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1、鹤岗市第一中学1 考点训练 9 牛顿运动定律的应用超重、失重一、本题共 10 小题，每小题 6 分，共 60 分 .在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确 .全部选对的得 6 分，选不全的得 3 分，有选错或不答的得 0分 . 1.甲、乙两队参加拔河比赛，甲队胜，若不计绳子的质量，下列说法正确的是（ ）A.甲队拉绳子的力大于乙队拉绳子的力B.甲队对地面的摩擦力大于乙队对地面的摩擦力C.甲、乙两队与地面间的最大静摩擦力大小相等、方向相反D.甲、乙两队拉绳子的力相等答案： BD 解析：以甲、乙整体为研究对象，水平方向受到的外力只有两个摩擦力，甲胜是因其受摩擦力大
2、于乙对地面的摩擦力，即 B 对 .因绳子质量不计，其两端拉力相当于相互作用力 . 2.某同学坐在前进的车厢内，观察水杯中水面变化如图所示，说明车厢（ ）A.向前运动，速度很大B.向前运动，速度很小C.加速向前运动D.减速向前运动答案： C 解析：取水面处一滴水为研究对象，分析其受力如图：（浮力方向垂直于自由液面且指向液面外） .可见 C 选项正确 . 3.如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块 P受到一水平向右的推力 F 的作用 .已知物块 P 沿斜面加速下滑 .现保持 F 的方向不变，使其减小，则加速度（ ）A. 一定变小B.一定变大C.一定不变D.可能变小，可能变大，也可能不变答案： B 解
3、析：物体受力如图所示，由题意可知mgsin -Fcos =ma即 a=gsin -Fcosm当 F 减小时，物体的速度 a 一定变大，选项 B正确 . 4.伞兵跳伞训练时，一个接着一个从飞机上往下跳，为防止事故发生 ,教练员事先要根据每个战士的体重排好队 ,然后让战士从头到尾依次跳下，那么你认为教练员排队的次序合理的方案应该是（ ）答案： A 解析：伞兵装备可视为相同规格，所受空气阻力视为相等，若体重大的战士先跳，其加速度比体重小的战士大，则在下降过程中相邻两战士间的距离可拉大，避免相撞，故 A 方案正确 . 5.一个物体在三个力 F1、 F2、 F3 的作用下处于静止状态 .从某时刻开始，其
4、中一个力 F2 先逐渐减小至 0， 后又沿原方向逐渐恢复到原来的大小， 其他力始终保持不变，则在这一过程中（ ）A. 物体的加速度先减小，后增大；速度是先增大，后减小B.物体的加速度先减小，后增大；速度一直增大鹤岗市第一中学2 C.物体的加速度先增大，后减小；速度也是先增大，后减小D.物体的加速度先增大，后减小；速度一直增大答案： D 解析： F2 变化过程中， 其合力先增大后减小，故 a 先增大后减小，速度一直增大， D 选项正确 . 6.如图所示， 质量分别为 m 和 M 的 A、 B 两方形物块用线捆在一起， B 与竖直轻弹簧相连并悬于O 点，它们一起在竖直方向上做简谐运动，在振动中两物
5、块的接触面总处在竖直位置 .设弹簧的劲度系数为 k，当两物块在振动中通过平衡位置时，A 、 B 间的静摩擦力值为 f 0;若它们向下离开平衡位置的位移为 x 时， A、 B 间的静摩擦力值为 f x,则 （ ）A.f 0=mg B.f 0=(M-m)g C.f x=mg+ mM m kx D.f x= mM m kx-mg 答案： AC 解析：当 A 、 B 一起经平衡位置时，二者受力均平衡 . 对 A 有： f0=mg 故 A 对， B 错 . 当 A、 B 一起经平衡位置以下 x 处时，对整体由牛顿第二定律得： kx=(M+m)a (a 方向：竖直向上 ) 此时对 A 有： fx -mg=
6、ma 由得 fx=mg+mMmkx故 C 对 D 错 . 7.如图所示，四根相同的轻质弹簧连着相同的物块，在外力作用下分别做以下运动：（ 1）在光滑水平面上做加速度大小为 g 的匀加速运动；（ 2）在光滑斜面上做向上的匀速运动；（ 3）做竖直向下的匀速运动；（ 4）做竖直向上的、加速度大小为 g 的匀加速运动 . 设四根弹簧的伸长量分别为 l 1、 l 2、 l 3、 l 4,不计空气阻力， g 为重力加速度，则 （ ）A. l 1gBB.比较两物体的质量，有 mAm B答案： BC 解析：根据牛顿第二定律列方程 F-mg=ma. 所以 a=mF -g,分析图线的斜率和截距的物理意义可知：B、
7、 C 选项正确， A、 D 错 . 10.如右图所示， 电梯与水平地面成 角， 一人站在电梯上，人和电梯从静止开始以相同的加速度匀加速上升，到达一定高度后再匀速上升 .若以FN 表示水平梯板对人的支持力， G 为人受到的重力， Ff 为梯板对人的静摩擦力， 下面结论中正确的是（ ）A.在加速过程中， Ff 水平向右， FNG B.在加速过程中， Ff 沿斜面向上， FN=G C.在匀速过程中， Ff=0,FN =G D.在匀速过程中， Ff=0,FN G 、 F x=Ff=max,Ff水平向右， A 正确 B 错 . 电梯匀速上行时，人受力如图：由平衡条件得： FN =G， Ff=0. C 选
