第六章 力与运动
一、单选题(共12题;共24分)
1.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感受,其座舱套在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下.对上述过程,关于座舱中的人所处的状态,以下判断正确的是( ) 21教育网
A.?座舱在整个运动过程中人都处于超重状态???????????B.?座舱在减速运动的过程中人处于失重状态C.?座舱在自由下落的过程中人处于失重状态???????????D.?座舱在自由下落的过程中人处于超重状态【21·世纪·教育·网】
2.力学中,选定下列哪组物理量为基本物理量(?? )
A.?力、长度、质量???????????B.?位移、质量、时间???????????C.?长度、力、时间???????????D.?长度、质量、时间21-cnjy*com
3.在一个竖直方向运动的密闭升降机内,用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码,当地的重力加速度已知.根据弹簧秤的读数,我们可以知道(?? )
A.?升降机加速度的大小和方向????????????????????????????????B.?升降机速度的大小和方向C.?升降机加速度的大小和速度的方向??????????????????????D.?升降机加速度的大小和方向以及速度的方向
4.在光滑水平面上,有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用,在第1s内物体保持静止状态.若力F1与F2随时间的变化关系如图所示,则物体(?? )
A.?在第2 s内做加速运动,加速度大小逐渐减小,速度逐渐增大B.?在第3 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大C.?在第4 s内做加速运动,加速度大小逐渐增大,速度逐渐增大D.?在第5 s末速度为零,运动方向与F1方向相同
5.如图所示,一质量为m的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F的作用而匀速向上运动,斜面的倾角为300 , 物块与斜面间的动摩擦因数,则拉力F的大小为(????)
A.???????????????????????????????????B.???????????????????????????????????C.???????????????????????????????????D.?21cnjy.com
6.物理学国际单位制中有基本单位和导出单位,下列物理量的单位用基本单位表示,正确的是(?? )
A.?功率的单位用基本单位表示是N·m/s???????????????????B.?电容的单位用基本单位表示是C/VC.?电量的单位用基本单位表示是A·s????????????????????????D.?磁通量的单位用基本单位表示是T·m2【21cnj*y.co*m】
7.学校运动会上,一同学最后一次以“背越式”成功地跳过了1.80m的高度,成为高三组跳高冠军.忽略空气阻力,下列说法正确的是( )
A.?该同学上升过程中处于超重状态??????????????????B.?该同学下降过程中处于失重状态C.?该同学下降过程中所受重力较小??????????????????D.?该同学起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力
8.雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是(?? )
A.????????????????????B.????????????????????C.????????????????????D.?
9.游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉.下列描述正确的是( ) ①当升降机加速上升时,游客是处在失重状态②当升降机减速下降时,游客是处在超重状态③当升降机减速上升时,游客是处在失重状态④当升降机加速下降时,游客是处在超重状态.
A.?①②?????????????????????????????????????B.?②③?????????????????????????????????????C.?①③?????????????????????????????????????D.?③④
10.在国际单位制中,力学的三个基本单位是( )
A.?kg 、m 、m/s2????????????????B.?kg 、 m/s 、 N????????????????C.?kg 、m 、????????????????D.?kg、 m/s2、N
11.如图所示,在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重.她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程.关于她的实验现象,下列说法中正确的是( )
A.?只有“起立”过程,才能出现失重的现象B.?只有“下蹲”过程,才能出现超重的现象C.?“下蹲”的过程,先出现超重现象后出现失重现象D.?“起立”、“下蹲”的过程,都能出现超重和失重的现象【21教育名师】
12.随着我国“神舟9号”飞船和“天宫一号”空间站的发射对接,航天员在空间站内停留的时间会越来越长,体育锻炼成了一个必不可少的环节,下列器材适宜航天员在空间站中进行锻炼的是( )
A.?哑铃????????????????????????????????B.?弹簧拉力器????????????????????????????????C.?单杠????????????????????????????????D.?跑步机
二、多选题(共5题;共15分)
13.关于力学单位制说法中正确的是(?? )
