1、第四章 牛顿运动定律 课时7 用牛顿运动定律解决问题(二)一、选择题(每小题8分，共48分)1如图1所示，三根质量和形状都相同的光滑圆柱a、b、c，它们的重心位置不同，三个相同的支座上支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球的重心Ob位于球心正上方，c球的重心Oc位于球心正下方，三球均处于平衡状态，支点P对a球的弹力为Na，对b、c球的弹力分别为Nb和Nc，则()图 1 ANaNbNc BNaNbNc CNaNbNbNc 解析：不管小球重心位于O点上方还是下方，支座对三个球的支持力方向相同，故弹力大小相同 答案：A 2某物体受到四个力的作用而处于静止状态，保持其中三个力的大小和方
2、向均不变，使另一个大小为F的力方向转过90，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为多少的力()AF B.2FC 2F D3F解析：不变化的三个力的合力与第四个力的大小相等，方向相反答案：B 3(2009广东理基)建筑工人用如图2所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉起，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()图 2 A510 NB490 N C890 ND910 N 解析：设人与绳子之间拉力为F，根据牛顿第二定律：Fmgma.Fm(ga)20
3、(100.5)N210 N 设地面对人的支持力为FN，由人受力平衡知FFNM g FNM gF7010210490 N.根据牛顿第三定律：人对地面压力大小为490 NB正确 答案：B 4关于超重和失重，下列说法中正确的是()A超重就是物体受的重力增加了 B失重就是物体受的重力减小了 C完全失重就是物体一点重力都不受了 D不论超重或失重物体所受重力是不变的 解析：超重和失重是指视重与重力的大小关系，而重力本身不变 答案：D 5升降机中弹簧测力计下挂一重物，重物的质量为5 kg，而弹簧测力计的示数为25 N，那么升降机的运动可能是()A竖直向上匀加速运动 B竖直向下变加速运动 C竖直向上匀减速运动
4、 D竖直向下匀减速运动 解析：重物重力为50 N，而测量结果为25 N，故物体处于失重状态，加速度向下，故C有可能；而选项B中，虽然物体也处于失重状态，但弹簧测力计示数不稳定 答案：C 6如图3所示，一物块置于水平地面上当用与水平方向成60角的力F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为()图 3A.31 B2 3C.32 12D 1 32解析：本题意在考查考生对力的正交分解的理解以及对平衡条件的理解与应用当用 F1 拉物块时，由平衡条件可知：F1cos60(mg F1sin60)，当用
5、 F2 推物块时，又有F2cos30 (mg F2sin30)，又F1 F2，求 得cos30cos60sin30 sin602 3，B正确答案：B 二、非选择题(共52分)7(8分)如图4所示，两轻环E和D分别套在光滑杆AB和AC上，AB与AC的夹角为，E和D用细线连接，一恒力F沿AC方向拉环D，当 两 环 平 衡 时，细 线 与 AC 间 的 夹 角 为_，细线的拉力为_图 4 解析：D、E为轻环，重力不计，用力F拉D环时，稳定后，细线拉紧，且细线必与AB杆垂直，E环处于二力平衡状态，D环处于三力平衡状态图 5两环稳定时，两环受力如图 5 所示细线与 AC 间夹角为2；对 D 环，有 FT
6、cos2 F，即 FTsinF所以细线拉力 FT Fsin答案：2 Fsin 8(8分)某人在以2.5 m/s2的加速度匀加速下降的升降机里最多能举起80 kg的物体，他在地面上最多能举起_kg的物体若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起40 kg的物体，则此升降机上的加速度为_m/s2.解析：人的举力是一定的，为F.第一种情况：m1gFm1a1，得F600N 则在地面上举60 kg.第二种情况：Fm2gm2a2，得：a25m/s2 答案：60 5 9(10分)如图6所示是电梯上升的速度图象如电梯地板上放一质量为20 kg的物体，则：图 6(1)前2 s内和47 s内物体对地板的压力各为多少
7、？(2)整个运动过程中，电梯通过的位移为多少？解析：02 s内电梯的加速度向上，为：a13 m/s2；47 s内电梯的加速度向下，为a22 m/s2(1)由物体的受力，可得：FNmgma1 mgFNma2 得出：FN260 N FN160 N(2)总位移等于图线所围“面积”大小，则x1226 m6 m2 m1236 m27 m.答案：(1)260 N 160 N(2)27 m图 7 10(12分)如图7所示，光滑的电梯壁上挂着一个质量m2 kg的木球，悬绳与电梯壁的夹角37.(1)当电梯以加速度a0.2g向上做匀加速运动时，悬绳受到的拉力多大？(2)如果悬绳能够承受的最大拉力为40 N，当电梯
8、向下做匀减速运动时，加速度最多只能多大？(g取10 m/s2)解析：(1)电梯向上加速时，在竖直方向上，有：Fcosmgma.得Fm(ga)/cos2(102)/0.8 N30N.(2)当电梯向下减速时，加速度仍向上，有：Fmaxcos mg ma.且 Fmax40 N故最大加速度：aFmaxcos mgm40 0.8 202m/s2 6 m/s2.答案：(1)30 N(2)6 m/s2 11(14分)如图8所示，小球质量为m，用两根轻绳BO、CO系好后，将绳固定在竖直墙上，在小球上加一个与水平方向夹角60的力F，使小球平衡时，两绳均伸直且夹角60.则力F的大小应满足什么条件？图 8 解析：F过大，BO绳将松弛，F过小，CO绳将松弛，故两个临界情况分别是BO绳中张力为零和CO绳中张力为零，分别作出这两种情况下小球的受力图，结合平衡条件进行求解即可答案：33 mgF2 33 mg