重點強化卷(四)牛頓運動定律的應(yīng)用(建議用時：60分鐘)一、選擇題1(多選)關(guān)于作用力和反作用力，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號：69370269】A地球?qū)χ匚锏淖饔昧Υ笮〉扔谥匚飳Φ厍虻淖饔昧Υ笮當(dāng)作用力是摩擦力時，反作用力也一定是摩擦力C雞蛋擊石頭，石存蛋破，證明作用力可以大于反作用力D勻速上升的氣球所受浮力沒有反作用力【解析】地球?qū)χ匚锏淖饔昧εc重物對地球的作用力是相互作用力，大小相等，A對；由作用力和反作用力的性質(zhì)可知，B對；雞蛋擊石頭，石存蛋破，是由于雞蛋比石頭容易打破，并不是作用力大于反作用力，C錯；勻速上升的氣球所受浮力的反作用力是氣球?qū)諝獾淖饔昧?，D錯【答案】AB2用牛頓第三定律判斷下列說法中正確的是()A馬拉車時，只有馬對車的拉力大于車對馬的拉力時才能前進B物體A靜止在物體B上，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的10倍，所以A作用于B的力大于B作用于A的力C輪船的螺旋槳旋轉(zhuǎn)時向后推水，水同時給螺旋槳一個作用力D發(fā)射火箭時，燃料點燃后，噴出的氣體給空氣一個作用力，空氣施加的反作用力推動火箭前進【解析】只有當(dāng)馬對車的拉力大于車受到的阻力時，車才能開始運動，馬拉車的力和車?yán)R的力是一對作用力和反作用力，大小總是相等的，A錯誤A、B之間的相互作用力總是大小相等的，與它們的質(zhì)量無關(guān)，B錯誤輪船之所以前進是因為螺旋槳旋轉(zhuǎn)時給水一個向后的推力，水同時給螺旋槳一個向前的推力，從而推動輪船前進，C正確火箭之所以能夠前進是因為火箭內(nèi)燃燒形成的高溫高壓氣體迅速向后運動，根據(jù)牛頓第三定律，燃燒形成的高溫高壓氣體也向前推火箭，從而使火箭克服阻力向前飛行，如果說成噴出的氣體向后推空氣，那么根據(jù)牛頓第三定律，應(yīng)是空氣向前推“噴出的氣體”而不是推動火箭，D錯誤【答案】C3在建筑工地上經(jīng)常通過起重機的鋼索將重物由地面吊到空中，關(guān)于重物的上升和下降下列說法正確的是 () 【導(dǎo)學(xué)號：69370270】A只有重物向上加速運動時，才會出現(xiàn)超重現(xiàn)象B重物向上運動時，就會出現(xiàn)超重現(xiàn)象C出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，重物的重力減小D無論超重還是失重，重物的重力都不會變化【解析】重物向下減速運動時加速度向上，也會出現(xiàn)超重現(xiàn)象，A錯誤重物的加速度向上就會出現(xiàn)超重現(xiàn)象，與重物的運動方向無關(guān)，B錯誤重物的重力不會隨加速度方向的變化而變化，C錯誤，D正確【答案】D4一天，下著傾盆大雨某人乘坐列車時發(fā)現(xiàn)，車廂的雙層玻璃內(nèi)積水了列車進站過程中，他發(fā)現(xiàn)水面的形狀如圖中的()【解析】列車進站時剎車，速度減小，而水由于慣性仍要保持原來較大的速度，所以水向前涌，液面形狀和選項C一致【答案】C5(多選)如圖2所示，水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動，下列說法中正確的是()【導(dǎo)學(xué)號：69370271】圖2A作用力F與墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力B作用力F與物體對墻壁的壓力是一對平衡力C物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力D物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力【解析】作用力F與墻壁對物體的支持力作用在同一物體上，大小相等、方向相反，在一條直線上，是一對平衡力，A錯作用力F作用在物體上而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個力不能成為平衡力，也不是作用力和反作用力，B錯物體在豎直方向上，受豎直向下的重力和墻壁對物體豎直向上的靜摩擦力，因物體處于靜止，故這兩個力是一對平衡力，C對物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力，是兩個物體之間的相互作用力，是一對作用力和反作用力，D對【答案】CD6(多選)如圖3所示，在建筑工地上一建筑工人兩手對稱用水平力將兩長方形水泥制品P和Q夾緊，并以加速度a豎直向上搬起，P和Q的質(zhì)量分別為2m和3m，水平力為F，P和Q間動摩擦因數(shù)為，在此過程中 ()圖3AP受到Q的摩擦力方向一定豎直向下BP受到Q的摩擦力大小為2FCP受到Q的摩擦力大小為0.5m(ga)DP受到Q的摩擦力大小為1.5m(ga)【解析】設(shè)每只手與水泥制品的摩擦力大小均為f1，設(shè)P受到Q的摩擦力大小為f2、方向豎直向上對P、Q整體及P分別應(yīng)用牛頓第二定律有2f15mg5ma，f1f22mg2ma，聯(lián)立解得f20.5m(ga)，負號說明P受到Q的摩擦力方向向下，A、C正確【答案】AC7在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖4所示，則在這段時間內(nèi) () 【導(dǎo)學(xué)號：69370272】圖4A曉敏同學(xué)所受的重力變小了B曉敏同學(xué)對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運動D電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【解析】體重計示數(shù)變小，是由于曉敏對體重計的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，故A錯誤曉敏對體重計的壓力與體重計對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故B錯誤以豎直向下為正方向，有mgFma，即50g40g50a，解得a，加速度方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，故C錯誤，D正確【答案】D8行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺Γ瑸榱吮M可能地減輕碰撞引起的傷害，人們設(shè)計了安全帶，假定乘客質(zhì)量為70 