1、高考资源网（） 您身边的高考专家2013届新课标高考物理总复习学案第三单元 牛顿运动定律第3节 牛顿运动定律的综合应用 回扣一超重和失重1游乐园中，乘客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉，下列描述错误的是()A当升降机加速上升时，游客是处在超重状态B当升降机减速下降时，游客是处在超重状态C当升降机减速上升时，游客是处在失重状态D当升降机加速下降时，游客是处在超重状态解析：加速上升、减速下降时，升降机具有向上的加速度，处于超重状态；减速上升、加速下降时，升降机具有向下的加速度，处于失重状态。答案：D2重2 kg的物体用弹簧测力计挂在可竖直升降的电梯里，读数为26 N，由此可知
2、，该物体处于_状态，电梯做_运动，其加速度大小等于_m/s2。(g取10 m/s2)解析：重力mg20 N，知mg4 N时，两者发生相对滑动对小物体：a1g1 m/s2对木板：F合FmgMa2答案 (1)4 N(2)2 m/s每课一测1在下列运动过程中，人没有处于失重状态的是()A小朋友沿滑梯加速滑下B乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内C宇航员随飞船绕地球做圆周运动D运动员何冲离开跳板后向上运动解析：物体处于失重状态指的是在物体具有向下的加速度情况下，物体对支撑面的压力或者绳子的拉力小于物体的重力的现象。当小朋友沿滑梯加速下滑时，具有向下加速度，滑梯对人的支持力小于人的重力，人处于失重状态；乘
3、客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内，加速度在水平方向，对乘客受力分析可得在竖直方向汽车对乘客的作用力平衡了人的重力，人不处于失重状态；宇航员随飞船绕地球做圆周运动，宇航员处于完全失重状态；运动员离开跳板后仅受重力作用处于完全失重状态。答案：B2.如图1所示，木箱顶端固定一竖直放置的弹簧，弹簧下方有一物块，木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力。若在某段时间内，物块对箱底刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为()A匀速下降B加速上升图1C物块处于失重状态D物块处于超重状态解析：木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力，此时物块在重力、弹簧弹力、木箱底对它向上的支持力作用下处
4、于平衡状态。物块对箱底刚好无压力时，重力、弹簧弹力不变，其合力竖直向下，所以系统的加速度向下，物块处于失重状态，可能加速下降。答案： C3如图2所示，在光滑水平面上有甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距图2离是()ALBLCL DL解析：对两木块整体进行分析，应用牛顿第二定律，可得F(m1m2)a，然后再隔离甲，同理可得Fm1a，其中Fk(LL)，解得两木块之间距离LL，故选B。答案：B4在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体。当电梯静止时，弹簧
5、被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了。则电梯运动的情况可能是()A以大小为g的加速度加速上升B以大小为g的加速度减速上升C以大小为g的加速度加速下降D以大小为g的加速度减速下降解析：当电梯静止时，弹簧被压缩了x，说明弹簧弹力kxmg；弹簧又被继续压缩了，弹簧弹力为1.1mg，根据1.1mgmgma，电梯的加速度为，且方向是向上的，电梯处于超重状态。符合条件的只有D。答案：D5有一物体通过两根细绳悬挂在小车的车顶上，小车在水平面上做直线运动。某时刻正处于如图3所示状态。关于此时刻物体的受力情况，下列说法正确的是()A若小车向左运动，AC绳的拉力一定不为零B若小车向右运动，AC绳的拉力可能
6、为零C无论小车做何种运动，物体均受到三个力的作用图3D无论小车做何种运动，两个绳拉力的合力一定等于物体的重力解析：当小车的加速度向右时，AC绳上的拉力可能为零，此时物体只受两个力的作用，合力是向右的，但小车可能向右加速，也可能向左减速。答案：B6一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图4甲所示。绳内距A端x处的张力FT与x的关系如图4乙所示，由图可知()图4A水平外力F3 NB绳子的质量m3 kgC绳子的长度l2 mD绳子的加速度a2 m/s2解析：取x0，对A端进行受力分析，FFTma，又A端质量趋近于零，则FFT6 N，A错误；由于不知绳子的加速度，其
7、质量也无法得知，B、D均错误；由题图知绳长度为2 m，C正确。答案：C7(2011上海高考)如图5所示，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态。地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F。剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中地面受到的压力()A小于N B等于N图5C等于NF D大于NF解析：剪断连接球b的细线后，b球会向上加速，造成两球之间的静电力F电增大，剪断前由整体法NMgmagmbg，F电mbgF。剪断后对箱和a球有NMgmagF电NmbgF电，由于F电F电，所以NNF，故选D。答案：D8.某大型游乐场内的新型滑梯可以等效为如图6所示的物理
