2019-2020年高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）练习 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）练习 新人教版必修1一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1物体在共点力作用下，下列说法中正确的是()A物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态答案：C解析：本题考查对平衡状态的判断。处于平衡状态的物体，从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零。某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，故B错；C选项符合平衡条件的判断，为正确选项；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，D错。2(黄冈中学xxxx高一上学期期末)如图所示，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()A在上升和下降过程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C下降过程中A对B的压力小于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力都等于A物体受到的重力答案：A解析：不计空气阻力，则A、B均处于完全失重状态，在上升和下降过程中，A对B的压力一定都为零，A正确。3(长安一中xxxx高一上学期期末)2009年9月22日消息，据美国太空网报道，美国“发现”号航天飞机当地时间9月21日返回位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心，结束了为期两天的“回家之旅”。“发现”号航天飞机是被一架改装的波音747客机“背”回肯尼迪航天中心，如图所示的三幅图分别是波音747客机“背”着航天飞机在跑道上静止、在跑道上匀速行驶和在天空中匀速飞行。以下说法正确的是()A波音747客机“背”着航天飞机在跑道上静止时，客机对航天飞机的支持力最大B波音747客机“背”着航天飞机在跑道上匀速行驶时，客机对航天飞机的支持力最大C波音747客机“背”着航天飞机在天空中匀速飞行时，客机对航天飞机的支持力最大D三种情况客机对航天飞机的支持力一样大答案：D解析：三种情况下，航天飞机都处于平衡状态，客机给航天飞机的支持力都等于航天飞机的重力，所以三种情况客机对航天飞机的支持力一样大。D正确。4.叠罗汉是一种二人以上层层叠成各种造型的游戏娱乐形式，也是一种高难度的杂技。图示为六人叠成的三层静态造型，假设每个人的重力均为G，下面五人的背部均呈水平状态，则最底层正中间的人的一只脚受到水平地面的支持力约为()A.GB.GC.GD.G答案：C解析：设最底层的人对中间两人每只脚的支持力为F1，对上面三人由平衡条件可得4F13G，故F1G。设最底层中间的人每只脚受到的支持力为F2 ，由平衡条件得G2F12F2，其中F1为F1的反作用力，解得F2G，C正确。5(山东菏泽市xxxx高一上学期期末)高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。则下列说法正确的是()A弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力B弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力等于人的重力C弹簧压缩到最低点时，人处于超重状态D弹簧压缩到最低点时，人处于失重状态答案：AC解析：弹簧压缩到最低点后，人向上弹起，加速度的方向向上，人处于超重状态，高跷对人的作用力大于人的重力，故A、C正确，B、D错误。6(山西大学附中高一上学期期末)如图所示，小球用细绳系住放置在倾角为的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力F和斜面对小球的支持力N将：()AN逐渐增大BN逐渐减小CF先增大后减小DF先减小后增大答案：BD解析：对球受力分析如图，可知BD正确。二、非选择题7有一小甲虫，在半径为r的半球碗中向上爬，设虫足与碗壁间的动摩擦因数为0.75。试问它能爬到的最高点离碗底多高？答案：0.2r解析：如图所示，Ffmgcos由受力平衡知Ffmgsin由式解得37离地面高度hrrcos370.2r8.(北京东城区xxxx高一上学期期末)如图所示，一个质量M50kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m5kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40N，g10m/s2，求：(1)升降机的加速度；(2)此时人对地板的压力。答案：(1)2m/s2，方向向下(2)400N解析：(1)对A受力分析，根据牛顿第二定律得：mgF弹ma得ag102m/s2，则升降机的加速度为2m/s2，方向向下。(2)对人分析，根据牛顿第二定律得：MgFNMa解得：FNMgMa50(102)N400N，则由牛顿第三定律知人对升降机地板的压力大小为400N，竖直向下。