高中物理魯科版本冊總復習總復習重點強化卷2

重點強化卷(二)牛頓運動定律的應用一、選擇題1．(多選)關于作用力和反作用力，下列說法正確的是()A．地球對重物的作用力大小等于重物對地球的作用力大小B．當作用力是摩擦力時，反作用力也一定是摩擦力C．雞蛋擊石頭，石存蛋破，證明作用力可以大于反作用力D．勻速上升的氣球所受浮力沒有反作用力【解析】地球對重物的作用力與重物對地球的作用力是相互作用力，大小相等，A對；由作用力和反作用力的性質(zhì)可知，B對；雞蛋擊石頭，石存蛋破，是由于雞蛋比石頭容易打破，并不是作用力大于反作用力，C錯；勻速上升的氣球所受浮力的反作用力是氣球對空氣的作用力，D錯．【答案】AB2．用牛頓第三定律判斷下列說法中正確的是()A．馬拉車時，只有馬對車的拉力大于車對馬的拉力時才能前進B．物體A靜止在物體B上，A的質(zhì)量是B的質(zhì)量的10倍，所以A作用于B的力大于B作用于A的力C．輪船的螺旋槳旋轉時向后推水，水同時給螺旋槳一個作用力D．發(fā)射火箭時，燃料點燃后，噴出的氣體給空氣一個作用力，空氣施加的反作用力推動火箭前進【解析】只有當馬對車的拉力大于車受到的阻力時，車才能開始運動，馬拉車的力和車拉馬的力是一對作用力和反作用力，大小總是相等的，A錯誤；A、B之間的相互作用力總是大小相等的，與它們的質(zhì)量無關，B錯誤；輪船之所以前進是因為螺旋槳旋轉時給水一個向后的推力，水同時給螺旋槳一個向前的推力，從而推動輪船前進，C正確；火箭之所以能夠前進是因為火箭向后推動燃燒形成的高溫高壓氣體，根據(jù)牛頓第三定律，燃燒形成的高溫高壓氣體也向前推火箭，從而使火箭克服阻力向前飛行，如果說成噴出的氣體向后推空氣，那么根據(jù)牛頓第三定律，應是空氣向前推“噴出的氣體”而不是推動火箭，D錯誤．【答案】C3．在建筑工地上經(jīng)常通過起重機的鋼索將重物由地面吊到空中，關于重物的上升和下降下列說法正確的是()A．只有重物向上加速運動時，才會出現(xiàn)超重現(xiàn)象B．重物向上運動時，就會出現(xiàn)超重現(xiàn)象C．出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，重物的重力減小D．無論超重還是失重，重物的重力都不會變化【解析】重物向下減速運動時加速度向上，也會出現(xiàn)超重現(xiàn)象，A錯誤；重物的加速度向上就會出現(xiàn)超重現(xiàn)象，與重物的運動方向無關，B錯誤；重物的重力不會隨加速度方向的變化而變化，C錯誤，D正確．【答案】D4．如圖1所示，在一輛表面光滑且足夠長的小車上，有質(zhì)量為m1和m2的兩個小球(m1>m2)，兩小球原來隨車一起運動．當車突然停止時，若不考慮其他阻力，則兩個小球()【導學號：79750115】圖1A．一定相碰 B．一定不相碰C．不一定相碰 D．無法確定【解析】因為小車表面光滑，因此，不論小車如何運動，兩小球在水平方向均不受力，根據(jù)牛頓第一定律可知，兩球將保持勻速運動狀態(tài)，又因為兩球速度相等，故兩球一定不會相碰．【答案】B5．(多選)如圖2所示，水平力F把一個物體緊壓在豎直的墻壁上靜止不動，下列說法中正確的是()圖2A．作用力F與墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力B．作用力F與物體對墻壁的壓力是一對平衡力C．物體的重力與墻壁對物體的靜摩擦力是一對平衡力D．物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力是一對作用力與反作用力【解析】作用力F與墻壁對物體的支持力作用在同一物體上，大小相等、方向相反，在一條直線上，是一對平衡力，A錯；作用力F作用在物體上而物體對墻壁的壓力作用在墻壁上，這兩個力不能成為平衡力，也不是作用力和反作用力，B錯；物體在豎直方向上，受豎直向下的重力和墻壁對物體豎直向上的靜摩擦力，因物體處于靜止，故這兩個力是一對平衡力，C對；物體對墻壁的壓力與墻壁對物體的支持力，是兩個物體之間的相互作用力，是一對作用力和反作用力，D對．【答案】CD6．(多選)如圖3所示，在建筑工地上一建筑工人兩手對稱用水平力將兩長方形水泥制品P和Q夾緊，并以加速度a豎直向上搬起，P和Q的質(zhì)量分別為2m和3m，水平力為F，P和Q間動摩擦因數(shù)為圖3A．P受到Q的摩擦力方向一定豎直向下B．P受到Q的摩擦力大小為2μFC．P受到Q的摩擦力大小為0.5m(g＋aD．P受到Q的摩擦力大小為1.5m(g＋a【解析】設每只手與水泥制品的摩擦力大小均為f1，設P受到Q的摩擦力大小為f2、方向豎直向上．對P、Q整體及P分別應用牛頓第二定律有2f1－5mg＝5ma，f1＋f2－2mg＝2ma，聯(lián)立解得f2＝－(g＋a)，負號說明P受到Q的摩擦力方向向下，A、C正確．【答案】AC7．在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數(shù)為50kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖4所示，則在這段時間內(nèi)()【導學號：79750116】圖4A．曉敏同學所受的重力變小了B．