（學(xué)習(xí)方略）高中物理 4.7 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）課時(shí)提升卷 新人教版必修1.doc

用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(二) (40分鐘 50分)一、選擇題(本大題共6小題,每小題5分,共30分)1.(2013天水高一檢測(cè))下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中,正確的是()a.坐過山車經(jīng)過最高位置時(shí),人處于超重狀態(tài)b.列車在水平直軌道上加速行駛,車上的人處于超重狀態(tài)c.在國際空間站內(nèi)的宇航員處于完全失重狀態(tài),因?yàn)檫@時(shí)候宇航員不受重力了d.電梯正在減速下降,人在電梯中處于超重狀態(tài)2.物體受到與水平方向成30角的拉力f的作用,向左做勻速直線運(yùn)動(dòng),如圖所示。則物體受到的拉力f與地面對(duì)物體的摩擦力的合力的方向是()a.向上偏左b.向上偏右c.豎直向上d.豎直向下3.(2013龍巖高一檢測(cè))如圖所示,浸在水中的小球的密度小于水的密度,固定在輕彈簧的一端,彈簧的另一端固定在容器的底部,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)自由下落且穩(wěn)定時(shí),與靜止時(shí)相比彈簧長(zhǎng)度將()a.變短b.不變c.恢復(fù)原長(zhǎng)d.條件不足,無法確定4.下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中,能在繞地球飛行的太空實(shí)驗(yàn)艙中完成的是()a.用天平測(cè)量物體的質(zhì)量b.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體的重力c.用溫度計(jì)測(cè)艙內(nèi)的溫度d.用水銀氣壓計(jì)測(cè)艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)5.(2013成都高一檢測(cè))疊羅漢是一種二人以上層層疊成各種造型的游戲娛樂形式,也是一種高難度的雜技。圖示為六人疊成的三層靜態(tài)造型,假設(shè)每個(gè)人的重力均為g,下面五人的背部均呈水平狀態(tài),則最底層正中間的人的一只腳受到水平地面的支持力約為()a.34gb.78gc.54gd.32g6.如圖所示,把球夾在豎直墻ac和木板bc之間,不計(jì)摩擦,球?qū)Φ膲毫閒n1,球?qū)Π宓膲毫閒n2。在將板bc逐漸放至水平的過程中,下列說法中正確的是()a.fn1和fn2都增大b.fn1和fn2都減小c.fn1增大,fn2減小d.fn1減小,fn2增大二、非選擇題(本大題共2小題,共20分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位)7.(8分)如圖所示,質(zhì)量為m的物體在與豎直方向成角的推力f作用下,沿豎直墻壁向上勻速運(yùn)動(dòng)。若物體與墻面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,試求f的大小。8.(12分)(能力挑戰(zhàn)題)某大型游樂場(chǎng)內(nèi),有一種能使人體驗(yàn)超重、失重感覺的大型娛樂設(shè)施。該設(shè)施用電梯將乘坐有十多人的座艙懸停在幾十米的高空處,然后讓座艙從高空自由落下(此時(shí)座艙受到的阻力極小,可忽略),當(dāng)落至一定位置時(shí),良好的制動(dòng)系統(tǒng)開始工作,使座艙落至地面時(shí)剛好停止。假設(shè)座艙開始下落時(shí)的高度為80m,當(dāng)下落至距地面30m時(shí),開始對(duì)座艙進(jìn)行制動(dòng),并認(rèn)為座艙的制動(dòng)過程是勻減速運(yùn)動(dòng)。(1)當(dāng)座艙從開始下落了20m時(shí),質(zhì)量是60kg的人對(duì)座艙的壓力為多大?試說明理由。(2)當(dāng)座艙下落到距離地面10m位置時(shí),人對(duì)座艙的壓力與人所受到的重力之比是多少?(g取10m/s2)答案解析1.【解析】選d。a中人加速度向下,處于失重狀態(tài),a錯(cuò)誤;b中列車豎直方向加速度為零,處于“等重”狀態(tài),b錯(cuò)誤;c中宇航員處于完全失重狀態(tài),但仍受重力,c錯(cuò)誤;d中人的加速度向上,處于超重狀態(tài),d正確。2.【解析】選c。物體受四個(gè)力的作用,如圖所示,由于物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),則由受力平衡知:力f的水平分量與摩擦力f大小相等,故兩力的合力豎直向上,大小等于f豎直向上的分力,c對(duì)。3.【解析】選c。在完全失重狀態(tài)下,浮力消失,對(duì)小球分析可知彈力應(yīng)為零,即彈簧恢復(fù)原長(zhǎng),故c正確?！