kg，汽車車速為90 km/h，從踩下剎車到完全停止需要的時間為5 s，安全帶對乘客的作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦) () 【導(dǎo)學(xué)號：69370273】A450 NB400 NC350 ND300 N【解析】汽車的速度v090 km/h25 m/s，設(shè)汽車勻減速的加速度大小為a，則a5 m/s2，對乘客應(yīng)用牛頓第二定律得：Fma705 N350 N，所以C正確【答案】C9質(zhì)量為M的人站在地面上，用繩通過滑輪將質(zhì)量為m的重物從高處放下，如圖5所示若重物以加速度a下降(a<g)，則人對地面的壓力為 ()圖5A(Mm)gmaBM(ga)maC(Mm)gmaDMgma【解析】以重物為研究對象，受力分析如圖甲所示由牛頓第二定律得mgFma甲乙所以繩子上的拉力Fmgma以人為研究對象，受力分析如圖乙所示由平衡條件得FNMg所以NMgFMgmamg由牛頓第三定律知，人對地面的壓力大小等于地面對人的支持力大小，所以NN(Mm)gma.【答案】C二、計算題10一質(zhì)量M10 kg的木楔ABC靜止在粗糙水平地面上，與地面間的動摩擦因數(shù)0.2.在木楔的傾角為30的斜面上，有一質(zhì)量m1.0 kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑，如圖6所示，當(dāng)滑行路程s1.4 m時，其速度v1.4 m/s.在這過程中，木楔沒有動求地面對木楔的摩擦力的大小和方向(重力加速度取g10 m/s2). 【導(dǎo)學(xué)號：69370274】圖6【解析】方法一：隔離物塊，其受力情況如圖甲所示甲 乙其加速度大小為：a0.7 m/s2由牛頓第二定律得：N1mgcos 0mgsin f1ma再隔離木楔，其受力情況如圖乙所示，由平衡條件，得：f2f1cos N1sin 0其中：f1f1，N1N1解之可得：f20.61 N，水平向左方法二：選整體為研究對象，只列水平方向的牛頓第二定律方程：f2MaMxmamx，其中aMx0amxacos ，所以f20.61 N，方向水平向左【答案】0.61 N，水平向左11如圖7所示，在海濱游樂場里有一種滑沙運動某人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點后，沿水平的滑道再滑行一段距離到C停下來若人和滑板的總質(zhì)量m60.0 kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為0.5，斜坡的傾角37(sin 370.6，cos 370.8)，斜坡與水平滑道間是平滑連接的整個運動過程中空氣阻力忽略不計，重力加速度g取10 m/s2.求： 【導(dǎo)學(xué)號：69370275】圖7(1)人從斜坡上滑下的加速度；(2)若由于場地的限制，水平滑道BC的最大長度L20.0 m，求斜坡上A、B兩點間的最大距離【解析】 (1)人和滑板在斜坡上的受力如圖甲所示，沿坡面和垂直坡面建立直角坐標(biāo)系甲設(shè)人和滑板在斜坡上滑下的加速度為a1，由牛頓第二定律有mgsin fma1Nmgcos 0其中fN聯(lián)立解得人和滑板滑下的加速度a1g(sin cos )2.0 m/s2(2)人和滑板在水平滑道上受力如圖乙所示，由牛頓第二定律有乙Nmg0fma2其中fN聯(lián)立解得人和滑板在水平滑道上運動的加速度大小a2g5 m/s2設(shè)人從斜坡上滑下的最大距離為LAB，由勻變速直線運動公式有v02a1LAB,0v2a2L聯(lián)立解得LAB50.0 m【答案】(1)2.0 m/s2(2)50.0 m12美國密執(zhí)安大學(xué)五名學(xué)習(xí)航空航天工程的大學(xué)生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學(xué)生飛行計劃”飛行員將飛艇開到6 000 m的高空后，讓飛艇由靜止下落，以模擬一種微重力的環(huán)境下落過程飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍，這樣，可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài)，大學(xué)生們就可以進行微重力影響的實驗緊接著飛艇又做勻減速運動若飛艇離地面的高度不得低于500 m，重力加速度g取10 m/s2，試計算： 【導(dǎo)學(xué)號：69370276】(1)飛艇在25 s內(nèi)下落的高度；(2)在飛艇后來的減速過程中，大學(xué)生對座位的壓力是其重力的多少倍【解析】(1)設(shè)飛艇在25 s內(nèi)下落的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律可得mgF阻ma1，解得：a19.6 m/s2.飛艇在25 s內(nèi)下落的高度為h1a1t23 000 m.(2)25 s后飛艇將做勻減速運動，開始減速時飛艇的速度va1t240 m/s.減速運動下落的最大高度為h2(6 0003 000500) m2 500 m.減速運動飛艇的加速度大小a2至少為a211.52 m/s2.設(shè)座位對大學(xué)生的支持力為N，則Nmgma2，Nm(ga2)2.152mg根據(jù)牛頓第三定律，NN即大學(xué)生對座位的壓力是其重力的2.152倍【答案】(1)3 000 m(2)2.152倍