1、课时作业(十四)第14讲牛顿运动定律的应用12011眉山二诊某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图K141所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是()A在5 s10 s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力B在05 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态C在10 s20 s内，该同学所受的支持力在减小，该同学的机械能在减小D在20 s25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态图K141图K14222011深圳模拟如图K142所示，轻质弹簧的上端固
2、定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明()A电梯一定是在下降B电梯可能是在上升C电梯的加速度方向一定是向上D乘客一定处在失重状态32011黑龙江测试如图K143所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触现将箱子以初速度v0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示姿态，则下列说法正确的是() A上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小B上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大C下降过程中，物体对箱
3、子的下底面有压力，且压力可能越来越大D下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小图K143图K1444一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图K144所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是()A当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小52011黄冈模拟如图K145甲所示，静止在水平面C上的长木板B左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图K145乙所示设A、B和B、C之间
4、的滑动摩擦力大小分别为F1和F2，各物体之间的滑动摩擦力大小等于最大静摩擦力，且F1大于F2，则在A、B没有分离的过程中，图K146中可以定性地描述长木板B运动的vt图象是()图K145ABCD图K14662011武汉模拟在上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演令参观者大开眼界若风洞内总的向上的风速风量保持不变，让质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果假设人体受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且人体站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的，风洞内人体可上下移动的空间总高度为H.开始时，若人体与竖直方向成一定角度倾斜时，受风力有效面
5、积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速漂移；后来，人从最高点A由静止开始，先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则下列说法错误的是()A表演者向上的最大加速度是gB表演者向下的最大加速度是CB、C间的高度是HD由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH图K147图K14872011台州调研如图K148所示，运动员“10 m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是()A运动员向下运
6、动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力先减小后增大B运动员向下运动(BC)的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大C运动员向上运动(CB)的过程中，先超重后失重，对板的压力先增大后减小D运动员向上运动(CB)的过程中，先超重后失重，对板的压力一直减小8如图K149所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力不可能是()A0B. F，方向向右C. F，方向向左 D. F，方向向右图K149图K14109如图K1410所示，一固定光滑杆与水平方向夹角为，将一质量为m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m
7、2的小球，静止释放后，小环与小球保持相对静止以相同的加速度a一起下滑，此时绳子与竖直方向夹角为，则下列说法正确的是()A杆对小环的作用力大于m1gm2gB若m1不变，则m2越大，越小C，与m1、m2无关D若杆不光滑，则可能大于102012丹东模拟如图K1411所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为()图K1411A加速下降B加速上升C减速上升 D减速下降112012武汉调研如图K1412所示，水平面上有一固定着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，它的右侧是