8、模型，一个小朋友在AB段的动摩擦因数1tan，BC段的动摩擦因数2tan，他从A点开始下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中()A地面对滑梯的摩擦力方向先水平向左，后水平向右图6B地面对滑梯始终无摩擦力作用C地面对滑梯的支持力的大小始终等于小朋友和滑梯的总重力的大小D地面对滑梯的支持力的大小先大于、后小于小朋友和滑梯的总重力的大小解析：小朋友在AB段沿滑梯向下匀加速下滑，在BC段向下匀减速下滑，因此小朋友和滑梯组成的系统水平方向的加速度先向左后向右，则地面对滑梯的摩擦力即系统水平方向合外力先水平向左，后水平向右，A正确，B错误；系统在竖
9、直方向的加速度先向下后向上，因此系统先失重后超重，故地面对滑梯的支持力的大小先小于后大于小朋友和滑梯的总重力的大小，C、D错误。答案：A9如图7所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m的木块间用一不可伸长的轻绳相图7连，轻绳能承受的最大拉力为FT。现用水平拉力F拉质量为3m的木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是()A质量为2m的木块受到四个力的作用B当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳还不会被拉断D轻绳刚要被拉断时，质量为m和2m的木块间的摩擦力为FT解析：对三个木块组成的整体，F(m2m3m)a，设轻绳的
10、拉力恰好为FT，则有：FT(m2m)a，以上两式联立可得，此时F2FT，即当F2FT时轻绳刚要被拉断，B错误，C正确；对m分析，由Ffma可得：FfFT，D错误；此过程中，质量为2m的木块受重力、地面支持力、m对它的压力和摩擦力以及轻绳的拉力FT五个力作用，故A错误。答案：C10如图8所示，质量为M的长平板车放在光滑的倾角为的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静止在斜面上，车上的人必须()A匀速向下奔跑B以加速度agsin向下加速奔跑图8C以加速度a(1)gsin向下加速奔跑D以加速度a(1)gsin向上加速奔跑解析：以车为研究对象，在平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系，如图甲所
11、示。因为车静止不动，即两个方向上合力都为零， x方向：FfMgsin0，所以摩擦力(人对车)沿斜面向上，大小等于Mgsin，故人受车的作用力沿斜面向下。以人为研究对象受力分析如图乙所示。则有FfmgsinmaFfFf所以a(1)gsin，故C正确。答案：C11如图9所示，一质量为M5 kg的斜面体放在水平地面上，斜面体与地面的动摩擦因数为10.5，斜面高度为h0.45 m， 斜面体右侧竖直面与小物块的动摩擦因数为20.8，小物块的质量为m1 kg，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点。现在从静止 图9开始在M上作用一水平恒力F，并且同时释放m，取g10 m/s2，设小物块与斜面体右侧竖直面间最大
12、静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点。问：(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？(2)此过程中水平恒力至少为多少？解析：(1)以m为研究对象，竖直方向有：mgFf0水平方向有：FNma又Ff2FN得：a12.5 m/s2。(2)以小物块和斜面体为整体作为研究对象，由牛顿第二定律得：F1(Mm)g(Mm)a水平恒力至少为：F105 N。答案：(1)12.5 m/s2(2)105 N12(2012金华模拟)如图10所示，放在水平地面上的长木板B，长为1 m，质量为2 kg，B与地面之间的动摩擦因数为0.2。一质量为3 kg的小铅块A，放在B的左端，A、B之
13、间的动摩擦因数为0.4，当A以3 m/s的初速度向右运动之后，求最终A对地的位移和A对B的位移。解析：对A：aAAg4 m/s2图10对B：aB1 m/s2A相对地面做匀减速运动，B相对地面做匀加速运动，设经过时间t, A的位移为xA，B的位移为xB，此时A、B达到共同速度v共，再共同做匀减速运动，经过x0的位移停止运动。对A：v共v0aAtxA对B：v共aBtxBaBt2代值解得v共0.6 m/s，t0.6 s，xA1.08 m，xB0.18 mA对B的位移xxAxB0.9 mA、B共同运动加速度为aAB2 m/s2x00.09 m最终A对地位移x总xAx01.17 m。答案：1.17 m0.9 m高考资源网w w 高 考 资源 网- 16 - 版权所有高考资源网
