1、课时提升作业4.7.2 用牛顿运动定律解决问题(二)(30分钟50分)一、选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分。多选题已在题号后标出)1.(2014北京高考)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【解析】选D。手托物体向上运动,一定先向上加速,处于超重状态,但后面的运动可以是减速的
2、,也可以是匀速的,不能确定,A、B错误;物体和手具有共同的速度和加速度时,二者不会分离,故物体离开手的瞬间,物体向上运动,物体只受重力,物体的加速度等于重力加速度,但手的加速度应大于重力加速度,并且方向竖直向下,手与物体才能分离,所以C错误,D正确。【易错提醒】(1)物体处于超重或失重状态取决于加速度的方向,若加速度方向向上,则物体处于超重状态;若加速度方向向下,则物体处于失重状态。(2)超重或失重跟物体运动的速度方向无关。2.(2015苏州高一检测)在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所
3、示,则在这段时间内()A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C.电梯一定在竖直向下运动D.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下【解析】选D。体重计示数变小,是由于晓敏对体重计的压力变小了,而晓敏的重力没有改变,故A错误。晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,故B错误。以竖直向下为正方向,有mg-F=ma,即50g-40g=50a,解得a=,加速度方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,故C错误,D正确。3.(多选)(2015孝感高一检测)如图所示,球A重G1,斜面体B重G2,斜面倾角为,一切摩擦均
4、不计。使A、B均处于静止状态,下列说法正确的是()A.水平力F为B.竖直墙壁对A的弹力等于FC.水平地面受到的弹力为G1+G2D.A对B的弹力等于G1tan【解析】选B、C。对A进行受力分析,受重力、斜面的支持力和竖直挡板的弹力。如图所示,根据平衡条件有：F1=G1tan再对A、B整体分析,竖直方向受到重力和地面的支持力的作用。水平方向受到竖直墙的弹力和推力作用。如图所示。根据平衡条件：F2=,所以D错误。F=F1=G1tan,所以A错误,B正确。N=G1+G2,所以C正确。所以答案选B、C。4.如图所示,台秤上放置盛水的杯,杯底用细线系一木质小球,若细线突然断裂,则在小木球上浮到水面的过程中
5、,台秤的示数将()A.变小B.变大C.不变D.无法判断【解题指南】解答本题时应按以下思路分析：【解析】选A。将容器、水和木球视为整体,整体受台秤竖直向上的支持力和竖直向下的重力。当细线被剪断后,其实际效果是：在木球向上加速运动的同时,木球上方与该木球等体积的水球将以同样大小的加速度向下加速流动,从而填补了木球占据的空间,由于水木,水球的质量大于木球的质量,故木球和水组成系统的质心有向下的加速度,整个系统将处于失重状态,故台秤的示数将变小。故正确答案为A。【补偿训练】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.在上升和下降过程中A物体对B物体的压
6、力一定为零B.上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A物体对B物体的压力等于A物体受到的重力【解析】选A。以A、B整体为研究对象,上升过程中整体只受重力作用,所以整体的加速度为g,方向竖直向下,故整体处于完全失重状态,A、B之间无弹力作用;下降过程中,A、B整体仍处于完全失重状态,A、B之间也无弹力作用,故选项A正确。5.如图所示是一种测定风作用力的仪器原理图。它能自动随着风的转向而转动,使风总从图示方向水平吹向小球P。P是质量为m的金属球,固定在一细长而轻的刚性金属丝下端,能绕悬挂点O在竖直平面内无摩擦地
7、转动,无风时金属丝自然下垂,有风时金属丝将偏离竖直方向一定角度,角大小与风力大小有关,下列关于风力F与的关系式正确的是()A.F=mgsinB.F=mgcosC.F=mgtanD.F=【解析】选C。受力分析如图。金属球受三个力作用处于平衡状态,即受到水平方向的风力F、绳的拉力T和重力mg作用,由平衡条件得F=mgtan。6.(2015济宁高一检测)如图所示,AA1为固定在竖直方向上的钢环C的竖直直径,弹簧一端固定于A点,另一端与穿在C中的小光滑环B固定,若更换不同劲度系数的弹簧都能在AA1右侧静止,在这些条件下,C对B的弹力的方向和大小为()A.大小和方向都不同B.大小和方向都相同C.大小相同
8、,方向不同D.方向相同,大小不同【解析】选C。据题意,对小环受力分析,小环受到重力mg和弹簧弹力F以及圆环提供的支持力FN,该支持力方向沿圆环半径方向,所以环在不同位置,半径方向不一样,则支持力方向不相同;据力的三角形定则,有：=,不管B的位置如何变化,AO和BO的长度不变,故FN大小不变,选项C正确。二、非选择题(14分)7.(2015泰安高一检测)如图所示,质量为m1的物体甲通过三段轻绳悬挂,三段轻绳的结点为O,轻绳OB水平且B端与放置在水平面上的质量为m2的物体乙相连,轻绳OA与竖直方向的夹角=37,物体甲、乙均处于静止状态。(已知sin37=0.6,cos37=0.8,tan37=0.
9、75,g取10m/s2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：(1)轻绳OA、OB受到的拉力是多大?(2)物体乙受到的摩擦力是多大?方向如何?(3)若物体乙的质量为m2=4kg,物体乙与水平面之间的动摩擦因数为=0.3,则欲使物体乙在水平面上不滑动,物体甲的质量m1最大不能超过多少?【解析】(1)对结点O进行受力分析,如图,FTOA=m1gFTOB=m1gtan=m1g(2)Ff=FTOB=m1g,方向水平向左(3)Ffm=m2g=0.340N=12N,当FTOB=m1g=Ffm=12N时,m1=1.6kg,即物体甲的质量m1最大不能超过1.6kg。答案：(1)m1gm1g(2)m1g水平向左(3)1.6kg