咀兪絺溥x】利用傳感器和計(jì)算機(jī)可以研究力的大小變化情況。實(shí)驗(yàn)時(shí)讓某同學(xué)從桌子上跳下,自由下落h后雙腳觸地,他順勢(shì)彎曲雙腿,他的重心又下降了h。計(jì)算機(jī)顯示該同學(xué)受到地面支持力fn隨時(shí)間變化的圖像如圖所示。根據(jù)圖像提供的信息,以下判斷錯(cuò)誤的是()a.在0至t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài)b.在t2至t3時(shí)間內(nèi)該同學(xué)處于超重狀態(tài)c.t3時(shí)刻該同學(xué)的加速度為零d.在t3至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)的重心繼續(xù)下降【解析】選c。由圖像可以看出,在0至t2時(shí)間內(nèi)該同學(xué)受到地面支持力小于重力,由牛頓第二定律可知該同學(xué)處于失重狀態(tài),而在t2至t3時(shí)間內(nèi)支持力大于重力,該同學(xué)處于超重狀態(tài),a、b正確;t3時(shí)刻該同學(xué)受到的支持力最大,且f1大于重力,由牛頓第二定律可知a0,c錯(cuò)誤;在t3至t4時(shí)間內(nèi)該同學(xué)受到的支持力逐漸減小,但仍大于重力,故重心繼續(xù)下降,d正確。4.【解析】選c。繞地球飛行的太空實(shí)驗(yàn)艙處于完全失重狀態(tài),處于其中的物體也處于完全失重狀態(tài),物體對(duì)水平支持物沒有壓力,對(duì)懸掛物沒有拉力。用天平測(cè)量物體質(zhì)量時(shí),利用的是物體和砝碼對(duì)盤的壓力產(chǎn)生的力矩,壓力為0時(shí),力矩也為0,因此在太空實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)不能完成。同理,水銀氣壓計(jì)也不能測(cè)出艙內(nèi)氣體壓強(qiáng)。物體處于失重狀態(tài)時(shí),對(duì)懸掛物沒有拉力,因此彈簧測(cè)力計(jì)不能測(cè)出物體的重力。溫度計(jì)是利用了熱脹冷縮的性質(zhì),因此可以測(cè)出艙內(nèi)溫度。故只有選項(xiàng)c正確?！究偨Y(jié)提升】完全失重下的常用儀器在完全失重的狀態(tài)下,由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會(huì)消失,如單擺停擺、天平失效、浸沒于液體中的物體不再受浮力、水銀氣壓計(jì)失效等,但測(cè)力的儀器中彈簧測(cè)力計(jì)是可以使用的(測(cè)重力除外),因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)是根據(jù)f=kx的原理制成的,而不是根據(jù)重力制成的。5.【解題指南】解答本題時(shí)應(yīng)把握以下兩點(diǎn):(1)同一個(gè)人兩腳施力或受力的特點(diǎn):大小相等、方向相同。(2)先研究上面三個(gè)人,求出最底層的人對(duì)他們的支持力,再研究最底層中間的人,求出其受到的支持力?！窘馕觥窟xc。設(shè)最底層的人對(duì)中間兩人每只腳的支持力為f1,對(duì)上面三人由平衡條件可得4f1=3g,故f1=34g。設(shè)最底層中間的人每只腳受到的支持力為f2,由平衡條件得g+2f1=2f2,其中f1為f1的反作用力,解得f2=54g,c正確。6.【解析】選b。以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,進(jìn)行受力分析如圖甲所示,小球受重力g、墻壁對(duì)小球的彈力fna(大小等于fn1)、板對(duì)小球的彈力fnb(大小等于fn2)。根據(jù)矢量合成法則,應(yīng)該遵循平行四邊形定則或三角形定則。由力的特點(diǎn)可知,重力是個(gè)定值,起點(diǎn)和終點(diǎn)都是確定的,墻壁對(duì)小球的彈力fna方向總是水平的,在將板bc逐漸放至水平的過程中,板對(duì)小球的彈力fnb大小和方向都在變化。由乙圖中的矢量三角形容易觀察到,該過程fna、fnb都在減小,所以fn1和fn2都減小,故應(yīng)選b。7.【解析】物體的受力如圖所示,由共點(diǎn)力的平衡條件,沿水平方向fn-fsin=0,沿豎直方向fcos=mg+ff,又ff=fn,解得f=mgcos-sin。答案:mgcos-sin8.【解題指南】首先分清座艙有兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)過程,然后分別用動(dòng)力學(xué)知識(shí)列方程分析,最后把公式靈活聯(lián)立計(jì)算求出結(jié)果?！窘馕觥吭O(shè)座艙距地面30m時(shí)速度為v,h1=50m,h2=30m。(1)開始自由下落過程人和座艙只受重力,此時(shí)a=g由牛頓第二定律得mg-fn1=ma,則fn1=0,此時(shí)人處于完全失重狀態(tài)