1、- 1 -3.3 牛顿运动定律的综合应用高效演练创新预测1.如图所示,物块 A 放在木板 B 上,A、B 的质量均为 m,A、B 之间的动摩擦因数为 ,B与地面之间的动摩擦因数为。若将水平力作用在 A 上,使 A 刚好要相对 B 滑动,此时 A 的加速度为 a1;若将水平力作用在 B 上,使 B 刚好要相对 A 滑动,此时 B 的加速度为 a2,则 a1与 a2的比为( )A.11 B.23 C.13 D.32【解析】选 C。力作用在 A 上时,A 刚好相对 B 滑动时,易知两者加速度相等,此时有 aB=a1=g;力作用在 B 上时,B 刚好相对 A 滑动时,易知 A、B 间的摩擦力刚好达到最
2、大,此时有 aA=a2=g。可得 a1a 2=13,故 C 项正确。2.(多选)如图所示,质量为 m 的木块在水平向右的力 F 作用下在质量为 M 的木板上滑行,木板长度为 L,保持静止。木块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为,下列说法正确的是 ( )A.木板受到地面的摩擦力大小是 mgB.木板受到地面的摩擦力大小是 (m+M)gC.当 F(m+M)g 时,木板便会开始运动D.木块在木板上滑过的路程为 L【解析】选 A、D。由于木板保持静止,木板水平方向上受到 m 施加的向右的滑动摩擦力和地面施加的向左的静摩擦力而平衡,所以木板受到地面的摩擦力大小是 mg,A 正确,B 错误;以 M 为研究
3、对象,由于mg(M+m)g,故无论 F 多大,木板都不会运动,C 错误;木块滑过木板过程中,相对位移的大小等于木板的长度 L,D 正确。3.(2018吉林模拟)水平足够长且运动的皮带,取向右为速度的正方向。将一物块 P 轻轻放在皮带上,之后 P 最初一段时间的速度时间图象如图乙,关于皮带的运动情况描述正确的是 ( )- 2 -A.可能是向右的匀加速 B.可能是向右的匀速C.一定是向左的匀加速 D.可能是向左的匀速【解析】选 D。物块轻轻放在皮带上,初速度为零,由图乙知物块向左做匀加速运动,对物块受力分析知受到皮带对它向左的滑动摩擦力,则皮带相对物块向左运动,所以皮带一定向左运动,可能加速、匀速
4、或减速,D正确。4.(新题预测)(多选)在 2017 年 9 月 4 日结束的第十三届全运会男子跳高比赛中,海淀队员王宇以 2.27 米的成绩夺得冠军,再次蝉联了全运会男子跳高项目冠军。如图为王宇的杆上英姿,若不计空气阻力,则他在这次跳高中 ( )A.起跳时地面对他的弹力大于他的重力B.起跳时地面对他的弹力小于他的重力C.起跳以后上升过程他处于超重状态D.越过杆以后的下落过程中他处于失重状态【解析】选 A、D。王宇在起跳时,他在弹力的作用下向上加速,故此时地面对他的弹力大于他的重力,A 正确、B 错误;起跳以后上升过程与越过杆以后的下落过程中,他只受重力作用,所以处于失重状态,C 错误、D 正
5、确。【加固训练】几位同学为了探究电梯运动时的加速度大小,他们将体重计放在电梯中。电梯启动前,一位同学站在体重计上,如图 1 所示。然后电梯由 1 层直接升到 10 层,之后又从 10 层直接回到 1 层。图 2 至图 5 是电梯运动过程中按运动顺序在不同位置体重计的示数。根据记录,进行推断分析,其中正确的是 ( )A.根据图 1、图 2 可知,图 2 位置时电梯向上加速运动B.根据图 1、图 3 可知,图 3 位置时人处于超重状态C.根据图 1、图 4 可知,图 4 位置时电梯向下减速运动D.根据图 1、图 5 可知,图 5 位置时人处于失重状态【解析】选 A。图 1 表示电梯静止时体重计的示
6、数,图 2 示数大于静止时体重计的示数,所以电梯是加速上升,A 正确;图 3 示数小于静止时体重计的示数,加速度方向向下,处于失重状态,故 B 错误;图 4 示数小于静- 3 -止时体重计的示数,加速度方向向下,电梯在向下加速运动,故 C 错误;图 5 示数大于静止时体重计的示数,加速度向上,速度向下,人处于超重状态,故 D 错误。5.(新题预测)马上要上课了,王川背着书包,快步加速上楼,若王川和书包的总质量 M=60 kg,书包质量为 m=5 kg,此时王川对楼梯的压力为 720 N,楼梯的倾角为45,此时王川对书包的作用力的大小是多少?【解题指导】(1)王川做加速运动,加速度方向沿楼梯斜向上,即与水平方向成45角。(2)书包的加速度与王川的加速度相同。【解析】以王川和书包为研究对象,若王川上楼的加速度为 a,根据牛顿第二定律FN-Mg=Masin45Ff=Macos45若王川对书包的作用力为 F,其水平和竖直分力分别为 Fx、F y,根据牛顿第二定律Fy-mg=masin 45Fx=macos 45F=由以上各式可得:F=10 N答案:10 N