A.?kg、J、N是导出单位B.?kg、m、s是基本单位C.?在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是gD.?在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=ma
14.图为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连.运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是(?? )
A.?经过B点时,运动员的速率最大???????????????????????????B.?经过C点时,运动员的速率最大C.?从C点到D点,运动员的加速度增大????????????????????D.?从C点到D点,运动员的加速度不变
15.在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢以大小为 的加速度向东行驶时,连接某两节车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为(?? )
A.?5??????????????????????????????????????????B.?8??????????????????????????????????????????C.?13??????????????????????????????????????????D.?20
16.如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,小车处在水平面上. 下列说法正确的是(?? )
A.?当小车向左做匀速运动时,杆对球的作用力沿图中的OA方向B.?当小车向右做匀速运动时,杆对球的作用力沿图中的OB方向C.?当小车向左做匀减速运动时,杆对球的作用力可能沿图中的OC方向D.?当小车向右做匀加速运动时,杆对球的作用力沿图中的OD方向
17.如图所示,物体A和B的质量均为M,由一根轻绳相连跨过定滑轮.现用力拉B,使它沿水平面从图示位置向右作匀速直线运动,则此过程中,物体A的运动及受力情况是(?? )
A.?加速上升???????????????????????B.?匀速上升???????????????????????C.?拉力大于重力???????????????????????D.?拉力等于重力
三、解答题(共2题;共10分)
18.在初中已经学过,如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l,这个力对物体做的功W=Fl.我们还学过,功的单位是焦耳(J).请由此导出焦耳与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系.
19.质量为20kg的物体,它和地面的动摩擦因数为0.1,用100N拉力、沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它,使物体由静止出发在水平而上前进3.3m,它的速度多大?在前进3.3m时撤去拉力,又经过5s,物体的速度多大(g取10m/s2)?
四、综合题(共3题;共40分)
20.如图所示,质量为m=2.0kg的物体置于粗糙水平地面上,用F=20N的水平拉力使它从静止开始运动,t=2.0a时物体的速度达到v=12m/s,此时撤去拉力.求:
(1)物体在运动中受到的阻力;
(2)撤去拉力后物体继续滑行的距离.
21.如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2)求:
t(s)
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
1.6
…
v(m/s)
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
0.3
…
(1)斜面的倾角α;
(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ;
(3)t=0.6s时的瞬时速度v.
22.一个物体质量m=50kg,以υo=2m/s的初速度沿斜面匀加速滑下,如图所示,斜面的倾角θ=37°,在t=5s的时间内滑下的位移为χ=60m.(g=10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8)21·cn·jy·com
(1)对物体进行受力分析,画出受力图
(2)求物体的加速度的大小
(3)求物体受到的阻力的大小.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【解答】解:人先做自由落体运动,然后做匀减速直线运动; 自由落体运动阶段,加速度向下,且a=g,人处于完全失重状态;匀减速下降阶段,加速度向上,人处于超重状态;故ABD错误,C正确.故选:C.【分析】当物体的加速度向上时,物体处于超重状态;当物体的加速度向下时,物体处于失重状态;当物体的加速度向下时,且a=g时,物体处于完全失重状态.21世纪教育网
2.【答案】D
【解析】【解答】解:A、力不是力学中基本物理量,长度、质量是力学中基本物理量.故A错误.??? B、位移不是力学中基本物理量,质量、时间是力学中基本物理量.故B错误.??? C、长度、时间是力学中基本物理量,而力不是力学中基本物理量.故C错误.??? D、长度、质量、时间都是力学中基本物理量.故D正确.故选D【分析】力学中,选定长度、质量、时间三个物理量为基本物理量.2·1·c·n·j·y
3.【答案】A
【解析】【解答】解:因为砝码和升降机加速度相同,对砝码受力分析,根据牛顿第二定律得,mg﹣F=ma,可得出砝码的加速度大小和方向,所以可以求出升降机的加速度大小和方向,但是无法求出升降机的速度大小和方向.故A正确,B、C、D错误.故选:A.【分析】砝码和升降机具有相同的加速度,对砝码受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向.
