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《2019_2020学年高中物理第四章7用牛顿运动定律解决问题（二）练习（含解析）新人教版必修》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、7 用牛顿运动定律解决问题(二)基础巩固1(多选)一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉。一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上,由升降机构送上几十米的高处,然后让座舱自由下落。下落一定高度后,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下。下列判断正确的是( )A.座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B.座舱在自由下落的过程中人处于失重状态C.座舱在减速运动的过程中人处于失重状态D.座舱在减速运动的过程中人处于超重状态解析:人随座舱自由下落时,加速度为重力加速度,座舱支持力为零,人处于完全失重状态,选项A错误,选项B正确;人随座舱减速下降时,座舱支持力大于人的重力,人处于
2、超重状态,选项C错误,选项D正确。答案:BD2几位同学为了探究电梯启动和制动时的加速度大小,他们将体重计放在电梯中。一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层,并用照相机进行了记录,如图所示,图1为电梯启动前,图2至图5中箭头方向表示电梯运动方向。下列说法正确的是( )A.图2表示电梯向上减速B.图3表示电梯向上加速C.图4表示电梯向下减速D.根据图1和图5可估测出图5中电梯的加速度解析:图2示数大于静止时体重计的示数,所以电梯是向上加速,故A错误;图3示数小于静止时体重计的示数,根据牛顿第二定律得这位同学加速度方向向下,处于失重状态,电梯向上
3、减速,故B错误;图4示数小于静止时体重计的示数,所以电梯在向下加速运动,故C错误;根据图1示数可以求出同学的质量,根据图5示数运用牛顿第二定律可以求出图5中电梯的加速度,故D正确。答案:D3某中学实验小组的同学在电梯的天花板上固定一个弹簧测力计,使其测量挂钩(跟弹簧相连的挂钩)向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码。弹簧测力计弹力随时间变化的规律如图所示,根据F-t图象,下列分析正确的是( )A.从时刻t1到t2,钩码处于超重状态B.从时刻t3到t4,钩码处于失重状态C.电梯可能开始停在15楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼D.电梯可能开始停在1楼,先加速向上,
4、接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼解析:0~t1阶段,物体处于平衡(静止或匀速)状态;t1~t2阶段,物体处于失重(加速下降或减速上升)状态;t2~t3阶段,物体处于平衡状态;t3~t4阶段,物体处于超重(加速上升或减速下降)状态,选项C正确。答案:C4如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止在P点。设滑块所受支持力为FN,OP与水平方向的夹角为θ。下列关系正确的是( )A.F=mgtanθ B.F=mgtanθC.FN=mgtanθD.FN=mgtanθ解析:对小滑块受力分析如图所示,根据三角函数关系可得F=
5、mgtanθ,FN=mgsinθ,所以选项A正确。答案:A5如图所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机。三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架承受的压力大小为( )A.13mgB.23mgC.36mgD.239mg解析:设每根支架对照相机的支持力大小均为FN,由受力平衡得3FNcos30°=mg,解得FN=239mg,由牛顿第三定律可知支架承受的压力大小也为239mg,选项D正确。答案:D6如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为( )A.G和G
6、 B.22G和22GC.12G和32GD.12G和12G解析:设绳子中拉力为F,日光灯受力如图所示。则F=Gsin45°=22G,选项B正确。答案:B7如图所示,A、B两球完全相同,质量为m,用两根等长的细线悬挂在O点,两球之间夹着一根劲度系数为k的轻弹簧,静止不动时,弹簧位于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的长度被压缩了( )A.mgtanθkB.2mgtanθkC.mgtanθ2kD.2mgtanθ2k解析:对A球受力分析如图所示,由平衡条件得F=mgtanθ2,又F=kx,则x=mgtanθ2k,故选项C正确,选项A、B、D错误。答案:C8滑板运动是一项非常刺
7、激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力的作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时,滑板做匀速直线运动,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,忽略空气阻力):(1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率。解析:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得FNcosθ
