1、 课时作业(九) 牛顿运动定律的综合应用授课提示：对应学生用书第 261 页一、选择题(16 题只有一个选项符合题目要求， 710 题有多个选项符合题目要求)1关于超失重，下列说法中正确的是( )A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态解析：当加速度有竖直向下的分量时，物体处于失重状态；当加速度有竖直向上的分量时，物体处于超重状态，蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下，且 ag，为完全失重状态，所以 B 正确而 A、C、D
2、中运动员均处于平衡状态，Fmg，既不超重也不失重答案：B2(2017沈阳二中模拟)质量均为 5 kg 的物块 1、2 放在光滑水平面上并用轻质弹簧秤相连，如图所示，今对物块 1、2 分别施以方向相反的水平力 F1、F 2 且 F120 N、F 210 N，则弹簧秤的示数为( )A30 N B15 NC20 N D10 N解析：设两物块的质量为 m，以两物块为一整体，应用牛顿第二定律可得：F1F 22ma，再以物块 2 为研究对象，应用牛顿第二定律得：F TF 2ma ，由以上两式可解得 FT15 N，B 正确答案：B3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力随时间变化的图线
3、，纵坐标为力(单位为 N)，横坐标为时间(单位为 s)由图可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到的信息有 ( )A该同学做了两次下蹲起立的动作B该同学做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立C下蹲过程中人处于失 重状态D下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态解析：在 34 s 下蹲过程中，先向下加速再向下减速，故人先处于失重状态后处于超重状态；在 67 s 起立过程中，先向上加速再向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，选项 A、C、D 错误， B 正确WWW答案：B4一物块以一定的初速度从斜面底端开始沿粗糙的斜面上升，上升至最高点后又从斜面上滑下，物体运动的 v
4、t 图象如图所示g 取 10 m/s2，则由此可知斜面的倾角为( )A60 B37$来&源：C30 D53解析：由 vt 图象可知物块上升时加速度 a1 6 m/s2v1t1物块下滑时加速度 a2 4 m/s 2v2t2根据牛顿第二定律得：上升时有：mg sinmgcosma 1下滑时有：mgsin mgcosma 2由解得：30. 中华.资*源%库 答案：C5在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉西奇以2.04 m 的成绩获得冠军弗拉西奇的身高约为 1.93 m，忽略空气阻力，g 取 10 m/s2，如图所示则下列说法正确的是( )A弗拉西奇在下降过程中处于完全失
5、重状态B弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态中华.资*源%库 C弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力D弗拉西奇起跳时的初速度大约为 3 m/s解析：在上升和下降过程中，弗拉西奇的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，选项 A 正确，选项 B 错误；弗拉西奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力，选项C 错误；弗拉西奇在上升的过程中做竖直上抛运动，由运动学公式 v 2gh 可得初速度20v0 m/s4.6 m/s ，选项 D 错误2gh20(2.04 1.932 )答案：A6.(2017湖南衡阳三模)质量均为 m 的滑块 A、B 紧靠着一起从固定斜面顶端由静止开始下滑，它们与斜
6、面之间的动摩擦因数分别为 1 和 2，且 12.在此过程中，滑块 B 对A 的压力为 ( )A. B( 1 2)mgcos1 2mgcos2Cmgsin 1mgcos D0解析：对 A、B 整体由牛顿第二定律得2mgsin 1mgcos 2mgcos2ma，对 A 由牛顿第二定律得 Fmg sin 1mgcosma，中/华-资*源% 库联立解得 F mgcos.1 22答案：A7如图甲所示，静止在水平地面上的物块 A，受到水平拉力 F 的作用，F 与时间 t 的关系如图乙所示设物块与地面间的最大静摩擦力 Ffm 的大小与滑动摩擦力大小相等，则t1t 3 时间内( )At 1 时刻物块的速度为零
7、Bt 2 时刻物块的加速度最大Ct 3 时刻物块的速度最大Dt 1t 3 时间内速度先增大后减小解析：t 1 时刻拉力等于最大静摩擦力，物块将要运动，此时物块的速度为零，选项 A正确；t 2 时刻物块所受的拉力最大，合力也最大，故此时的加速度最大，选项 B 正确；t 1到 t3 时刻，合力向前，物块一直做加速度运动， t3 时刻后合力向后，要做减速运动，所以t3 时刻物块的速度最大，选项 C 正确，D 错误答案：ABC8(2017皖北协作区联考)一足够长的倾角为 的斜面固定在水平面上，在斜面顶端放置一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为 ，木板上固定一力传感器，连接传感器和光滑小球间是一平行于