能力提升一、选择题(单选题)1(诸诚一中xxxx高一上学期检测)如图所示，浸在水中的小球的密度小于水的密度，固定在轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器的底部，当整个系统自由下落且稳定时，与静止时相比弹簧长度将()A变长B不变C恢复原长D条件不足，无法确定答案：C解析：在完全失重状态下，浮力消失，对小球分析可知弹力应为零，即弹簧恢复原长，故C正确。2(邯郸市xxxx高一上学期期末)一质量为M的探空气球在匀速下降，设气球所受浮力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，则需要从气球吊篮中减少的质量为()A2MBMC2(M)D0答案：C解析：设气球所受阻力为f，当气球匀速下降时，由物体的平衡条件知：MgFf当从气球吊篮中减少质量为m的物体后，气球匀速上升，此时，有(Mm)gfF由式解得m2(M)3(河北冀州中学xxxx高一上学期检测)如图所示，三根轻绳分别系住质量为m1、m2、m3的物体，它们的另一端分别通过光滑的定滑轮系于O点，整体装置处于平衡状态时，OA与竖直方向成30角，OB处于水平状态，则()Am1m2m3123Bm1m2m3345Cm1m2m321Dm1m2m321答案：C解析：对结点O受力分析，O点受到三根绳子的拉力如图所示。根据三角形的知识有：cos30；sin30根据三力平衡条件可知，FB和FC的合力F与FA等值反向，所以有；则：FAFCFB21根据定滑轮两端拉力相等，有：FAm1g，FBm3g，FCm2g所以：m1m2m321故选C。4(烟台市xxxx高一上学期期中)几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录，如图所示。图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是()A根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态B根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态C根据图4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态D根据图5推断电梯可能处于加速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态答案：C解析：由图可知，图2、图5示数大于重力为超重，电梯可能加速上升或减速下降，图3、图4示数小于重力，失重可能向下加速，也可能向上减速，C正确。二、非选择题5滑板运动是一项非常刺激的水上运动。研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角37时(如图)，滑板做匀速直线运动，相应的k54kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求(重力加速度g取10m/s2，sin37取，忽略空气阻力)：(1)水平牵引力的大小；(2)滑板的速率。答案：(1)810N(2)5m/s解析：(1)以滑板和运动员为研究对象，其受力如图所示由共点力平衡条件可得FNcosmgFNsinF由、联立，得F810N(2)FNmg/cosFNkv2得v5m/s6.明州同学的家住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，随着所学物理知识的增多，有一天他突然想到，能否用所学物理知识较为准确地测出这座楼的高度呢？在以后的一段时间内他进行了多次实验测量，步骤如下：经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断的运行，最后停在最高层。在整个过程中，他记录了台秤中不同时间段内的示数，记录的数据如下表所示。但由于03.0s段的时间太短，他没有来得及将台秤的示数记录下来，假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的，重力加速度g取10m/s2。时间/s台秤示数/kg电梯启动前5.003.03.013.05.013.019.04.619.0以后5.0(1)电梯在03.0s时间段内台秤的示数应该是多少？(2)根据测量的数据计算该楼房每一层的平均高度。答案：(1)5.8kg(2)2.9m解析：(1)电梯启动前，台秤示数为5.0kg，则物体重力Gmg50N由于表中各段时间内台秤的示数恒定，所以在时间t1(03.0s)内，物体做匀加速运动，在时间t2(3.0s13.0s)内物体做匀速直线运动，在时间t3(13.0s19.0s)内物体做匀减速直线运动。19.0s末速度减为零。在13.0s19.0s内，物体所受的支持力FN346N，根据牛顿第二定律mgFN3ma3得在时间t3内物体的加速度a30.8m/s2130s末物体的速度v2a3t34.8m/s。而由于电梯在13.0s末的速度与3.0s末的速度相同。因此根据匀变速运动规律，物体在03.0s内的加速度a11.6m/s2根据牛顿第二定律FN1mgma1解得：FN158N，即台秤的示数为5.8kg(2)03.0s内物体的位移x1a1t7.2m30s13.0s内物体的位移x2v2t248m130s19.0s内物体的位移x3t314.4m则电梯上升的总高度，实际为24层的总高度xx1x2x369.6m平均每层楼高h2.9m。