4.2牛顿运动定律的应用
满分：60
班级：
姓名：
考号：
一、单选题（共4小题，共16分）
1.某同学站在压力传感器上，开始时保持微蹲状态，之后完成了某些动作，所采集的压力下随时间变
化的图像如图。则该同学在压力传感器上完成的动作可能是()
个F
(4分)
A.只有站起过程
B.只有下蹲过程
C.先站起之后下蹲
D.先下蹲之后站起
正确答案：A
答案解析：“下蹲”过程先加速下降后减速下降，则先失重后超重；“站起”过程先加速上升后减速上
升，则先超重后失重：由图可知，人先超重后失重，故只有站起过程。故选A。
2.某学生用Phyphox:软件记录了电梯从静止开始运动的加速度a与时间t的图像，如图1所示，可以将该图
像理想化如图2所示，以竖直向上为正方向，下列说法中错误的是()
+a/(m/s)
0.6
0.3
t/(s)
1213
45
6789101112131415
(4分)
-0.3
-0.6
图1
图2
A.t=8s,电梯的速度大小为0
B.根据图2可以求出电梯运动的最大速度
C.26s电梯处于失重状态
D.电梯是从高楼层下行至低楼层
正确答案：A
答案解析：解：AB.a-t图像的面积等于速度变化量，t=8s,电梯的速度大小，即最大速度为
1
v=2×(2+4)×0.6mls=1.8mls
故A错误，B正确：
C.加速度向下为失重状态，2~6s电梯加速度方向竖直向下，处于失重状态，故C正确：
D,电梯从静止开始，加速度方向竖直向下，则电梯先向下加速后向下减速，所以是从高楼层下行至低楼
层，故D正确。
本题选说法错误的，故选：A。
3.用硬质包装盒收纳易拉罐，其简化模型如下：盒口侧开，3个完全相同的圆柱形易拉罐A、B、C对齐后
横放其中，三者的位置关系如图。左右两侧面保持竖直，侧面对易拉罐的弹力分别为FA、FB、FC,C对B
的弹力为FCB,A对B的弹力为FAB,底面对C的弹力为F,不计一切摩擦，下列说法正确的是()
L
(4分)
7777777777
A.Fc一定大于FB
B.FCB一定大于FAB
C.盒宽L稍增大一些(A与C仍未接触)，FA将减小
D.盒宽L稍增大一些(A与C仍未接触)，F将增大
正确答案：B
答案解析：解：A、根据题意作出受力分析图如图所示：
L
FA
7777777
根据ABC均处于受力平衡状态可知，FB等于FCB和FB在水平方向的合力，Fc等于FBC在水平方向的力，由牛
顿第三定律得知FBC=FCB,故Fc一定小于FB,故A错误；
B、对B受力分析
NECB
Bg
由于AC圆心在一条竖直线上，即∠1=∠2，故FCB的竖直分量等于FAB的竖直分量与Bg的和，即FCB一定大
于FAB,故B正确：
C、画出盒宽L稍增大一些后的受力分析，虚线为未增宽时FBA、FCB、FAB、FBC的示意图
Cg、
当盒宽增大些，mAg不改变，故FBA竖直方向的分量不发生改变，但倾斜角度改变，即FBA将增大，FBA的水
平分量增大，故F将增大，故C错误：
D、当盒宽增大些mAg不改变，故FBA竖直方向的分量不发生改变，但倾斜角度改变，即FBA将增
大，FAB-FBA,即FBA将增大，由B中分析可得∠1=∠2，即FCB将增大，根据牛顿第三定律FBC-FCB,即FBC将
增大，但FBC的数值分量不发生改变，F等于FC的竖直分量与mCg的和，即F不发生改变，故D错误。4.2牛顿运动定律的应用
满分：60
班级：
姓名：
考号：
一、单选题（共4小题，共16分）
1.某同学站在压力传感器上，开始时保持微蹲状态，之后完成了某些动作，所采集的压力下随时间变
化的图像如图。则该同学在压力传感器上完成的动作可能是()
个F
(4分)
A.只有站起过程
B.只有下蹲过程
C.先站起之后下蹲
D.先下蹲之后站起
2.某学生用Phyphox:软件记录了电梯从静止开始运动的加速度a与时间t的图像，如图1所示，可以将该图
像理想化如图2所示，以竖直向上为正方向，下列说法中错误的是()
0.6
a/m/s）
0.3
t/八s)
0
123:45:
6789101112131415
(4分)
-0.3
-0.6
图1
图2
