根据牛顿第二定律得，解得电梯的加速度2 ，而电梯的速度可能向下，也可能向上，即电梯可能向下加速运动，也可能向上减速运动。故选项B、C正确。8. D 解析：由题图知，乙照片中物体受到的支持力大于物体的重力，物体的加速度向上，电梯处于加速上升状态或者减速下降状态；丙照片中物体受到的支持力等于物体的重力，物体的加速度为0，电梯处于静止、匀速上升或者匀速下降状态；丁照片中物体受到的支持力小于物体的重力，物体的加速度向下，电梯处于减速上升或者加速下降状态，故选项D正确。9. D 解析：球下落的高度为，球下落的高度为，当球开始下落的瞬间，球已下落了时间，两球的高度差为，所以选项D正确。10. BD 解析：运动过程与图象相结合。甲、乙两小球抛出后均做竖直上抛运动，只是乙的运动滞后2 s。因初始位置高度不同，所以无法确定2 s时两小球的高度差，选项A错误；图象中位移的大小等于图线与轴所围的面积，从图象中可以看出4 s时两球相对于各自抛出点的位移相等，选项B正确；同时因抛出速度相同，所以从抛出至达到最高点的时间相同，从图象知，该时间间隔均为3 s，选项D正确；因两球抛出时高度不同且高度差不确定，运动时间就不确定，选项C错误。11. ACD 解析：以初速度方向为正方向，则20 m/s，末速度10 m/s或10 m/s，根据平均速度=）得，小球的平均速度15 m/s，方向向上；5 m/s，方向向上。根据得小球的位移 15 m。故选项A、C、D正确，选项B错误。12. 495 m 解析：以初速度方向为正方向，则，根据运动学公式得，=1011 m495 m。即产品的释放位置距地面的高度为495 m。13. B 解析：方法一 图解法对球受力分析如图4-7-16所示，球受重力、墙对球的支持力和板对球的支持力而平衡，作出和的合力，它与等大、反向。当板逐渐放至水平的过程中， 的方向不变，大小逐渐减小，的方向发生变化，大小也逐渐减小。如图所示，由牛顿第三定律可知：，故选项B正确。图4-7-16 图4-7-17方法二 解析法对球受力分析如图4-7-17所示，受重力、墙对球的支持力和板对球的支持力而平衡。cos sin 所以tan ，。图4-7-18当板逐渐放至水平的过程中，逐渐减小，所以由上式可知，减小，也减小，由牛顿第三定律可知，故选项B正确。14. A 解析：对点受力分析如图4-7-18所示，根据三角形相似得，的长度都不变，所以大小也不变，由牛顿第三定律知杆所受的力大小不变，故选项A正确。