1、第3讲牛顿运动定律的运用一、单项选择题1一名学生为了体验超重和失重的感觉,从一楼乘电梯到十五楼,又从十五楼下到一楼,他的感觉是()A上楼时先超重,然后正常B上楼时先失重,然后正常,最后超重C下楼时先失重,然后正常D下楼时先失重,然后正常,最后超重,停止时正常2(汕头市金山中学2014届高三上学期期中)如图K331所示,在一辆足够长的小车上,有质量为m1、m2的两个滑块(m1m2)原来随车一起运动,两滑块与车接触面的动摩擦因数相同,当车突然停止后,则两个滑块()图K331A一定相碰B一定不相碰 C若车原来向右运动,则可能相碰D若车原来向左运动,则可能相碰3(广东省中山一中等七校2014届高三联考
2、)如图K332所示,小明在做双脚跳台阶的健身运动,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()图K332A小明在下降过程中处于失重状态B小明起跳以后在上升过程处于超重状态C小明落地时地面对他的支持力小于他的重力D起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力4(广东六校2013届联考)某物体置于光滑水平面上,在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态若使其中一个力的大小按如图K333所示的规律变化,则在0t0时间内,该物体运动的()图K333A速度一直增大 B速度先增大后减小 C加速度一直增大 D加速度先减小后增大 二、双项选择题5(惠州市2014届高三上学期调研)在无风的天气里,雨滴在空中竖直下落,
3、由于受到空气的阻力,最后以某一恒定速度下落,这个恒定的速度通常叫做收尾速度设空气阻力与雨滴的速度成正比,下列正确的是()A雨滴质量越大,收尾速度越大B雨滴收尾前做加速度减小速度增加的运动C雨滴收尾速度大小与雨滴质量无关D雨滴收尾前做加速度增大速度减小的运动6(珠海市2014届高三摸底)“蹦极” 就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t 的变化如图K334所示将蹦极过程近似为竖直方向,重力加速度为g.则据图可知,此人在蹦极过程中()图K334A绳子的最大拉力为1.8F0B绳子的最大拉力为2F0C人所受重力的大小等于F
4、0 D最大加速度的大小约为2g7(河北省衡水中学2014届高三上学期四调考)如图K335甲所示,A、B两物体叠放在一起,放在光滑的水平面上,从静止开始受到一变力的作用,该力与时间的关系如图乙所示,A、B始终相对静止,则下列说法正确的是()图K335At0时刻,A、B间静摩擦力最大Bt0时刻,B速度最大C2t0时刻,A、B间静摩擦力最大D2t0时刻,A、B位移最小8两个叠在一起的滑块A和B,置于固定的倾角为的斜面上,如图K336所示滑块A、B的质量分别为M、m.A与斜面间的动摩擦因数为1,B与A间的动摩擦因数为2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下,滑块B受到的摩擦力()A等于零 B
5、方向沿斜面向上C大小等于1mgcos D大小等于2mgcos 图K336 图K3379(肇庆2013届质检)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的vt图象如图K337所示以下判断正确的是()A前3 s内货物处于超重状态B3 s末货物运动至最高点C第3 s末至第5 s末的过程中,货物静止D前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同三、非选择题10一质量m0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角37且足够长的斜面,某同学利用传感器测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了滑块上滑过程的vt图象,如图K338所示(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取sin 370.6
6、,cos 370.8,g10 m/s2)求:(1)滑块与斜面间的动摩擦因数.(2)判断滑块最后能否返回斜面底端若能返回,求出返回斜面底端时的速度大小;若不能返回,求出滑块停在什么位置图K33811如图K339甲所示,质量m1 kg的物体沿倾角37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图乙所示(sin 370.6,cos 370.8,取g10 m/s2)求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数.(2)比例系数k.图K33912如图K3310所示,物体在有毛皮的斜面上运动由于毛皮表面的特殊性,引起物体的运动有
7、如下特点:顺着毛的生长方向运动时毛皮产生的阻力可以忽略;逆着毛的生长方向运动时会受到来自毛皮的滑动摩擦力(1)试判断图示情况下,物体在上滑还是下滑时会受到摩擦力? (2)一物体在有毛皮的斜面底端以初速度v02 m/s冲上足够长的斜面,斜面的倾斜角为30,过了t1.2 s物体回到出发点若认为毛皮产生滑动摩擦力时,动摩擦因数为定值,取g10 m/s2,则的值为多少?图K3310第3讲牛顿运动定律的运用1D2B解析:当小车突然停止后,由于惯性,两滑块获得相同的初速度,由牛顿第二定律mgma,解得ag,即滑块的加速度大小与滑块的质量没有关系,两滑块有共同的加速度,两滑块做完全一样的运动,故一定不会相碰
8、,B正确3A解析:小明在下降过程以及起跳以后在上升过程,均有向下的加速度,故处于失重状态,A正确,B错;小明落地时有向上的加速度,地面对他的支持力大于他的重力,C错;D选项中的两个力是一对作用力与反作用力,D错4A5AB解析:根据牛顿第二定律,mgkvma,随着雨滴的速度增加,加速度a不断减小,当加速度减小为零时,雨滴将与最大的收尾速度做匀速下降,A、B正确6AD解析:从图象中可以得出,绳子的最大拉力为1.8F0,人的重力为0.6F0,由牛顿第二定律1.8F00.6F0ma,又0.6F0mg,可解得最大加速度a2g.7BC8.BC9.AD10解:(1)由图象可知,滑块的加速度a m/s210
9、m/s2滑块冲上斜面过程中,根据牛顿第二定律有mgsin mgcos ma代入数据解得0.5.(2)滑块速度减小到零时,重力下滑的分力大于最大静摩擦力,能再下滑由匀变速直线运动的规律,滑块向上运动的位移s5 m滑块下滑过程中,根据牛顿第二定律有mgsin mgcos ma2,得a22 m/s2由匀变速直线运动的规律,滑块返回底端的速度v2 m/s.11解:(1)在初始时刻,由牛顿第二定律有mgsin mgcos ma0由av图象读出a04 m/s2解得0.25.(2)在末时刻物体加速度为零,由牛顿第二定律有mgsin Nkvcos 0又Nmgcos kvsin 由av图象得出此时v5 m/s解得k0.84 kg/s.12解:(1)因动物毛的生长方向向上,故物体上滑时不受摩擦力,而下滑时受到摩擦力(2)上滑过程:mgsin ma1v0a1t10x下滑过程:mgsin mgcos ma2xa2t又tt1t2联立以上各式得0.433.