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文本内容:
2019-2020年高中物理
4.7用牛顿运动定律解决问题课时提升作业
(二)新人教版必修1
一、选择题本题共5小题每小题7分共35分多选题已在题号后标出
1.物体在共点力作用下下列说法中正确的是 A.物体的速度在某一时刻等于零物体就一定处于平衡状态B.物体相对另一物体保持静止时物体一定处于平衡状态C.物体处于平衡状态所受合力一定为零D.物体处于平衡状态时物体一定做匀速直线运动【解析】选C处于平衡状态的物体从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态从受力上来看物体所受合力为零某一时刻速度为零的物体受力不一定为零故不一定处于平衡状态选项A、D错误;物体相对于另一物体静止时该物体不一定静止如当另一物体做变速运动时该物体也做变速运动此物体处于非平衡状态故选项B错误;由共点力的平衡条件可知选项C正确
2.xx·厦门高一检测2013年6月26日8时7分许搭乘3名中国航天员的神舟十号载人飞船返回舱在内蒙古中部草原上顺利着陆返回舱在重返大气层时速度可达几千米每秒为保证返回舱安全着陆在下降过程中要利用降落伞使返回舱减速如图所示为神十返回舱主降落伞打开返回舱减速下降过程在这过程中 A.返回舱处于失重状态B.返回舱处于超重状态C.航天员受到的重力变小了D.航天员受到的重力与返回舱对他的作用力相等【解析】选B返回舱减速下降时加速度方向向上故返回舱处于超重状态但返回舱的重力不变故选项B对A、C错;由于返回舱处于超重状态里面的人也处于超重状态故航天员受到的重力小于返回舱对他的作用力选项D错误【变式训练】xx·济宁高一检测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大了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.不论超重或失重甚至完全失重物体所受重力是不变的【解析】选D所谓超重或失重指的是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力大于或小于自身重力的现象而物体自身的重力不变故选项D正确选项A、B、C错误
3.多选xx·武汉高一检测几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况他们将体重计放在电梯中一位同学站在体重计上然后乘坐电梯从1层直接到10层之后又从10层直接回到1层用照相机进行了相关记录如图所示图甲为电梯静止时体重计的照片图乙、图丙、图丁和图戊分别为电梯运动过程中体重计的照片根据照片推断正确的是 A.根据图乙推断电梯一定处于加速上升过程电梯内同学可能处于超重状态B.根据图丙推断电梯一定处于减速下降过程电梯内同学可能处于失重状态C.根据图丁推断电梯可能处于减速上升过程电梯内同学一定处于失重状态D.根据图戊推断电梯可能处于减速下降过程电梯内同学一定处于超重状态【解析】选C、D由图甲可知该同学的体重为46kg图乙中体重计的示数大于人的重力故该同学处于超重状态该电梯可能加速上升也可能减速下降选项A错误;图丙中体重计的示数小于人的重力故该同学处于失重状态该电梯可能加速下降也可能减速上升选项B错误;图丁中体重计的示数小于人的重力故该同学一定处于失重状态该电梯可能加速下降也可能减速上升选项C正确;图戊中体重计的示数大于人的重力故该同学一定处于超重状态该电梯可能加速上升也可能减速下降选项D正确【总结提升】正确理解超重、失重现象1超重与失重现象仅仅是一种表象只是拉力或压力的增大或减小物体的重力大小是不变的2物体处于超重状态时不一定是向上加速运动也可能是向下减速运动;同理物体处于失重状态时不一定是向下加速运动也可能是向上减速运动3能否发生超重或失重现象是由加速度的方向决定的与运动方向无关;加速度的大小决定了发生超重或失重时“超出或失掉重力”的大小
4.xx·娄底高一检测体重为500N的小勇站在体重计上在升降机中研究超重与失重现象升降机在上升过程中经历了加速、匀速和减速三个阶段比较符合实际情况的体重计的示数依次应为 A.480N、500N、520N B.520N、500N、480NC.480N、520N、500N D.500N、500N、500N【解析】选B在向上加速过程中人处于超重状态故体重计的示数大于自身重力;在匀速向上时体重计的示数等于人的重力;在向上减速过程中人处于失重状态故体重计的示数小于自身重力所以选项B正确选项A、C、D错误【变式训练】xx·温州高一检测在以加速度a匀加速上升的电梯中有一个质量为m的人下列说法正确的是 A.此人对地球的吸引作用产生的力为mg-aB.此人对电梯的压力为mg-aC.此人受到的重力为mg+aD.此人的视重为mg+a【解析】选D人受到的重力以及人对地球的引力与人的运动状态无关只与质量和重力加速度有关即G=mgA、C错;由于电梯匀加速上升人处于超重状态此时人对电梯的压力FN=mg+a故B错D对
5.多选竖直上抛的物体又落回抛出点关于物体运动的下列说法中正确的有 A.上升过程和下落过程时间相等、位移相同B.物体到达最高点时速度和加速度均为零C.整个过程中任意相等时间内物体的速度变化量均相同D.不管竖直上抛的初速度有多大v010m/s物体上升过程的最后1s时间内的位移总是不变的【解析】选C、D上升和下落过程时间相等而位移大小相等、方向相反物体到最高点加速度仍为g故选项A、B均错;在任意相等时间t内速度变化量均为gt选项C正确;根据逆向思维知物体上升过程最后1s内位移和自由下落第1s内位移大小是相等的都为g×12=g选项D也正确
二、非选择题15分