4.【答案】B
【解析】【解答】解:A、从第一秒末到第二秒末,物体的合力不断变大;根据牛顿第二定律,加速度不断变大;合力与速度同向,故物体做加速运动,故A错误;B、在第3s内合力逐渐变大,故加速度不断变大,合力与速度同方向,物体做加速运动,故B正确;C、在第4s内,合力变小,加速度变小,合力与速度同方向,故物体做加速运动,故C错误;D、在第5s末,合力为零,故加速度为零;从第一秒末到第五秒末,物体的合力先变大后逐渐减为零,始终与速度同向,故物体做加速运动,5s末速度最大,故D错误;故选B.【分析】在第1s内物体处于平衡状态,保持静止;从第一秒末到第五秒末,物体的合力先变大后逐渐减为零,根据速度与合力的方向得到物体的运动情况.21·世纪*教育网
5.【答案】D
【解析】【解答】物体向上运动过程中,在沿斜面方向上受到沿斜面向下的重力分力,沿斜面向下的摩擦力,沿斜面向上的拉力F,三个力处于平衡状态,故故选D【分析】做本题的关键是根据物体和斜面之间的相对运动判断摩擦力的方向,然后根据三力平衡列出等式求解www-2-1-cnjy-com
6.【答案】C
【解析】【分析】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。A、功率的单位用N?m/s来表示时,其中的N是导出单位,不是基本单位,所以A错误。B、电容的单位用C/V来表示时,其中的C和V都不是基本单位,是导出单位,所以B错误。C、电量的单位用A?s来表示时,其中的A和S分别是电流和时间的基本单位,所以C正确。D、磁通量的单位用T?m2来表示时,其中的T是导出单位,不是基本单位,所以D错误。故选C。【点评】国际单位制规定了七个基本物理量,这七个基本物理量分别是谁,它们在国际单位制分别是谁,这都是需要学生自己记住的。2-1-c-n-j-y
7.【答案】B
【解析】【解答】解:A、起跳以后在上升过程,也是只受重力的作用,有向下的重力加速度,是处于完全失重状态,故A错误; B、在下降过程,只受重力的作用,有向下的重力加速度,是处于完全失重状态,重力不变,故B正确,C错误;D、起跳时地面对他的支持力和他对地面的压力是作用力与反作用力大小相等,方向相反.故D错误;故选:B.【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;作用力与反作用力大小相等,方向相反.21*cnjy*com
8.【答案】C
【解析】【解答】解:(1)当雨滴刚开始下落时,阻力f较小,远小于雨滴的重力G,即f<G,故雨滴做加速运动;(2)由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,由mg﹣f=ma知加速度减小,故当速度达到某个值时,阻力f会增大到与重力G相等,即f=G,此时雨滴受到平衡力的作用,将保持匀速直线运动;故选项C的图象符合题意;故ABD不符合题意,C符合题意。故答案为:C.【分析】本题考查牛顿第二定律的应用,首先对雨滴受力分析,它受到重力与空气阻力,结合题意雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,因此雨滴的合外力减小,加速度减小。
9.【答案】B
【解析】【解答】解:①、当升降机加速上升时,游客受到重力和支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律,有 N﹣mg=ma故N>mg,故①错误;②当升降机减速下降时,游客受到重力和支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律,有N﹣mg=ma故N>mg,故②错误;③、当升降机减速上升时,游客受到重力和支持力,加速度向下,根据牛顿第二定律,有mg﹣N=ma故N<mg,故③正确;④、当升降机加速下降时,游客受到重力和支持力,加速度向下,根据牛顿第二定律,有mg﹣N=ma故N<mg,故④错误;所以选项B正确,ACD错误.故选:B【分析】超重与失重是指物体对支撑物的压力或悬挂物的拉力大于或小于重力的现象,物体重力并没有改变;对物体受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律列式分析.21*教*育*名*师
10.【答案】C
【解析】【分析】国际基本单位中有三个力学基本单位:长度、质量、时间,即答案为C【点评】本题考查了常见的基本单位制,力学三个、热学一个,光学一个,电学一个,原子物理也一个。
11.【答案】D
【解析】【解答】解:下蹲过程中,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,所以先处于失重状态后处于超重状态;人从下蹲状态站起来的过程中,先向上做加速运动,后向上做减速运动,最后回到静止状态,人先处于超重状态后处于失重状态,故ABC错误,D正确故选:D.【分析】人从下蹲状态站起来的过程中,先向上做加速运动,后向上做减速运动,最后回到静止状态,根据加速度方向,来判断人处于超重还是失重状态.
