《2022年秋高中物理 第4章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年秋高中物理 第4章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年秋高中物理 第4章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二)課時(shí)作業(yè) 新人教版必修1
基礎(chǔ)夯實(shí)
一、選擇題(1~4題為單選題,5、6題為多選題)
1.(浙江省金華十校2017~2018學(xué)年高一上學(xué)期期末)夏天雨后的早晨,一只蝸牛沿著一片傾斜的樹(shù)葉緩慢向上爬行,如圖所示。下列說(shuō)法中正確的是( D )
A.蝸牛對(duì)樹(shù)葉的壓力大小等于蝸牛的重力大小
B.樹(shù)葉對(duì)蝸牛的摩擦力沿樹(shù)葉斜向下
C.樹(shù)葉受到的壓力與蝸牛受到的支持力是一對(duì)平衡力
D.樹(shù)葉對(duì)蝸牛的作用力大小等于蝸牛的重力大小
解析:蝸牛對(duì)樹(shù)葉的壓力大小小于蝸牛的重力大小,A錯(cuò);樹(shù)葉對(duì)蝸牛的摩擦力沿樹(shù)葉向
2、上,B錯(cuò);樹(shù)葉受到的壓力與蝸牛受到的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,C錯(cuò);由共點(diǎn)力的平衡知選項(xiàng)D正確。
2.如圖所示,質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué),分別靜止于水平地面的臺(tái)秤P、Q上,他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端,穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F,若彈簧秤的質(zhì)量不計(jì),下列說(shuō)法正確的是( D )
A.甲同學(xué)處于超重狀態(tài),乙同學(xué)處于失重狀態(tài)
B.臺(tái)秤P的讀數(shù)等于mg-F
C.臺(tái)秤Q的讀數(shù)為mg-2F
D.兩臺(tái)秤的讀數(shù)之和為2mg
解析:甲、乙同學(xué)處于平衡狀態(tài),D選項(xiàng)正確。
3.某同學(xué)乘坐電梯時(shí),突然感到背上的背包變輕了,這一現(xiàn)象表明( B )
A.電梯一定在上升
B.該同學(xué)處于失重狀態(tài)
3、
C.電梯的加速度方向向上
D.該同學(xué)對(duì)電梯地板的壓力大于地板對(duì)該同學(xué)的支持力
解析:突然感到背上的背包變輕了,所以人和物體處于失重狀態(tài),則電梯的加速度的方向向下,電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng),也可能向上減速運(yùn)動(dòng)。故B正確,C錯(cuò)誤;該同學(xué)對(duì)電梯地板的壓力和地板對(duì)該同學(xué)的支持力是作用力與反作用力,總是大小相等,方向相反。故D錯(cuò)誤。
4.一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降,設(shè)氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力僅與速率有關(guān),重力加速度為g,現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需要從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為( C )
A.2M- B.M-
C.2(M-) D.0
解析:設(shè)氣球所受阻
4、力為f,當(dāng)氣球勻速下降時(shí),由物體的平衡條件知:
Mg=F+f①
當(dāng)從氣球吊籃中減少質(zhì)量為m的物體后,氣球勻速上升,此時(shí),有
(M-m)g+f=F②
由①②式解得 m=2(M-)
5.(河北省滄州市2017~2018學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示,一人乘坐滑車由靜止開(kāi)始沿長(zhǎng)10m的傾斜直軌道向下加速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻開(kāi)始減速,到達(dá)軌道末端時(shí),滑車恰好停止,整個(gè)過(guò)程歷時(shí)4s。若將滑車加速和減速過(guò)程均視為勻變速直線運(yùn)動(dòng),則( CD )
A.下滑過(guò)程中乘坐滑車的人始終處于失重狀態(tài)
B.下滑過(guò)程中乘坐滑車的人始終處于超重狀態(tài)
C.滑車加速階段的平均速度和減速階段的平均速度大小相等
D.滑車
5、下滑過(guò)程中的最大速度為5m/s