曉敏同學對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運動D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下【解析】體重計示數(shù)變小，是由于曉敏對體重計的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，故A錯誤；曉敏對體重計的壓力與體重計對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故B錯誤；以豎直向下為正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝eq\f(g,5)，加速度方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，故C錯誤，D正確．【答案】D8．行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車里的人可能受到傷害，為了盡可能地減輕碰撞引起的傷害，人們設計了安全帶，假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車車速為90km/h，從踩下剎車到完全停止需要的時間為5s，安全帶對乘客的作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦)()A．450N B．400NC．350N D．300N【解析】汽車的速度v0＝90km/h＝25m/s，設汽車勻減速的加速度大小為a，則a＝eq\f(v0,t)＝5m/s2，對乘客應用牛頓第二定律得：F＝ma＝70×5N＝350N，所以C正確．【答案】C9．質(zhì)量為M的人站在地面上，用繩通過滑輪將質(zhì)量為m的重物從高處放下，如圖5所示．若重物以加速度a下降(a<g)，則人對地面的壓力為()圖5A．(M＋m)g－maB．M(g－a)－maC．(M－m)g＋maD．Mg－ma【解析】以重物為研究對象，受力分析如圖甲所示．由牛頓第二定律得mg－F＝ma甲乙所以繩子上的拉力F＝mg－ma以人為研究對象，受力分析如圖乙所示．由平衡條件得F＋N＝Mg所以N＝Mg－F＝Mg＋ma－mg由牛頓第三定律知，人對地面的壓力大小等于地面對人的支持力大小，所以N′＝N＝(M－m)g＋ma.【答案】C二、計算題10．一質(zhì)量M＝10kg的木楔ABC靜止在粗糙水平地面上，與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝.在木楔的傾角θ為30°的斜面上，有一質(zhì)量m＝1.0kg的物塊由靜止開始沿斜面下滑，如圖6所示，當滑行路程s＝1.4m時，其速度v＝1.4m/s.在這過程中，木楔沒有動．求地面對木楔的摩擦力的大小和方向(重力加速度取g＝10m/s2).【導學號：79750117】圖6【解析】方法一：隔離物塊，其受力情況如圖甲所示．甲乙其加速度大小為：a＝eq\f(v2,2s)＝0.7m/s2所以由牛頓第二定律，得：N1－mgcosθ＝0mgsinθ－f1＝ma再隔離木楔，其受力情況如圖乙所示，由平衡條件，得：f2＋f1′cosθ－N1′sinθ＝0其中：f1′＝f1，N1′＝N1解之可得：f2＝N，水平向左．方法二：選整體為研究對象，只列水平方向的牛頓第二定律方程：f2＝MaMx＋mamx，其中aMx＝0amx＝acosθ，所以f2＝N，方向水平向左．【答案】N，水平向左11．如圖7所示，在海濱游樂場里有一種滑沙運動．某人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底端B點后，沿水平的滑道再滑行一段距離到C停下來．若人和滑板的總質(zhì)量m＝60.0kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ＝，斜坡的傾角θ＝37°(sin37°＝，cos37°＝，斜坡與水平滑道間是平滑連接的．整個運動過程中空氣阻力忽略不計，重力加速度g取10m/s2.求：圖7(1)人從斜坡上滑下的加速度；(2)若由于場地的限制，水平滑道BC的最大長度L＝20.0m，求斜坡上A、B兩點間的最大距離．甲【解析】(1)人和滑板在斜坡上的受力如圖甲所示，沿坡面和垂直坡面建立直角坐標系．設人和滑板在斜坡上滑下的加速度為a1，由牛頓第二定律有mgsinθ－f＝ma1N－mgcosθ＝0其中f＝μN聯(lián)立解得人和滑板滑下的加速度a1＝g(sinθ－μcosθ)＝2.0m/s2.(2)人和滑板在水平滑道上受力如圖乙所示，由牛頓第二定律有N′－mg＝0f′＝ma2其中f′＝μN′聯(lián)立解得人和滑板在水平滑道上運動的加速度大小a2＝μg＝5m/s2設人從斜坡上滑下的最大距離為LAB，由勻變速直線運動公式有veq\o\al(2,B)－0＝2a1LAB,0－veq\o\al(2,B)＝－2a2L聯(lián)立解得LAB＝m.【答案】(1)m/s2(2)m12．美國密執(zhí)安大學五名學習航空航天工程的大學生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學生飛行計劃”．飛行員將飛艇開到6000m的高空后，讓飛艇由靜止下落，以模擬一種微重力的環(huán)境．下落過程飛艇所受空氣阻力為其重力的倍，這樣，可以獲得持續(xù)25s之久的失重狀態(tài)，大學生們就可以進行微重力影響的實驗．緊接著飛艇又做勻減速運動．若飛艇離地面的高度不得低于500m，重力加速度g取10m/s2，試計算：【導學號：79750118】(1)飛艇在25s內(nèi)下落的高度；(2)在飛艇后來的減速過程中，大學生對座位的壓力是其重力的多少倍．【解析】(1)設飛艇在25s內(nèi)下落的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律可得mg－F阻＝ma1，解得：a1＝eq\f(mg－F阻,m)＝m/s2.飛艇在25s內(nèi)下落的高度為h1＝eq\f(1,2)a1t2＝3000