8、一个倾角37的斜面放置在A上的物体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水平面平行，另一部分与斜面平行现对A施加一水平向右的恒力F，使A、B、C恰好保持相对静止已知A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，求恒力F的大小(sin370.6，cos370.8)图K1412122011四川一模如图K1413所示，在水平地面上有A、B两个小物体，质量分别为mA3.00 kg、mB2.00 kg，它们与地面间的动摩擦因数均为0.1.A、B之间由一原长为L15.0 cm、劲度系数为k500 N/m的轻质弹簧连接分别用方向相反的两个水平恒力F1、F2同时作用在A、B两物体上当运动达到稳定
9、时，A、B两物体以共同加速度a1.00 m/s2做匀加速运动已知F120.0 N，g取10 m/s2.求：运动稳定时A、B之间的距离 图K1413课时作业（十四）【基础热身】1A解析 由图象可知，在5 s10 s内，电梯匀速上升，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，A正确；在05 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态，B错误；在20 s25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态，D错误；在10 s20 s内，电梯减速上升，且加速度大小a0.2 m/s2，由牛顿第二定律可知，支持力向上且大小不变，支持力做正功，故机械能增加，C错误2BD解析 电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等现
10、在，弹簧的伸长量变小，则弹簧的拉力减小，小铁球的合力方向向下，加速度向下，小铁球处于失重状态但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故B、D正确. 3C解析 对箱子和物体整体受力分析，如图所示，由牛顿第二定律可知，MgkvMa，则ag，又整体向上做减速运动，v减小，所以a减小；再对物体单独受力分析如图所示，因ag，所以物体受到箱子上底面向下的弹力FN，由牛顿第二定律可知，mgFNma，则FNmamg，而a减小，则FN减小，所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小；同理，当箱子和物体下降时，物体对箱子下底面有压力且压力越来越大故C正确4BC解析 物体受重力、支持力、摩擦力的作用由于支持力
11、、摩擦力相互垂直，所以把加速度a沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，如图所示沿斜面方向，由牛顿第二定律得：fmgsinmasin垂直于斜面方向，由牛顿第二定律得：FNmgcosmacos当一定时，由得，a越大，f越大，B正确；由得，a越大，FN越大，A错误当a一定时，由得，越大，f越大，D错误；由得，越大，FN越小，C正确【技能强化】5C解析 由于AB之间的最大静摩擦力F1大于B、C之间的最大静摩擦力F2，当外力F小于F2时，AB静止不动，当F大于F2时，二者一起加速运动由牛顿第二定律FF2(mAmB)a，由于F逐渐增大，加速度逐渐增大对木板，当满足：F1F2mBam，即加速度am，且FF2(mA
12、mB)am时，A、B开始相对滑动，此时FF1(F1F2)相对滑动后，对物体B有：F1F2mBa，做匀变速直线运动，选项C正确6B解析 由题意可知，水平横躺时受到的风力是匀速下落时的2倍，即此时风力为2mg，开始下落时受到的阻力为f12mgmg，开始下落时，加速度向下，大小为a1，则有：mgf1ma1，解得向下的加速度最大值为a1g，当人水平横躺时，加速度向上，大小为g，因此选项A正确、B错误；画出由A到C的速度时间图象，由图象的物理意义可知，C正确；由A到C由动能定理可知，WfmgH，D正确7BD解析 运动员由BC的过程中，先向下加速后向下减速，即先失重后超重，但跳板的形变量一直变大，所以跳板
13、所受的压力一直变大，选项A错误、选项B正确；运动员由CB的过程中，先向上加速后向上减速，即先超重后失重，跳板所受的压力一直变小，选项C错误、选项D正确8B解析 取人和小车为一整体，由牛顿第二定律得：2F(Mm)a，设车对人的摩擦力大小为f，方向水平向右，则对人由牛顿第二定律得：Ffma，解得：fF.如果Mm，则fF，方向向右，选项D正确如果Mm，f0，选项A正确；如果Mm，则fF，负号表示方向水平向左，选项C正确、选项B错误9C解析 对整体由牛顿第二定律得(m1m2)gsin(m1m2)a.设杆对小环的作用力大小为N，据平衡条件得N(m1m2)gcos，选项A错误对小球由牛顿第二定律得m2gs
14、inTsin()m2a，解得，选项C正确、选项B错误若杆不光滑，分别对整体、小球用牛顿第二定律同样解得，选项D错误10BD解析 开始物块受到重力、弹簧的向上的弹力以及木箱对物块向下的压力，当物块对木箱顶刚好无压力时，物块受两个力作用，由于重力和弹簧的弹力不变，而木箱对木块的力变为零，所以此时的木块的合外力向上，而加速度的方向与合外力的方向一致，所以加速度的方向也向上，所以可能是加速上升，也可能是减速下降选项BD正确11mg解析 设绳的张力为T，斜面支持力为FN，系统加速度为a.以B为研究对象，由牛顿第二定律Tma以C为研究对象，由牛顿第二定律及平衡条件FNsinTcosmaFNcosTsinmg 联立解得a以A、B、C整体为研究对象，由牛顿第二定律F3ma解得Fmg 【挑战自我】1217.8 cm或20.2 cm解析 当系统具有水平向右的加速度a1 m/s2时，分析A受力，得F1kx1mAgmAax1 m2.8102m2.8 cmL1Lx117.8 cm当系统具有水平向左的加速度a1 m/s2时，对A受力分析，得kx2mAgF1mAa x2 m5.2102 m5.2 cmL2Lx220.2 cm