解析:人加速下滑時(shí)處于失重狀態(tài),減速下滑時(shí)處于超重狀態(tài),故A、B錯(cuò);由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知選項(xiàng)C、D正確。
6.某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,t0至t3時(shí)間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?( AD )
解析:由圖可知,t0至t1時(shí)間段彈簧秤的示數(shù)小于G,故物體可能向下加速,也可能向上減速;t1至t2時(shí)間段彈力等于重力,故合力為零,物體可能勻速也可能靜止;而t2至t3時(shí)間段內(nèi)合力向上,故物體加速度向上,電梯可能向上加速也可能向下減速;AD均符合題意;故選AD。
二
6、、非選擇題
7.(四川成都七中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)如圖所示,放在粗糙斜面上的物塊A和懸掛的物塊B均處于靜止?fàn)顟B(tài),輕繩AO繞過(guò)光滑的定滑輪與輕質(zhì)彈簧的右端及輕繩BO的上端連接于O點(diǎn)。輕質(zhì)彈簧中軸線沿水平方向,輕繩的OC段與豎直方向的夾角θ=60°,斜面傾角α=30°,物塊A和B的質(zhì)量分別為mA=5kg,mB=1.5kg,彈簧的勁度系數(shù)為k=500N/m,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)彈簧的伸長(zhǎng)量x;
(2)物塊A受到的摩擦力f的大小和方向。
答案:(1)彈簧的伸長(zhǎng)量x為3cm;(2)物塊A受到的摩擦力f的大小為5N,方向沿斜面向下。
解析:(1)以結(jié)點(diǎn)O
7、為研究對(duì)象,受力如圖并正交分解,
據(jù)平衡條件有
x:kx-Fsin60°=0 ①
y:Fcos60°-mBg=0 ②
由②解得:F==30N
代入①解得:x==m=m=3cm
(2)物塊A受力如圖并正交分解,
據(jù)平衡條件有
x:F-mAgsin30°-f=0
解得:f=F-mAgsin30°=30-5×10×N=5N,方向:沿斜面向下。
能力提升
一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題)
1.(貴州省安順市2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)幾位同學(xué)為了探究電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大小,他們將體重計(jì)放在電梯中。一位同學(xué)站在體重計(jì)上,然后乘坐電
8、梯從1層直接到10層,之后又從10層直接回到1層,并用照相機(jī)進(jìn)行了記錄,如圖所示,圖1為電梯啟動(dòng)前,圖2至圖5中箭頭方向表示電梯運(yùn)動(dòng)方向,下列說(shuō)法中正確的是( D )
A.圖2表示電梯向上減速
B.圖3 表示電梯向上加速
C.圖4表示電梯向下減速
D.根據(jù)圖1和圖5可估測(cè)出圖5中電梯的加速度
解析:圖2示數(shù)大于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù),所以電梯是向上加速,故A錯(cuò)誤;圖3示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù),根據(jù)牛頓第二定律得這位同學(xué)加速度方向向下,處于失重狀態(tài),電梯向上減速,故B錯(cuò)誤;圖4示數(shù)小于靜止時(shí)體重計(jì)的示數(shù),所以電梯在向下加速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤;根據(jù)圖1示數(shù)可以求出同學(xué)的質(zhì)量,根據(jù)圖5示數(shù)運(yùn)
9、用牛頓第二定律可以求出圖5中電梯的加速度,故D正確。
2.疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂(lè)形式,也是一種高難度的雜技。圖示為六人疊成的三層靜態(tài)造型,假設(shè)每個(gè)人的重力均為G,下面五人的背部均呈水平狀態(tài),則最底層正中間的人的一只腳受到水平地面的支持力約為( C )
A.G B.G
C.G D.G
解析:設(shè)最底層的人對(duì)中間兩人每只腳的支持力為F1,對(duì)上面三人由平衡條件可得4F1=3G,故F1=G。設(shè)最底層中間的人每只腳受到的支持力為F2 ,由平衡條件得G+2F1′=2F2,其中F1′為F1的反作用力,解得F2=G,C正確。
3.(陜西師大附中2016~2017學(xué)年高一上學(xué)
10、期期末)如圖,滑塊A置于水平地面上,滑塊B在一水平力作用下緊靠滑塊A(A、B接觸面豎直),此時(shí)A恰好不滑動(dòng),B剛好不下滑,已知A與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,A與B的質(zhì)量之比為( B )