12.【答案】B
【解析】【解答】解:用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力,在轨道舱中哑铃处于完全失重状态,它对人的胳膊没有压力的作用; 利用单杠锻炼身体需克服自身的重力上升,利用自身的重力下降.在完全失重状态下已没有重力可用;在轨道舱中人处于失重状态,就算人站在跑步机上,但是脚对跑步机一点压力也没有.根据压力与摩擦力成正比,那么这时脚与跑步机之间没有一点摩擦力.没有摩擦力人将寸步难行.弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力,与重力无关.故选:B【分析】想弄清楚在超重和失重的状态下哪些器材可以用,必须清楚各个器材的物理原理,看看有没有与重力有关的原因,如果有那么,哪些器材就不能使用.www.21-cn-jy.com
二、多选题
13.【答案】B,D
【解析】【解答】解:A、kg是质量的单位它是基本单位,所以A错误.B、三个力学基本物理量分别是长度、质量、时间,它们的单位分别为m、kg、s,所以B正确.C、g也是质量的单位,但它不是质量在国际单位制中的基本单位,所以C错误.D、牛顿第二定律的表达式F=ma,是在其中的物理量都取国际单位制中的单位时得出的,所以D正确.故选BD.【分析】国际单位制规定了七个基本物理量.分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量.它们的在国际单位制中的单位称为基本单位,而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位.
14.【答案】B,C
【解析】【解答】解:A、运动员到达B点后弹性绳伸直,随着运动员向下运动弹性绳的弹力不断增大.在B到C过程:重力大于弹性绳的弹力,合力方向竖直向下,运动员做加速运动,其速度增大.在C点重力等于弹力,运动员的合力为零.在C到D的过程:弹力逐渐增大,重力小于弹性绳的弹力,合力方向竖直向上,运动员做减速运动,其速度减小.所以经过C点时,运动员的速率最大.故A错误,B正确.C、D从C点到D点,运动员所受的弹力大于其重力,合力竖直向上,由于弹性绳的弹力逐渐增大,合力增大,所以其加速度增大.故C正确,D错误.故选BC【分析】运动员从O点自由下落,到达B点时有竖直向下的速度,弹性绳伸直后运动员受到重力和弹性绳的弹力两个力作用,根据弹力与重力的大小关系,分析运动员的运动情况,判断其速度的变化,根据牛顿第二定律分析加速度的变化.
15.【答案】A,D
【解析】【解答】解:设PQ两边的车厢数为P和Q,当机车在东边拉时,根据牛顿第二定律可得:F=Pm?a,当机车在西边拉时,根据牛顿第二定律可得:F=Qm? a,根据以上两式可得: ,令P=2K,则Q=3K(K取正整数)车厢总节数P+Q=5K,所以车厢的总节数是5的整数倍,故AD正确,BC错误;故选:AD【分析】根据两次的情况,利用牛顿第二定律得出关系式,根据关系式分析可能的情况即可.
16.【答案】B,C
【解析】【解答】解:A、当小车向左做匀速运动时,所受到的合力为零,小球受重力和支持,故支持力竖直向上,故为OB,故A错误;B、当小车向右做匀速运动时,所受到的合力为零,小球受重力和支持,故支持力竖直向上,故为OB,故B正确;C、小球和小车的加速度相同,所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平方向做加速运动,当小车向左做匀减速运动时,加速度向右,根据牛顿第二定律F=ma可知,加速度的方向与合力的方向相同,合力水平向右,根据即合力沿图中的OD方向,根据力的合成可知杆对球的作用力可能沿图中的OC方向,故C正确D、当小车向右做匀加速运动时,根据C可知杆对球的作用力可能沿图中的OC方向,故D错误;故选:BC【分析】小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平方向做加速运动或者匀速运动,根据共点力平衡求得作用力,根据加速方向判断出合力水平向右.利用理的合成判断作用力
17.【答案】A,C
【解析】【解答】解:A、B、设绳子与水平方向的夹角为α,将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于A的速度,则有vA=vBcosα.B向右做匀速直线运动,则α减小,则A的速度增大,A做加速运动.故A正确,B错误;C、D、A向上做加速运动,加速度向上,超重,拉力F=mg+ma>mg.故C正确,D错误.故选:AC. 【分析】将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的分速度等于A的速度,根据平行四边形定则判断A的速度的变化.【21教育】
三、解答题
18.【答案】解:根据W=FL可得:1J=1N?m,根据牛顿第二定律F=ma可知力的单位为:1N=1kg?m/s2 , 所以有:1J=kg?m2/s2答:焦耳与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系为1J=kg?m2/s2
【解析】【分析】单位制包括基本单位和导出单位,规定的基本量的单位叫基本单位,由物理公式推导出的但为叫做导出单位.
