【與名師對話】2021年秋高中物理必修一練習：第四章-牛頓運動定律-4.7

7.用牛頓運動定律解決問題(二)(本欄目內(nèi)容，在同學用書中分冊裝訂！)1．下圖中能表示物體處于平衡狀態(tài)的是()解析：物體處于平衡狀態(tài)是指物體保持靜止(F＝0，v＝0)或勻速直線運動狀態(tài)(F合＝0，a＝0，v不變)，可推斷只有C正確．答案：C2．小軍在校秋季運動會上跳過了1.8m的高度，奪得了男子組跳高冠軍，則小軍()A．在下降過程中處于失重狀態(tài)B．離地后的上升過程中處于超重狀態(tài)C．起跳過程中，地面對他的平均支持力大于他受到的重力D．起跳過程中，地面對他的平均支持力小于他受到的重力解析：答案：AC3.如圖所示，放在水平面上的物體受到一個水平向右的拉力F作用而處于靜止狀態(tài)，下列說法中正確的是()A．物體對水平面的壓力就是物體的重力B．拉力F和水平面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力C．物體受到四對平衡力的作用D．物體受到的合外力為零解析：物體對水平面的壓力與物體的重力是不同性質(zhì)的力，A錯誤；拉力F和水平面對物體的摩擦力是一對平衡力，B錯誤；物體受到兩對平衡力的作用，C錯誤．答案：D4．物體在共點力作用下，下列說法正確的是()A．物體的速度在某一時刻等于零時，物體就確定處于平衡狀態(tài)B．物體相對另一物體保持靜止時，物體確定處于平衡狀態(tài)C．物體所受合外力為零時，就確定處于平衡狀態(tài)D．物體做勻加速運動時，物體處于平衡狀態(tài)解析：本題考查對平衡狀態(tài)的推斷．處于平衡狀態(tài)的物體從運動形式上看是處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，從受力上看，物體所受合外力為零．某一時刻速度為零的物體，受力不愿定為零，故不愿定處于平衡狀態(tài)，A錯誤；物體相對另一物體靜止時，該物體不愿定靜止，如當另一物體做變速運動時，該物體也做變速運動，此時物體處于非平衡狀態(tài)，故B錯誤；C選項符合平衡條件的推斷，為正確選項；物體做勻加速運動，所受合外力不為零，所以不是平衡狀態(tài)，故D錯誤．選C.答案：C5.如圖所示，物塊在力F作用下向右沿水平方向勻速運動，則物體所受的摩擦力Ff與拉力F的合力方向應當是()A．水平向右 B．豎直向上C．向右偏上 D．向左偏上解析：對物塊進行受力分析如圖所示，除F與Ff外，它還受豎直向下的重力G及豎直向上的支持力FN，物塊勻速運動，處于平衡狀態(tài)，合力為零．由于重力G和支持力FN在豎直方向上，將重力和支持力等效成一個豎直向下的力，四力平衡轉(zhuǎn)化為三力平衡，則依據(jù)三力平衡的原理，F(xiàn)與Ff的合力必需和重力與支持力的合力等大反向，因此沿豎直方向向上．故B正確．答案：B6.如圖所示，放在斜面上的物體受到垂直于斜面對上的力F作用而物體始終保持靜止．當力F漸漸減小，則物體受到斜面的摩擦力()A．保持不變 B．漸漸減小C．漸漸增大 D．以上三種均有可能解析：本題考查物體受力平衡、靜摩擦力的特點．物體靜止在斜面上，受四個力的作用：重力、斜面的支持力FN、力F及靜摩擦力Ff，由受力平衡得Ff＝mgsinθ，因此F變化，F(xiàn)f不變，A項正確．答案：A7.如圖所示，與豎直方向成45°角的天花板上有一物塊，該物塊在豎直向上的恒力F作用下恰好能沿天花板勻速上升，則下列說法中正確的是()A．物塊確定受兩個力的作用B．物塊確定受三個力的作用C．物塊可能受三個力的作用D．物塊可能受四個力的作用解析：由于物塊做勻速直線運動，則物塊受力平衡．對物塊受力分析可知，若物塊所受重力與恒力F恰好平衡，則受兩個力的作用；若物塊所受重力小于恒力F，則物塊確定受四個力，所以D項正確．答案：D8.如圖所示，在超市內(nèi)傾角為θ的電梯斜面上有一車西瓜隨電梯勻速向上運動，在箱子的中心有一個質(zhì)量為m的西瓜，則在該西瓜隨箱一起勻速前進的過程中，四周其他西瓜對它的作用力的方向為()A．沿斜面對上 B．沿斜面對下C．豎直向上 D．垂直斜面對上解析：該西瓜勻速前進處于平衡狀態(tài)，其他西瓜對它的作用力與重力平衡，豎直向上，選C，本題簡潔．答案：C9.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心．一質(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點．設滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ.下列關(guān)系正確的是()A．F＝eq\f(mg,tanθ) B．F＝mgtanθC．FN＝eq\f(mg,tanθ) D．