A. B.
C. D.
解析:對(duì)A、B整體分析,根據(jù)平衡條件,有:
F=μ2(m1+m2)g ①
再對(duì)物體B分析,根據(jù)平衡條件,有:
m2g=μ1 F②
聯(lián)立①②解得:=
故選B。
4.圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲——起跳動(dòng)作的示意圖,中間的“·”表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感器畫出的F-t圖線。兩圖中a~g各點(diǎn)一一對(duì)應(yīng),其中
11、有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒(méi)有畫出。取重力加速度g=10m/s2。則下列說(shuō)法中正確的是( ABD )
A.此人的質(zhì)量約為70kg
B.此人重心在b點(diǎn)時(shí)處于失重狀態(tài)
C.此人重心在d點(diǎn)時(shí)的加速度方向向下
D.在a、b、d三點(diǎn)中,此人重心在d點(diǎn)時(shí)加速度最大
解析:題圖中a表示人處于靜止?fàn)顟B(tài),此時(shí)力傳感器示數(shù)約為700N,則此人質(zhì)量約為70kg,選項(xiàng)A正確。
b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的力小于人的重力,故人處于失重狀態(tài),選項(xiàng)B正確。
d點(diǎn)人處于超重狀態(tài),加速度方向向上,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。
a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的加速度為0,b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的加速度大小為m/s2≈7.1m/s2,d點(diǎn)對(duì)應(yīng)加速度大小為m/s2≈18.6m/s2,選項(xiàng)D正
12、確。
5.北京歡樂(lè)谷游樂(lè)場(chǎng)天地雙雄是雙塔太空梭。它是能體驗(yàn)強(qiáng)烈失重、超重感覺(jué)的娛樂(lè)設(shè)施,先把乘有十多人的座艙,送到76m高的地方,讓座艙自由落下,當(dāng)落到離地面28m時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng),座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)剛好停止。若某游客手中托著質(zhì)量為1kg的飲料瓶進(jìn)行這個(gè)游戲,g取9.8m/s2,則( BD )
A.當(dāng)座艙落到離地面高度為40m的位置時(shí),飲料瓶對(duì)手的作用力大于9.8N
B.當(dāng)座艙落到離地面高度為40m的位置時(shí),飲料瓶對(duì)手的作用力為零
C.當(dāng)座艙落到離地面高度為15m的位置時(shí),飲料瓶對(duì)手的作用力小于9.8N
D.當(dāng)座艙落到離地面高度為15m的位置時(shí),手要用26.6N的力才能托住
13、飲料瓶
解析:當(dāng)座艙落到離地面高度為40m的位置時(shí),處于完全失重狀態(tài),故飲料瓶對(duì)手的壓力為零,選項(xiàng)B正確、A錯(cuò)誤。座艙自由落體過(guò)程,有v2=2g(H-h(huán)),座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面過(guò)程,根據(jù)速度位移公式,有v2=2ah,由以上兩式解得:a=16.8m/s2,當(dāng)座艙落到離地面高度為15m的位置時(shí),飲料瓶處于超重狀態(tài),有:F-mg=ma,解得F=26.6N,即當(dāng)座艙落到離地面高度為15m時(shí),手要用26.6N的力才能托住飲料瓶,選項(xiàng)C錯(cuò)誤、D正確。
二、非選擇題
6.(北京市昌平區(qū)臨川學(xué)校2016~2017學(xué)年高一上學(xué)期期末)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量長(zhǎng)距離電動(dòng)扶梯加速度的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,將一
14、電子健康秤置于水平的扶梯臺(tái)階上,實(shí)驗(yàn)員站在健康秤上相對(duì)健康秤靜止。使電動(dòng)扶梯由靜止開(kāi)始斜向上運(yùn)動(dòng),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程可分為三個(gè)階段,先加速、再勻速、最終減速停下,已知電動(dòng)扶梯與水平方向夾角為37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,某次測(cè)量的三個(gè)階段中電子健康秤的示數(shù)F隨時(shí)間t的變化關(guān)系,如圖2所示。
(1)畫出加速過(guò)程中實(shí)驗(yàn)員的受力示意圖;
(2)求該次測(cè)量中實(shí)驗(yàn)員的質(zhì)量m;
(3)求該次測(cè)量中電動(dòng)扶梯加速過(guò)程的加速度大小a1和減速過(guò)程的加速度大小a2。
答案:(1)見(jiàn)解析 (2)60kg (3)0.56m/s2,0.42m/s2
解析:(1)對(duì)實(shí)驗(yàn)員受力分析,畫出示意圖如圖:
(2)3~6s電梯勻速運(yùn)動(dòng),實(shí)驗(yàn)員受力平衡
F=mg=600N,
得:m=60kg
(3)加速階段,對(duì)豎直方向,根據(jù)牛頓第二定律:
F1-mg=ma1sin37°
得:a1=0.56m/s2
同理減速時(shí),根據(jù)牛頓第二定律
mg-F2=ma2sin37°
a2=0.42m/s2