19.【答案】解:当改用F=100N拉力沿与水平方向成的夹角37°向斜上方拉它时,对物体进行受力分析, 水平方向:Fcos37°﹣f=ma…①竖直方向: …②…③联立①②③得: 根据速度位移公式 ,有:?? 解得: m/s撤去拉力后,做匀减速运动的加速度为: 速度减为0的时间为: <5s经5s速度减为0答:物体由静止出发在水平而上前进3.3m,它的速度是 ,在前进3.3m时撤去拉力,又经过5s,物体的速度0
【解析】【分析】(1)对物体进行受力分析求出物体运动的加速度,根据速度位移关系求速度;(2)撤去外力后物体在摩擦力作用下做匀减速运动,求出减速运动的加速度由速度时间求物体的5s末的速度;
四、综合题
20.【答案】(1)解:根据匀变速直线运动的速度时间公式得,a= .根据牛顿第二定律得,F﹣f=ma,解得f=F﹣ma=20﹣2×6N=8N.答:物体在运动中受到的阻力为8N.(2)解:撤去拉力后,加速度 ,则物体继续滑行的距离x= .答:撤去拉力后物体继续滑行的距离为18m
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出加速度的大小,通过牛顿第二定律求出物体所受的阻力.根据牛顿第二定律求出撤去拉力时的加速度,通过速度位移公式求出撤去拉力后物体继续滑行的距离.
21.【答案】(1)解:由表格中前三列数据可知,物体在斜面上匀加速下滑时的加速度为= m/s2=5m/s2由牛顿第二定律得mgsinα=ma1 , 代入数据得:α=30°(2)解:由表格中第4、5两组数据可知,物体在水平面上匀减速运动的加速度大小为= 由牛顿第二定律得μmg=ma2 , 代入数据得μ=0.2(3)解:研究物体由t=0到t=1.2s过程,设物体在斜面上运动的时间为t,则有vB=a1t,v1.2=vB﹣a2(1.2﹣t)代入得v1.2=a1t﹣a2(1.2﹣t)解得t=0.5s,vB=2.5m/s即物体在斜面上下滑的时间为t=0.5s,则t=0.6s时物体在水平面上运动,速度为?? v=vB﹣a2(0.6﹣t)=2.5m/s﹣2×0.1m/s=2.3m/s
【解析】【分析】(1)由表格读出物体在斜面上运动的速度与对应的时间,由速度公式求出加速度,再根据牛顿第二定律求解斜面的倾角α;(2)用同样的方法求出物体在水平面运动的速度和时间,求出加速度,再由牛顿第二定律求出动摩擦因数μ;(3)研究物体由t=0到t=1.2s过程,根据斜面上匀加速运动的末速度等于水平面匀减速运动的初速度,由速度公式求出物体在斜面上运动的时间,再求出t=0.6s时的瞬时速度v.