A.t=8s,电梯的速度大小为0
B.根据图2可以求出电梯运动的最大速度
C.2一6s电梯处于失重状态
D.电梯是从高楼层下行至低楼层
3.用硬质包装盒收纳易拉罐，其简化模型如下：盒口侧开，3个完全相同的圆柱形易拉罐A、B、C对齐后
横放其中，三者的位置关系如图。左右两侧面保持竖直，侧面对易拉罐的弹力分别为FA、FB、FC,C对B
的弹力为FCB,A对B的弹力为FAB,底面对C的弹力为F,不计一切摩擦，下列说法正确的是()
(4分)
77777777777
A.Fc一定大于FB
B.FCB一定大于FAB
C.盒宽L稍增大一些(A与C仍未接触)，FA将减小
D.盒宽L稍增大一些(A与C仍未接触)，F将增大
4.无人机已经广泛应用于农业、军事、救援等方面。如图甲所示，质量为m=10kg的救援物体用绳悬挂在
无人机上，无人机拉着物体沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物体的加速度随
时间的变化关系如图乙所示，g取10m/s2,下列说法正确的是(
)
4a/八ms)
t/s(4分)
甲
A.2一6s内物体先超重后失重，绳拉力先增大后减小
B.0~6s内物体先超重后失重，速度变化量大小为3m/s
C.0~6s内物体先失重后超重，6s时物块的速度为6m/s
D.0~6s内物体先失重后超重，6s末的绳拉力为120N
二、多选题（共2小题，共12分）
5.如图为某传送带示意图，传送带倾角为0。一物块以初速度V0从底端滑上传送带，与传送带间的动摩
擦因数为4（μ>tan0)。已知重力加速度大小为g,则(）
(6分)
A.若传送带顺时针运转，则物块一定从顶端脱离传送带
B.若传送带顺时针运转，则物块初始阶段的加速度大小一定为a=gsin0+μgcos0
C.若传送带逆时针运转，则物块一定从底端脱离传送带
D.若传送带逆时针运转，则物块初始阶段的加速度大小一定为a=gsin0+μgcos0
6.如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光
滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以
地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则(
V2
□A
：(6分)
分
乙
A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~3时间内，小物块先受到大小不变的摩擦力作用，之后不受摩擦力
三、计算题（组）（共2小题，共32分）
7.如图所示，有一水平传送带AB沿顺时针匀速转动，其右端连接一段光滑水平面BC。一质量m2=0.5kg的
木板紧挨着BC右端放置在光滑水平地面DE上(DE足够长)，其上表面与BC等高。现将质量m1=1.Okg的玩
具（可视为质点）从A处由静止释放，经传送带运送至B处，后通过水平面BC滑上木板。已知水平传送带A
B长度L1=2.0m,木板长度L2=1.0m,玩具与传送带、木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.2，重力加
速度g=10m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。4.2牛顿运动定律的应用
满分：60
班级：________ 姓名：________ 成绩：________
一、单选题（共4小题,共16分）
某同学站在压力传感器上，开始时保持微蹲状态，之后完成了某些动作，所采集的压力随时间变化的图像如图。则该同学在压力传感器上完成的动作可能是( )
（4分）
A.只有站起过程 B.只有下蹲过程 C.先站起之后下蹲 D.先下蹲之后站起
某学生用Phyphox软件记录了电梯从静止开始运动的加速度a与时间t的图像，如图1所示，可以将该图像理想化如图2所示，以竖直向上为正方向，下列说法中错误的是（ ）
（4分）
A.t=8s,电梯的速度大小为0 B.根据图2可以求出电梯运动的最大速度
