物理人教必修1同步教学案：第4章牛顿运动定律：习题课

111习题课基础练1下列说法正确的是()A苹果从树上落下，落向地球，说明苹果受地球的作用；而地球不动，说明地球不受苹果的作用B汽车运动时，并没有别的物体在牵引它，因此汽车的牵引力无施力物体C奥运会拳击比赛中，运动员用力打出去的空拳，无受力物体D喷气式飞机飞行时，是依靠喷出的气体对飞机产生巨大的动力2.图1如图1所示，两个小球A和B，中间用弹簧连接，并用细绳悬于天花板下，下列选项中是一对平衡力的是()A绳对A的拉力和弹簧对A的拉力B弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力C弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力DB的重力和弹簧对B的拉力3如图2所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()图2A向右做加速运动 B向右做减速运动C向左做加速运动 D向左做减速运动4.图3原来做匀速直线运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上，如图3所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断此时升降机的运动可能是()A加速上升 B减速上升C加速下降 D减速下降5.图4如图4所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在此后一小段时间内()A小球立即停止运动B小球继续向上做减速运动C小球的速度与弹簧的形变量都要减小D小球的加速度减小6.图5如图5所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，悬吊一个质量为M的球B，今用一水平力F缓慢地拉起B，A仍保持静止不动，设圆环A受到的支持力为FN，静摩擦力为Ff0，此过程中()AFN增大，Ff0减小 BFN减小，Ff0减小CFN不变，Ff0增大 DFN减小，Ff0增大7.图6如图6所示，弹力跟伸长量成正比的橡皮条AB，系一重物放在水平桌面上，在悬点A的正下方C点有一光滑圆钉，橡皮条不形变时的自由长度为AC，在水平拉力作用下使物体沿粗糙桌面缓缓向右运动，则拉力F大小变化是()A越来越大 B越来越小C先增大后减小 D保持不变提升练8.图7如图7所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度均为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则()At1t2t3 Bt1t2t3Ct3t1t2 Dt1t2t39.图8直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图8所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下列说法正确的是()A箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”题号123456789答案10.如图9所示，甲船及人的总质量为m1，乙船及人的总质量为m2，已知m12m2，甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施加力，设甲船上的人施力为F1，乙船上的人施力为F2.甲、乙两船原来都静止在水面上，不考虑水对船的阻力，甲船产生的加速度大小为a1，乙船产生的加速度大小为a2，则F1F2_，a1a2_.图911质量m4 kg的物体在F110 N的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动撤去F1后，经4 s物体停下来求物体做匀速直线运动的速度和撤去力F1后的位移12.图10一质量为m40 kg的小孩站在电梯内的体重计上电梯从t0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图10所示试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(重力加速度g取10 m/s2.)13.图11如图11所示，一水平传送带以2 m/s的速度做匀速运动，传送带两端的距离为x20 m，将一物体轻轻地放在传送带一端，物体由这一端运动到另一端所需的时间为t11 s，求物体与传送带之间的动摩擦因数.14.图12在2008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韧不拔的意志和自强不息的精神为了探求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12所示设运动员的质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a1 m/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习题课1D2.D3AD研究对象小球所受的合外力等于弹簧对小球的弹力，方向水平向右，由牛顿第二定律的同向性可知，小球的加速度方向水平向右由于小球的速度方向可能向左，也可能向右，则小球及小车的运动性质为：向右的加速运动或向左的减速运动4BC5D手突然停止不动，此后一小段时间内，弹力大于重力，合力向上，小球加速度方向与速度方向相同，因此球做加速运动，随着形变量减小，由a知，球的加速度减小6C7A设BC间距为x0，物体缓缓向右运动的过程中受力分析如右图所示由物体的平衡条件得：FFfF弹cos ，FNF弹sin mg，又FfFN，而F弹.可得出：FNmgF弹sin mgkx0，Ff(mgkx0)，故FN，Ff保持不变，F(mgkx0)kx0cot ，将随的减小而增大，故A正确8D小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿斜面方向的分力产生的，设轨迹与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律知mgcos ma设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移为x2Rcos 由运动学公式得xat2由联立解得t2.小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1t2t3.9C因为下落速度不断增大，而阻力Ffv2，所以阻力逐渐增大，当Ffmg时，物体开始匀速下落以箱和物体为整体：(Mm)gFf(Mm)a，Ff增大则加速度a减小，对物体：mgFNma，加速度减小，则支持力FN增大所以物体后来受到的支持力比开始时要大，不可能“飘起来”101112解析以绳为研究对象，它受甲船上的人所施的力F1和乙船上的人所施的力F2，由于绳的质量不计(轻绳)，故由牛顿第三定律得F1F2，由于绳对甲船上的人所施的力F1与F1和绳对乙船上的人所施的力F2与F2分别为作用力与反作用力，故由牛顿第三定律可解本题由牛顿第三定律可知力的大小应满足关系式F1F1，F2F2所以F1F2分别对甲、乙两船应用牛顿第二定律得：a1，a2，由于m12m2，所以a1a212故F1F211，a1a212.1110 m/s20 m解析此题是已知受力情况求运动参量物体做匀速直线运动时，重力与弹力平衡，拉力与摩擦力大小相等当撤去F1后，物体做匀减速直线运动设物体运动方向为正方向，在减速运动过程中加速度a m/s22.5 m/s2.由公式vv0at，v0得：所求速度v0at(2.5)4 m/s10 m/s.再由v2v2ax得：所求位移x m20 m.或xt4 m20 m.129 m解析由题图可知，在t0到t12 s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的匀加速运动设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F1，电梯及小孩的加速度为a1，由牛顿第二定律，得F1mgma1在这段时间内电梯上升的高度h1a1t在t1到t25 s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻电梯的速度，即v1a1t1在这段时间内电梯上升的高度h2v1(t2t1)在t2到t36 s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做向上的匀减速运动，设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得mgF2ma2在这段时间内电梯上升的高度h3v1(t3t2)a2(t3t2)2电梯上升的总高度hh1h2h3由以上各式代入题文及题图的数据解得h9 m.130.1解析物体轻放于传送带上后，是在摩擦力作用下做加速运动，若速度达到传送带速度后，就无摩擦力，则改做匀速运动设一直加速，则在11 s内能发生的最大位移xmt11 m11 m20 m，故物体一定是先加速运动后匀速运动设匀加速运动的时间为t1，则位移xt1v(tt1)，整理得t12(t)2(11) s2 s.所以加速度a m/s21 m/s2.由牛顿第二定律知mgma所以动摩擦因数0.1.14(1)440 N(2)275 N解析(1)将运动员和吊椅看作一个整体，则由牛顿第二定律得2Fm总gm总a，F440 N.根据牛顿第三定律，运动员向下拉绳的力FF440 N.(2)吊椅受三个力作用：拉力F、重力mg、压力FN，由牛顿第二定律FmgFNma，FNFmgma275 N.111