22.【答案】(1)解:物体受重力,支持力,和摩擦力,受力分析如图 (2)解:由运动学公式x=v0t+ at2a= a= m/s2=4 m/s2(3)解:由受力分析图可得:G1=mgcos37°=50x10x0.8N=400NG2=mgsin37°=50x10x0.6N=300N沿斜面方向应用牛顿第二定律得:G2﹣f=ma??故:f=G2﹣ma=300 N﹣50x4 N=100N
【解析】【分析】1)物体受重力、弹力、摩擦力三力作用,受力分析即可(2)由运动情况求物体的加速度的大小(3)由牛顿第二定律结合加速度求解合力,由受力分析可得阻力
第六章 力与运动复习题1
1.下列关于惯性的说法,正确的是 ( )
A.高速行驶的汽车紧急刹车时,乘客向前倾倒,说明乘客具有惯性
B.把手中的球由静止释放,球受重力而竖直下落,说明球没有惯性
C.运动员投掷标枪时,用力越大,标枪飞行越远,说明力越大惯性越大
D.短跑比赛,运动员通过终点后很难停下来,说明速度越大惯性越大
2. 关于运动和力的关系,下列说法正确的是 ( )
A.当物体所受合外力不变是,运动状态一定不变
B.当物体所受合外力为零时,运动状态一定不变
C.当物体的运动轨迹为直线时,所受合外力一定为零
D. 当物体的运动轨迹为曲线时,所受合外力一定为零
3. 以下对牛顿运动定律的理解,正确的是 ( )
A.牛顿第一定律指出,物体只有处于匀速直线运动状态或静止状态时才具有惯性
B.牛顿第二定律指出,物体加速度的方向与所受合力的方向相同
C.牛顿第三定律指出,物体间的作用力与反作用力是一对平衡力
D.牛顿运动定律不仅适用于低速运动的宏观物体,也适用于高速运动的微观粒子
4. 如图所示,人静止在水平地面上的测力计上,下列说法正确的是 ( )
A.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力
B. 人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力
C.人对测力计没有压力
D.人对测力计有压力,测力计对人没有支持力
5.人静止在斜坡上,人和地球之间的作用力与反作用力共有 ( )
A.一对 B.二对 C.三对 D.四对
6.关于超重和失重,下列说法正确的是 ( )
A.超重就是物体受到的重力增大了
B.失重就是物体受到的重力减小了
C.完全失重就是物体受到的重力为零
D.无论超重、失重,物体受到的重力都不变
7.如图所示,A、B两物体用跨过定滑轮的细线连在一起,处于静止状态。下列关于4物体的受力情况,正确的是 ( )21cnjy.com
A.受4个力作用,其中有2个弹力
B.受4个力作用,其中有l个弹力
C.受3个力作用,其中有2个弹力
D.受3个力作用,其中有l个弹力
8.站在升降机中测力计上的人,发现测力计的示数比自己的体重小,则 ( )
A.升降机正在加速上升 B.升降机正在减速下降
C.人受到的重力减小了 D.人处于失重状态
9.甲、乙两物体的质量之比是2:1,所受合外力之比是1:2,则甲、乙两物体的加速度之比是 ( )
A.1:1 B.1:2 C.1:3 D.1:4
10.匀速行驶的公共汽车遇到紧急情况突然刹车时,车上乘客会向前方倾倒,这是因为 ( )
A.刹车时,汽车对乘客施加了一个向前的力
B.汽车具有惯性,促使乘客向前倾倒
C.乘客随汽车匀速前进时受到一个向前的力,这个力在刹车时继续起作用
D.乘客具有惯性
选择题答题栏
题号
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8
9
10
答案
11. 某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图所示,图甲为实验装置简图(交流电的频率为50 Hz)。21教育网
(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2 (保留两位有效数字).21·cn·jy·com
(2)若要直观地反映物体的加速度a与物体的质量m的关系,往往利用它们的图象表示出来,该图象应选用( )2·1·c·n·j·y
A. a-m图象 B. m-a图象 C. a-1/m图象 D. m-1/a图象【21·世纪·教育·网】
(3)如果a-1/m图象是通过原点的一条直线,则说明( )
A. 物体的加速度a与物体的质量m成正比
B. 物体的加速度a与物体的质量m成反比
C. 物体的质量m与物体的加速度a成正比
D. 物体的质量m与物体的加速度a成反比
12.一个质量为10kg的物体,受三个大小都是20 N且互成120°角的水平恒力作用,静止在光滑水平面上。t=0时刻撤去其中一个力,物体开始运动,求:21世纪教育网
(1)物体的加速度大小;
(2)5 s末物体的速度大小;
(3)5 s内物体的位移大小。