C.2～6s电梯处于失重状态 D.电梯是从高楼层下行至低楼层
用硬质包装盒收纳易拉罐，其简化模型如下：盒口侧开，3个完全相同的圆柱形易拉罐A、B、C对齐后横放其中，三者的位置关系如图。左右两侧面保持竖直，侧面对易拉罐的弹力分别为FA、FB、FC，C对B的弹力为FCB，A对B的弹力为FAB，底面对C的弹力为F，不计一切摩擦，下列说法正确的是（ ）
A.FC一定大于FB B.FCB一定大于FAB
C.盒宽L稍增大一些（A与C仍未接触），FA将减小
D.盒宽L稍增大一些（A与C仍未接触），F将增大
（4分）
无人机已经广泛应用于农业、军事、救援等方面。如图甲所示，质量为m=10kg的救援物体用绳悬挂在无人机上，无人机拉着物体沿竖直方向从静止开始做直线运动。取竖直向上为正方向，物体的加速度随时间的变化关系如图乙所示，g取10m/s2，下列说法正确的是（ ）
（4分）
A.2～6s内物体先超重后失重，绳拉力先增大后减小
B.0～6s内物体先超重后失重，速度变化量大小为3m/s
C.0～6s内物体先失重后超重，6s时物块的速度为6m/s
D.0～6s内物体先失重后超重，6s末的绳拉力为120N
二、多选题（共2小题,共12分）
如图为某传送带示意图，传送带倾角为θ。一物块以初速度v0从底端滑上传送带，与传送带间的动摩擦因数为μ（μ＞tanθ）。已知重力加速度大小为g,则（ ）
（6分）
A.若传送带顺时针运转，则物块一定从顶端脱离传送带
B.若传送带顺时针运转，则物块初始阶段的加速度大小一定为a=gsinθ+μgcosθ
C.若传送带逆时针运转，则物块一定从底端脱离传送带
D.若传送带逆时针运转，则物块初始阶段的加速度大小一定为a=gsinθ+μgcosθ
如图所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v-t图象（以地面为参考系）如图乙所示。已知v2＞v1，则（ ）
（6分）
A.t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0～t3时间内，小物块先受到大小不变的摩擦力作用，之后不受摩擦力
三、计算题（组）（共2小题,共32分）
如图所示，有一水平传送带AB沿顺时针匀速转动，其右端连接一段光滑水平面BC。一质量m2=0.5kg的木板紧挨着BC右端放置在光滑水平地面DE上（DE足够长），其上表面与BC等高。现将质量m1=1.0kg的玩具（可视为质点）从A处由静止释放，经传送带运送至B处，后通过水平面BC滑上木板。已知水平传送带AB长度L1=2.0m,木板长度L2=1.0m,玩具与传送带、木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.2，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（16分）
(1) 若传送带速率v=2m/s,求玩具在传送带上运动的时间；（5分）
(2) 若能让玩具以最短时间通过传送带，求传送带速率v范围；（5分）
(3) 若传送带速率v=6m/s,且在玩具刚滑上木板的瞬间，给木板一个水平向右的恒定拉力F，那么要使玩具不会从木板上掉落，拉力F的大小满足什么条件。（6分）
如图甲所示，倾斜传送带以速度v1（大小未知）沿顺时针方向匀速转动，煤块以初速度v0=13m/s从传送带底端A点沿传送带方向冲上传送带，经历3s恰好到达传送带顶端B点（但不离开传送带），前3s煤块的速度随时间变化的图像如图乙所示，重力加速度g=10m/s2，求：（计算结果可以用分数及根式表示）
（16分）
(1) A、B两点间的距离xAB；（5分）
(2) 传送带与水平地面间的夹角θ的正弦值sinθ，以及煤块与传送带间的动摩擦因数μ；（5分）
(3) 经过足够长时间后，煤块留下的划痕能否覆盖整条传送带，使得痕迹首尾相连？若可以，求刚好覆盖整条传送带的时间T；若不能，请通过计算说明原因。（由于轮半径较小，传送带的传动轮上覆盖的长度可忽略）（6分）
第2页
第2页
