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1、牛顿运动定律的综合应用1下列哪个说法是正确的()A游泳运动员仰卧在水面静止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体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态解析：选B.选项A、C、D中运动员所受合外力为零，加速度为零既不超重，也不失重，选项A、C、D错误；选项B中的运动员的加速度为重力加速度，方向竖直向下，处于失重状态，选项B正确2(2016北京东城区期末)人站在电梯中随电梯一起运动下列过程中人处于超重状态的是()A电梯加速上升B电梯加速下降C电梯匀速上升 D电梯匀速下降解析：选A.人在竖直方向受到重力和电梯
2、提供的弹力作用，由牛顿第二定律有FGma，若人处于超重状态，此时人对电梯的压力大于人本身的重力，则应有力F大于G，加速度方向向上选项A正确，B、C、D错误3(2016福建福州质检)如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动观察小球从开始下落到小球第一次运动到最低点的过程，下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图象中符合实际情况的是()解析：选A.小球先做自由落体运动，接触弹簧后小球做加速度减小的加速运动直至重力和弹力相等，即mgkx，此时a0，小球速度达到最大值vmax，此后小球继续下降，小球重力小于弹
3、力，加速度方向向上，小球向下做加速度增大的减速运动直至最低点，小球速度为0，加速度最大，A正确，B错误设小球到达最低点时，弹簧的形变量为x，由能量关系得mg(hx)kx2，则2mg(hx)kxx，由hxx得kx2mg，所以在最低点kxmgmamg，即ag，C错误弹簧形变量x与t不是线性关系则a与t也不是线性关系，D错误4.原来静止的物体受到外力F的作用，如图所示为力F随时间变化的图线，则与Ft图象对应的vt图象是()解析：选B.由Ft图象可知，在0t内物体的加速度大小a1，做匀加速直线运动，在t2t内物体的加速度大小a2，但方向与a1反向，做匀减速直线运动，故选项B正确5.如图所示，一夹子夹住
4、木块，在力F作用下向上提升夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动，力F的最大值是()A.B.C.(mM)gD.(mM)g解析：选A.木块恰好滑动时，对木块和夹子有F(Mm)g(Mm)a，对木块有2fMgMa，所以F，选项A正确6.(2016辽宁朝阳三校协作体联考)如图，物块A和B的质量分别为4m和m，开始A、B均静止，细绳拉直，在竖直向上的拉力F6mg作用下，动滑轮竖直向上加速运动已知动滑轮质量忽略不计，动滑轮半径很小，不考虑绳与滑轮之间的摩擦，细绳足够长，在滑轮向上运动过程中，物块A和B的加速度分别为()AaAg，aB5gBaAaBgCaAg，aB3
5、g DaA0，aB2g解析：选D.对滑轮受力分析：F2TMa，又M0，所以T3mg.对A受力分析：由于T4mg，故A静止，aA0.对B受力分析：aB2g.选项D正确7.如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程图乙中正确的是()解析：选C.物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小f1mgcos ，沿斜面做初速度为零的匀加速直线运动，其vt图象为过原点的倾斜直线，A错误物体在斜面和水平面上的加速度大小均不变，B错误其st图象应为两段曲线
6、，D错误物体到达水平面后，所受摩擦力f2mgf1，做匀减速直线运动，C正确8.(多选)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，mB2 kg，A、B之间的动摩擦因数0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，开始时F10 N，此后力F在逐渐增加的过程中，下列说法正确的是()AF10 N时，两物体间没有相对运动，A、B间摩擦力大小为10 NB两物体开始没有相对运动，当拉力增加到12 N后，发生相对滑动C两物体开始没有相对运动，当拉力增加到48 N后，发生相对滑动DF大于12 N小于48 N时，A、B间摩擦力大小随F增大而增大解析：选CD.当A