6.xx·兰州高一检测竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧测力计如图所示弹簧测力计的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体试分析下列情况下电梯具体的运动情况g取10m/s21当弹簧测力计的示数FT1=40N且保持不变;2当弹簧测力计的示数FT2=32N且保持不变;3当弹簧测力计的示数FT3=44N且保持不变【解析】1由于FT1=40N=G物体处于平衡状态电梯可能静止或做匀速直线运动2由于FT2=32NG物体处于失重状态;由牛顿第二定律得G-FT2=maa=2m/s2;电梯可能以2m/s2的加速度向下做加速运动也可能以2m/s2的加速度向上做减速运动3由于弹簧测力计的示数FT3=44NG物体处于超重状态;由牛顿第二定律得FT3-G=maa=1m/s2;电梯可能以1m/s2的加速度向上做加速运动也可能以1m/s2的加速度向下做减速运动答案见解析25分钟 50分
一、选择题本题共4小题每小题7分共28分多选题已在题号后标出
1.物体受到与水平方向成30°角的拉力F的作用向左做匀速直线运动如图所示则物体受到的拉力F与地面对物体的摩擦力的合力的方向是 A.向上偏左B.向上偏右C.竖直向上D.竖直向下【解析】选C物体受四个力的作用如图所示由于物体做匀速直线运动则由受力平衡知力F的水平分量与摩擦力F′大小相等故两力的合力竖直向上大小等于F竖直向上的分力C对
2.xx·长春高一检测某跳水运动员在3m长的踏板上起跳我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态其中A为无人时踏板静止点B为人站在踏板上静止时的平衡点C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点则下列说法正确的是 A.人和踏板由C到B的过程中人向上做匀加速运动B.人和踏板由C到A的过程中人处于超重状态C.人和踏板由C到A的过程中先超重后失重D.人在C点具有最大速度【解析】选C人由C到B的过程中重力不变弹力一直减小合力减小所以加速度减小故A错误;人和踏板由C到B的过程中弹力大于重力加速度向上人处于超重状态从B到A的过程中重力大于弹力加速度向下处于失重状态故B错误C正确;人在C点的速度为零故D错误【变式训练】xx·大同高一检测蹦极是一种极限体育项目可以锻炼人的胆量和意志运动员从高处跳下弹性绳被拉展前做自由落体运动弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下运动员下落一定高度后速度减为零在下降的全过程中下列说法中正确的是 A.运动员一直处于失重状态B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态后处于超重状态C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态后处于失重状态D.弹性绳拉展前运动员处于失重状态弹性绳拉展后运动员处于超重状态【解析】选B运动员先做自由落体运动此时a=g处于完全失重状态;弹性绳拉展后运动员并不立即减速在拉力小于重力前加速度仍向下仍处于失重状态;之后拉力大于重力运动员减速其加速度向上处于超重状态故A、C、D错误B正确
3.物体静止在斜面上若斜面倾角增大物体仍静止则物体受到的斜面支持力和摩擦力的变化情况是 A.支持力增大摩擦力增大B.支持力增大摩擦力减小C.支持力减小摩擦力增大D.支持力减小摩擦力减小【解题指南】解答本题时可按以下步骤进行1对物体进行受力分析搞清物体的受力情况2画出物体在斜面倾角增大时不同状态下受力的矢量图画在同一幅图中3根据表示力的线段的长度变化判断力的变化【解析】选C以物体为研究对象画出物体受力的矢量图如图所示由表示支持力和摩擦力的有向线段的长度的变化可知当斜面倾角增大时支持力减小摩擦力增大
4.一物体从某一行星表面竖直向上抛出不计空气阻力设抛出时t=0得到物体上升高度随时间变化的h-t图像如图所示则该行星表面重力加速度大小与物体被抛出时的初速度大小分别为 A.8m/s2 20m/s B.10m/s2 25m/sC.8m/s2 25m/sD.10m/s2 20m/s【解析】选A根据图像可知物体在t=
2.5s时上升到最大高度为25m由竖直上抛运动公式h=v0t-gt2v2-=-2gh可求得A项正确
二、非选择题本题共2小题共22分
5.8分如图所示质量为m的物体在与竖直方向成θ角的推力F作用下沿竖直墙壁向上匀速运动若物体与墙面间的动摩擦因数为μ试求F的大小【解析】物体的受力如图所示由共点力的平衡条件沿水平方向FN-Fsinθ=0沿竖直方向Fcosθ=mg+Ff又Ff=μFN解得F=答案
6.14分xx·衡水高一检测一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处然后让座舱自由落下落到离地面30m高时制动系统开始启动座舱均匀减速到地面时刚好停下若座舱中某人用手托着m=5kg的铅球取g=10m/s2试求1从开始下落到最后着地经历的总时间2当座舱落到离地面35m的位置时手对球的支持力是多少3当座舱落到离地面15m的位置时球对手的压力是多少【解题指南】解答本题时可按以下步骤进行1分清座舱有两个不同的运动过程;2对两个运动过程进行受力分析然后用运动学和动力学知识列方程;3求解方程并得出结果【解析】1由题意可知座舱先自由下落h1=75m-30m=45m由h1=g得t1==3s下落45m时的速度v1=gt1=30m/s减速过程中的平均速度==15m/s减速时间t2==2s总时间t=t1+t2=5s2离地面35m时座舱自由下落处于完全失重状态所以手对球的支持力为零;3由=2gh1=2ah2得减速过程中加速度的大小a=15m/s2或a==15m/s2根据牛顿第二定律FN-mg=ma解得FN=125N根据牛顿第三定律可知球对手的压力为125N答案15s 20 3125N。