8、项正确， D 选项错 . 二、本题共 2 小题，共 14 分 .把答案填在题中的横线上或按题目要求作答 . 11.（ 8 分）如图所示，在小车的倾角为 的光滑斜面上，有一小球被平行斜面的细线系住 .若要使 小 球 对 斜 面 无 压 力 ， 小 车 至 少 应 以 大 小 为_的加速度向 _做匀加速运动 .若要使小球对细线无拉力，小车至少应以大小为 _ 的加速度向右做匀 _速运动 . 答案： gcot 右 gtan 减解析：小球与斜面间无正压力时，小球受力如图：则 F=mgcot =maa=gcot ,此时球与斜面间刚好无压力，加速度最小，方向水平向右 . 小球对细线刚好无拉力时，小球受力如图
9、：则有 F =mgtan =maa =gtan ,此时球对线刚好无拉力，加速度 a最小，方向水平向左 .车向右做匀减速运动 . 12.（ 6 分）实验装置如图甲所示，一木块放在水平长木板上，左侧拴有一细软线，跨过固定在木板边缘的滑轮与一重物相连 .木块右侧与打点计鹤岗市第一中学4 时器的纸带相连，在重物牵引下，木块在木板上向左运动，重物落地后，木块继续向左做匀减速运动，如图乙所示给出了重物落地后，打点计时器在纸带上打出的一些点，试根据给出的数据，求木块与板间的动摩擦因数 .要求写出主要的运算过程，结果保留两位有效数字 .（打点计时器所用交流电频率为 50 Hz，不计纸带与木块间的拉力，取重力加
10、速度 g=10 m/s2）图甲图乙答案： =0.30解析：由给出的数据可知，重物落地后，木块在连续相等的时间 T 内的位移分别是：s1=7.72 cm,s2=7.21 cm,s3=6.71 cm,s4=6.25 cm,s5=5.76 cm,s6=5.29 cm,s7=4.81 cm,s8=4.31 cm. 以 a 表示加速度， 根据匀变速直线运动的规律，有： s=41 (s5-s1)+(s 6-s2)+(s 7-s3)+(s8-s4) =4aT2又知 T=0.04 s ，解得： a=-3.0 m/s2重物落地后木块受摩擦力的作用， 以 m 表示木块的质量，根据牛顿定律有：- mg=ma,解得：
11、 =0.30.三、本题共 2 小题，共 26 分 .解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的解题步骤 .有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位 . 13.（ 13 分） (2005 全国高考理综 )如图所示，在倾角为 的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块 A 、 B，它们的质量分别为 ma、 mb，弹簧的劲度系数为 R， C 为一固定挡板 .系统处于静止状态 .现开始用一恒力 F 沿斜面方向拉物块 A 使之向上运动，求物块 B 刚要离开 C 时物块 A 的加速度 a 和从开始到此时物块 A 的位移 d.重力加速度为 g. 答案：a=ABAmgmmF sin)(d= R gmm BA
12、sin)(解析： 令 x1 表示未加 F 时弹簧的压缩量， 由胡克定律和牛顿定律可知mAgsin =kx1 令 x2 表示 B 刚要离开 C 时弹簧的伸长量 ,a 表示此时 A 的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知kx 2=m Bgsin F-m Agsin -kx 2=mA a 由式可得 a=ABAmgmmF sin)(由题意 d=x1+x 2由式可得 d=kgmm BA sin)( . 14.（ 13 分）电磁炮是利用磁场对电流的作用力，把电能转变成机械能，使炮弹发射出去的 .如图所示，把两根互相平行的长直铜制轨道放在磁场中，轨道之间搁有长为 l、质量为 M 的金属架，金属架上安放质量为 m
13、 的炮弹 .当有电流 I 1通过轨道和金属架时，炮弹与金属架整个在磁场力的作用下， 获得速度 v1 时刻的加速度为 a； 当有大的电流 I2 通过轨道和炮弹时，炮弹最终以最大速度 v2脱离金属架并离开轨道，则垂直于轨道平面的磁感应强度 B 为多大？（设金属架与炮弹在运动过程中所受的总阻力与速度的平方成正比）答案： B=)()(21222122vIvIlamMv解析：设运动中所受总阻力 f=kv 2，炮弹和鹤岗市第一中学5 金属架在安培力和阻力的合力作用下加速，由牛顿第二定律，获速 v1 时，加速度为 a，有：BI 1l-kv 12=(M+m)a 当炮弹以最大速度脱离时， 加速度为 0， 故有：BI 2l-kv 22=0 综合式得： B=)()(21222122vIvIlamMv .