8、斜面的轻杆，如图所示，当木板固定时，传感器的示数为 F1.现由静止释放木板，木板沿斜面下滑，稳定时传感器的示数为 F2.则下列说法正确的是( )A稳定后传感器的示数一定不为零Btan F1F2Ctan F1F2DtanF2F1解析：木板中华.资*源%库 与球的质量分别为 M 和 m，对球由平衡条件和牛顿第二定律得：F1mg sin0 ，mgsin F 2 ma，对木板和球整体得：(M m) gsin(M m)gcos (Mm )a，则 a0，A 项对；tan ，B 项对，F1F2C、D 项错答案：AB9(2016江苏单科)如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面若鱼缸
9、、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中( )A桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面解析：由题图可见，鱼缸相对桌布向左滑动，故桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右，A 错因为鱼缸与桌布、鱼缸与桌面间的动摩擦因数相等，所以鱼缸加速过程与减速过程的加速度大小相等，均为 g；由 vat 可知，鱼缸在桌布上加速运动的时间与在桌面上减速运动的时间相等，故 B 正确若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，由Ff mg 可知，F f 不变，故 C 错若猫的拉力减小到使鱼缸不会相对桌布滑动，则鱼
10、缸就会滑出桌面，故 D 正确答案：BD10(2017黑龙江哈尔滨六中期中) 如图所示，小车的质量为 M，人的质量为 m(Mm)，人用恒力 F 拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是( )A0 B. F，方向向右m Mm MC. F，方向向左 D. F，方向向右m Mm M M mm M解析：把人和车看成整体，二者有向左的加速度，则 2F(m M)a，解得 a .2Fm M设车对人的摩擦力向右，大小为 Ff，隔离人进行受力分析，得 FF fma，联立解得 FfF，选项 D 正确，B 错误；设车对人的摩擦力向左，大小为 Ff，隔离人进行受力分析，M
11、 mm M得 FF fma，联立解得 Ff F，选项 C 正确，A 错误m Mm M答案：CD二、非选择题11如图所示，一辆汽车 A 拉着装有集装箱的拖车 B，以速度 v1中/ 华-资*源%库 30 m/s 进入向下倾斜的直车道车道每 100 m 下降 2 m为使汽车速度在 x200 m 的距离内减到 v210 m/s，驾驶员必须刹车假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的 70%作用于拖车B,30%作用于汽车 A.已知 A 的质量 m12 000 kg，B 的质量 m26 000 kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力取重力加速度 g10 m/s 2.解析：汽车沿倾斜车道做匀减速运
12、动，设其加速度为 a，有 v v 2ax2 21用 F 表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律有(m1m 2)gsin F(m 1m 2)a式中 sin 210 22100设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为 Ff，根据题意得Ff F30100方向与汽车前进方向相反，用 FN表示拖车作用于汽车的力，设其方向与汽车前进方向相同，以汽车为研究对象，由牛顿第二定律有 FNm 1gsinF fm 1a联立解得 FN (m1m 2)(gsina)m 1(agsin )30100代入有关数据得 FN880 N，方向与假设方向相同，沿斜面向下则汽车对拖车的作用力沿斜面向上，大小为 880 N.答案：880 N12
13、质量为 2 kg 的物体在水平推力 F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的 vt 图象如图所示g 取 10 m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数 ；(2)水平推力 F 的大小；(3)010 s 内物体运动位移的大小解析：(1)设物体做匀减速直线运动的时间为 t2、初速度为 v20、末速度为 v2t、加速度为 a2，则a2 2 m/s 2v2t v20t2设物体所受的摩擦力为 Ff，根据牛顿第二定律，有Ff ma2且 Ffmg，解得 0.2 a2g(2)设物体做匀加速直线运动的时间为 t1、初速度为 v10、末速度为 v1t、加速度为 a1，则a1 1 m/s 2v1t v10t1根据牛顿第二定律，有FF f ma1解得 Fmg ma 16 N(3)解法一：由匀变速直线运动位移公式，得xx 1x 2v 10t1 a1(t1)2v 20t2 a2(t2)246 m12 12解法二：根据 vt 图象中图线与横轴围成的面积，得x 46 m(v10 v1t2 t1 12v20t2)答案：(1)0.2 (2)6 N (3)46 m