FN＝mgtanθ解析：滑塊受力如圖所示，由滑塊靜止知F＝mgcotθ＝eq\f(mg,tanθ)，F(xiàn)N＝eq\f(mg,sinθ).答案：A10．幾位同學為了探究電梯啟動和制動時的運動狀態(tài)變化狀況，他們將體重計放在電梯中，一位同學站在體重計上，然后乘坐電梯從1層直接到10層，之后又從10層直接回到1層．他們用照相機進行了相關(guān)記錄，如圖所示．圖1為電梯靜止時體重計的照片．圖2、圖3、圖4和圖5分別為電梯運動過程中體重計的照片．下列說法正確的是()A．依據(jù)圖2推斷電梯確定處于加速上升過程，電梯內(nèi)同學可能處于超重狀態(tài)B．依據(jù)圖3推斷電梯確定處于減速下降過程，電梯內(nèi)同學可能處于失重狀態(tài)C．依據(jù)圖4推斷電梯可能處于減速上升過程，電梯內(nèi)同學確定處于失重狀態(tài)D．依據(jù)圖5推斷電梯可能處于減速下降過程，電梯內(nèi)同學確定處于超重狀態(tài)解析：由圖1可知該同學體重約為46kg，圖2和圖5中體重計的讀數(shù)約為50kg，大于該同學體重，則確定具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，電梯可能加速向上，也可能減速向下運動，故A項錯、D項對．圖3和圖4中體重計讀數(shù)約為42kg，小于該同學的體重，說明電梯具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，可能是加速下降或減速上升運動，故B項錯，C項對．故選C、D.答案：CD

11.如圖所示，光滑斜面固定于水平面，滑塊A、B疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對靜止，A上表面水平．在斜面上運動時，B受力的示意圖為()解析：以A、B為整體，A、B整體沿斜面對下的加速度a可沿水平方向和豎直方向分解為加速度a∥和a⊥，如圖所示，以B為爭辯對象，B滑塊必需受到水平向左的力來產(chǎn)生加速度a∥.因此B受到三個力的作用，即重力、A對B的支持力、A對B的水平向左的靜摩擦力，故只有選項A正確．答案：A12.某物體做直線運動的v－t圖象如圖所示，據(jù)此推斷四個選項的圖象中(F表示物體所受合力)正確的是()解析：由v－t圖象可知，物體在前2s內(nèi)沿正方向做勻加速直線運動，合力F為恒力且沿正方向.2～6s內(nèi)物體先沿正方向做勻減速直線運動，后沿負方向做勻加速直線運動，物體的加速度不變，合力F為恒力且沿負方向，6～8s內(nèi)物體沿負方向做勻減速直線運動，合力F為恒力且沿正方向，故A、C、D均錯誤，B正確．答案：B13.質(zhì)量為0.1kg的彈性球從空中某高度由靜止開頭下落，該下落過程對應的v－t圖象如圖所示．球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的eq\f(3,4).設球受到的空氣阻力大小恒為F阻，g取10m/s2，求：(1)彈性球受到的空氣阻力F阻的大??；(2)彈性球第1次碰撞后反彈的高度h.解析：(1)由v-t圖象可知，小球下落過程的加速度為a1＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(4－0,0.5)m/s2＝8m/s2依據(jù)牛頓其次定律，得mg－F阻＝ma1所以，彈性球受到的空氣阻力F阻＝mg－ma1＝(0.1×10－0.1×8)N＝0.2N(2)小球第一次反彈后的速度v1＝eq\f(3,4)×4m/s＝3m/s依據(jù)牛頓其次定律，得彈性球上升的加速度a2＝eq\f(mg＋F阻,m)＝eq\f(0.1×10＋0.2,0.1)m/s2＝12m/s2依據(jù)v2－veq\o\al(2,0)＝－2ah，得彈性球第一次反彈的高度h＝eq\f(v\o\al(2,1),2a)＝eq\f(32,2×12)m＝0.375m答案：(1)0.2N(2)0.375m14．質(zhì)量為60kg的人站在升降機中的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數(shù)是多少？人處于什么狀態(tài)？(g取10m/s2)(1)升降機勻速上升；(2)升降機以3m/s2的加速度加速上升；(3)升降機以4m/s2的加速度加速下降．解析：人站在升降機中的體重計上，受力狀況如圖所示．(1)當升降機勻速上升時，由牛頓其次定律得F合＝FN－G＝0所以人受到的支持力FN＝G＝mg＝600N依據(jù)牛頓第三定律得，人對體重計的壓力就等于體重計的示數(shù)，即600N，人處于平衡狀態(tài)．(2)當升降機以3m/s2的加速度加速上升時，由牛頓其次定律得FN－G＝maFN＝ma＋G＝m(g＋a)＝