1、专题 牛顿运动定律的综合应用一 超重与失重1有关超重和失重，以下说法中正确的是 ( )A物体处于超重状态时，所受重力增大，处于失重状态时，所受重力减小B竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程D站在月球表面的人处于失重状态2如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲起立的动作时记录的压力 F 随时间 t 变化的图线，由图线可知该同学 ( )A体重约为 650 NB做了两次下蹲起立的动作C做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立D下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态3如图所示，质量为 M 的木楔 ABC 静置于粗糙水平面上，在斜
2、面顶端将一质量为 m 的物体，以一定的初速度从A 点沿平行斜面的方向推出，物体 m 沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列有关说法中正确的是 ( )A地面对木楔的支持力大于 (Mm)g B地面对木楔的支持力小于(M m)gC地面对木楔的支持力等于(Mm )g D地面对木楔的摩擦力为 04.在探究超重和失重规律时，某体重为 G 的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力 F 随时间 t 变化的图象，则下列图象中可能正确的是 ( )5.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为 50 kg，电梯运动过程中，某一段时
3、间内晓敏同学发现体重计示数如图 3 所示在这段时间内下列说法中正确的是 ( )A晓敏同学所受的重力变小了B晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C电梯一定在竖直向下运动D电梯的加速度大小为 g/5，方向一定竖直向下二 动力学中的图象问题6如图所示，水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体 A 相连接，整个系统处于平衡状态现用一竖直向下的力压物体 A，使 A 竖直向下做匀加速直线运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内下列关于所加力 F 的大小和运动距离 x 之间关系图象正确的是 ( )7某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力 F 随时间 t 变化的图象如图所示，在 08 s 内
4、，下列说法正确的是 ( )A物体在 02 s 内做匀加速直线运动B物体在第 2 s 末速度最大C物体在第 8 s 末离出发点最远D物体在第 4 s 末速度方向发生改变8刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一，图所示的图线 1、2 分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离 s 与刹车前的车速 v 的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦，据此可知，下列说法正确的是 ( )A甲车与地面间的动摩擦因数较大，甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D甲车的刹车距离 s 随刹车前的车速 v 变化快，甲车的刹车
5、性能好三动力学中的临界极值问题分析9.如图所示，质量为 m1 kg 的物块放在倾角为 37的斜面体上，斜面体质量为 M2 kg，斜面体与物块间的动摩擦因数为 0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力 F，要使物块 m 相对斜面静止，试确定推力 F 的取值范围(sin 37 0.6，cos 37 0.8，g10 m/s 2)10.如图所示，物体 A 叠放在物体 B 上，B 置于光滑水平面上，A、B 质量分别为 mA6 kg，m B2 kg，A、B 之间的动摩擦因数 0.2，开始时 F10 N，此后逐渐增加，在增大到 45 N 的过程中，则 ( )A当拉力 Fv1，则 ( )At 2 时刻，小物块
6、离 A 处的距离达到最大Bt 2 时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t 2 时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t 3 时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用13如图所示，倾角为 37，长为 l16 m 的传送带，转动速度为 v10 m /s，动摩擦因数 0.5，在传送带顶端A 处无初速度地释放一个质量为 m0.5 kg 的物体已知 sin 370.6 ，cos 370.8，g 10 m/s2.求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端 A 滑到底端 B 的时间14. 如图所示，水平传送带 AB 长 L10
7、m，向右匀速运动的速度 v04 m/s，一质量为 1 kg 的小物块(可视为质点)以 v16 m/s 的初速度从传送带右端 B 点冲上传送带，物块与传送；带间的动摩擦因数 0.4，g 取 10 m/s2.求：(1)物块相对地面向左运动的最大距离；(2)物块从 B 点冲上传送带到再次回到 B 点所用的时间15带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械，又称连续输送机如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速度地放在传送带上，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹下列说法正确的是( )A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大，径迹的长度越短C木炭包与传
8、送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短D传送带运动的速度越大，径迹的长度越短16如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为 ，以速度 v0 逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数 m，则从滑块开始运动起，滑块、木板运动的 vt 图象可能是 ( )18如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持 v1 m/s 的恒定速率运行旅客把行李无初速度地放在 A 处，设行李与传送带之间的动摩擦因数 0.1，A、B 间的距离为 2 m，g 取 10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时
9、也以v1 m/s 的恒定速率平行于传送带运动到 B 处取行李，则 ( )A乘客与行李同时到达 B 处B乘客提前 0.5 s 到达 B 处C行李提前 0.5 s 到达 B 处D若传送带速度足够大，行李最快也要 2 s 才能到达 B 处19如图所示为上、下两端相距 L5 m ，倾角 30 ，始终以 v3 m/s 的速率顺时针转动的传送带( 传送带始终绷紧) 将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过 t2 s 到达下端重力加速度 g 取 10 m/s2，求： (1)传送带与物体间的动摩擦因数；(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端牛顿运动定律专题
10、答案1B 2. AC 3. C 4. D 5.D 6. D 7. C 8. B 10. D 11.C 12. B 15. C 16.D 17. AC 18. BD9. (1)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为 F1，此时物块受力分析如图所示，取加速度的方向为 x轴正方向对物块，水平方向有 FNsin F Ncos ma 1竖直方向有 FNcos F Nsin mg0对 M、m 整体有 F1( Mm)a 1代入数值得：a 14.8 m/s 2，F 114.4 N(2)设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为 F2，对物块受力分析如图，在水平方向有FNsin F Ncos ma
11、2竖直方向有 FNcos F Nsin mg0对整体有 F2(M m)a 2代入数值得 a211.2 m/s 2，F 233.6 N综上所述可知推力 F 的取值范围为：14.4 N F33.6 N答案 14.4 NF33.6 N13. (1)传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有 mg(sin 37cos 37)ma则 agsin 37 gcos 372 m/s 2， 根据 l at2得 t4 s.12(2)传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带
12、向下，设物体的加速度大小为 a1，由牛顿第二定律得mgsin 37mgcos 37ma 1 则有 a1 10 m/s 2mgsin 37 mgcos 37m设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为 t1，位移为 x1，则有t1 s1 s，x 1 a1t 5 mmgcos 37，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力摩擦力发生突变设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为 a2，则 a2 2 m/s 2mgsin 37 mgcos 37mx2lx 111 m又因为 x2vt 2 a2t ，则有 10t2t 11 解得：t 21 s(t 211 s 舍去) 1
13、2 2 2所以 t 总 t 1t 22 s.14.解 (1)设物块与传送带间摩擦力大小为 Ff Ffmg Ffx 物 mv x 物 4.5 m12 21(2)设小物块经时间 t1速度减为 0，然后反向加速，设加速度大小为 a，经时间 t2与传送带速度相等v1at 10 a t11.5 s v0at 2 t21 sFfm设反向加速时，物块的位移为 x1，则有 x1 at 2 m12 2物块与传送带共速后，将做匀速直线运动，设经时间 t3再次回到 B 点x 物 x 1v 0t3 t30.625 s 所以 t 总 t 1t 2t 33.125 s19. (1)物体在传送带上受力如图所示，物体沿传送带向下匀加速运动，设加速度为 a.由题意得 L at2解得a2.5 m/s 2；12由牛顿第二定律得 mgsin F fma又 Ff mgcos 解得 0.2936(2)如果传送带逆时针转动，要使物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端，则需要物体有沿传送带向下的最大加速度，即所受摩擦力沿传送带向下，设此时传送带速度为 vm，物体加速度为 a.由牛顿第二定律得 mgsin F fmaFf mgcos v 2La 联立解得 vm8.66 m/s.2m