7、B间的静摩擦力达到最大值时，A与B将开始相对滑动，根据牛顿第二定律，对B有mAgmBa，得a6 m/s2；对整体有F(mAmB)a(62)6 N48 N，所以当F48 N时，A、B两物体开始相对滑动当F10 N时，两物体间没有相对运动，A、B的共同加速度为a m/s21.25 m/s2，A、B间摩擦力大小为fmBa21.25 N2.5 N，选项A错误；两物体开始没有相对运动，当拉力增加到48 N后，发生相对滑动，选项B错误，C正确；当12 NF48 N时，F增大，加速度逐渐增大，A、B间摩擦力大小随F增大而增大，选项D正确9(2016汕头模拟)如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初
8、速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示已知v2v1，则()At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用解析：选B.小物块滑上传送带后做匀减速直线运动，t1时刻速度为零，此时小物块离A处的距离达到最大，A错误；然后在传送带滑动摩擦力的作用下向右做匀加速直线运动，t2时刻与传送带达到共同速度，此时小物块相对传送带滑动的距离最大，B正确；0t2时间内
9、，小物块受到的摩擦力方向始终向右，C错误；t2t3时间内小物块不受摩擦力，D错误10(2016山西、河北、河南三省联考)(多选)如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，取g10 m/s2，则()A小滑块的质量m2 kgB当F8 N时，滑块的加速度为1 m/s2C滑块与木板之间的动摩擦因数为0.1D力随时间变化的函数关系一定可以表示为F6t(N)解析：选BC.当F等于6 N时，加速度为a1 m/s2.对整体受力分析，由牛顿第二定律有F(Mm)a，代入数据解得Mm6
10、 kg；当F大于6 N时，根据牛顿第二定律得aF，知图线的斜率k，解得M2 kg，滑块的质量为m4 kg，选项A错误根据F大于6 N时的图线知，F6 N时，a1 m/s2，代入数据解得0.1，当F8 N时，长木板的加速度为a2 m/s2.根据mgma得ag1 m/s2，选项B、C正确当M与m共同加速运动时，力随时间变化的函数关系一定可以表示为F6t(N)，当F大于6 N后，发生相对滑动，表达式不是F6t(N)，选项D错误11.某电视台闯关竞技节目的第一关是雪滑梯，其结构可以简化为如图所示模型雪滑梯顶端距地面高为h15 m，滑梯斜面雪道长为l25 m，在距离斜面雪道底端x020 m处的水平雪道上
11、有一海绵坑比赛时参赛运动员乘坐一质量为M的雪轮胎从赛道顶端滑下，在水平雪道上翻离雪轮胎滑向海绵坑，运动员停在距离海绵坑1 m范围内算过关已知雪轮胎与雪道间的动摩擦因数10.3，运动员与雪道间的动摩擦因数20.8，假设运动员离开雪轮胎的时间不计，运动员落到雪道上时的水平速度不变，求质量为m的运动员(可视为质点)在水平雪道上的什么区域离开雪轮胎才能闯关成功？解析：设运动员乘坐雪轮船沿斜面雪道滑动时的加速度为a0，滑到斜面底端时的速度大小为v，则有(Mm)gsin 1(Mm)gcos (Mm)a0v22a0l解得v6 m/s在水平雪道上运动时，设运动员乘坐雪轮胎时的加速度大小为a1，翻下后的加速度大
12、小为a2，根据牛顿第二定律有1(Mm)g(Mm)a12mgma2设运动员在距离海绵坑x1处翻下时刚好滑到海绵坑边停下，翻下时速度为v1，则有v2v2a1(x0x1)，v2a2x1联立解得x16 m设运动员在距离海绵坑x2处翻下时刚好滑到距离海绵坑边1 m处停下，翻下时速度为v2，则有v2v2a1(x0x2)，v2a2(x21)联立解得x27.6 m故运动员应该在距离海绵坑67.6 m的区域离开雪轮胎，才能闯关成功答案：67.6 m12(2016河北百校联盟)如图甲所示，为一倾角37足够长的斜面，将一质量为m1 kg的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化关系图象如
13、图乙所示，与斜面间动摩擦因数0.25.取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)2 s末物体的速度；(2)前16 s内物体发生的位移解析：(1)分析可知物体在前2 s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得mgsin F1mgcos ma1，v1a1t1，代入数据可得v15 m/s.(2)设物体在前2 s内发生的位移为x1，则x1a1t5 m.当拉力为F24.5 N时，由牛顿第二定律可得F2mgcos mgsin ma2，代入数据可得a20.5 m/s2，物体经过t2时间速度减为0，则v1a2t2，t210 s，设t2时间发生的位移为x2，则x2a2t25 m，由于mgsin mgcos F2mgcos mgsin ，则物体在剩下4 s时间内处于静止状态故物体在前16 s内发生的位移xx1x230 m，方向沿斜面向下答案：(1)5 m/s(2)30 m方向沿斜面向下7