13.如图所示,质量为50 kg的滑雪运动员,由斜坡顶端从静止开始匀加速下滑90 m到达坡底,用时10 s,g取10 m/s2。求:www.21-cn-jy.com
(1)运动员下滑过程中的加速度大小;
(2)运动员受到的合外力大小。
纠错反思:
计时栏: 分钟 解题步骤 综合评价及等级 批阅时间
参考答案:
题号
1
2
3
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5
6
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9
10
答案
A
B
B
A
C
D
A
D
D
D
11.(1) 3.2 (2) C (3) B
12.(1)2N/Kg (2)10m/s2 (3)25m
13.(1)1.8m/s2 (2) 90N
第六章 力与运动复习题2
----已知受力情况求运动情况
1.根据牛顿第一定律,我们可以得到如下的推论( )
A.静止的物体一定不受其它外力作用
B.惯性就是质量,惯性是一种保持匀速运动或静止状态的特性
C.物体的运动状态发生了改变,必定受到外力的作用
D.力停止作用后,物体就慢慢停下来
2.下列关于惯性的说法,正确的是 ( )
A.高速行驶的汽车紧急刹车时,乘客向前倾倒,说明乘客具有惯性
B.把手中的球由静止释放,球受重力而竖直下落,说明球没有惯性
C.运动员投掷标枪时,用力越大,标枪飞行越远,说明力越大惯性越大
D.短跑比赛,运动员通过终点后很难停下来,说明速度越大惯性越大
3.关于超重和失重,下列说法正确的是 ( )
A.超重就是物体受到的重力增大了
B.失重就是物体受到的重力减小了
C.完全失重就是物体受到的重力为零
D.无论超重、失重,物体受到的重力都不变
4. 质量为50Kg的人,站在升降机内的台秤上,台秤的示数为400N,则升降机的运动可能是( )
A 匀速上升 B 匀速下降 C 加速下降 D 加速上升
5. 如图所示,在沿平直轨道行驶的车厢内,有一轻绳的上端固定在车厢的顶部,下端拴一小球,当小球相对车厢静止时,悬线与竖直方向夹角为θ,则下列关于车厢的运动情况正确的是( )
A.车厢加速度大小为gtanθ,方向沿水平向左
B.车厢加速度大小为gtanθ,方向沿水平向右
C.车厢加速度大小为gsinθ,方向沿水平向左
D.车厢加速度大小为gsinθ,方向沿水平向右
6. 用 30N的水平外力 F,拉一静止放在光滑的水平面上质量为 20kg的物体,则第3秒末物体的速度和加速度分别是( )21cnjy.com
A.v = 7.5 m/s,a = l.5 m/s 2 B.v = 4.5 m/s,a = l.5 m/s2 21·cn·jy·com
C.v = 4.5 m/s,a = 0 D.v = 7.5 m/s,a =0www.21-cn-jy.com
选择题答题栏
题号
1
2
3
4
5
6
答案
7. 一个静止在水平面上的物体,质量为2 kg,受水平拉力F=6 N的作用从静止开始运动,已知物体与平面间的动摩擦因数,求物体2 s末的速度及2 s内的位移。(g取10 m/s2)
8. 如图所示,有倾角为30°的光滑斜面上放一质量为2kg的小球,球被垂直于斜面的挡板挡住,若斜面足够长,g取10m/s2,求:21世纪教育网
(1)球对挡板的压力大小
(2)撤去挡板,2s末小球的速度大小。
9. 物体沿光滑斜面从顶端由静止开始下滑,斜面的倾角为30o,高为h,求滑到斜面低端的速度大小?
纠错反思:
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
D
C
A
B
7.2m/S 2m 8. (1) N=10N (2) V=10m/s 9.v=21教育网
第六章 力与运动复习题3
----已知运动情况求受力情况
1、关于物体的加速度与受力情况的关系,下列说法不正确的是:( )
A、物体不受力时,加速度也可能改变。
B、物体受力变化时,加速度才会改变。
C、物体受力不变时,加速度也不变。
D、物体不受力时,加速度等于零。
2、下列说法正确的是: ( )
A、两个质量不同的物体,所受合力大的物体,加速度一定大。
B、两个质量不同的物体,所受合力小的物体,加速度一定小。
C、两个质量不同的物体,所受合力相同,加速度一定相同。
D、两个质量不同的物体,所受合力不同,加速度可能相同。
3、容器内盛有部分水,现将容器竖直向上抛出,设容器在上抛过程中不发生翻转,下列说法中正确的是: ( )21·cn·jy·com
A、上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大。
B、下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小。
C、在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小。
D、整个过程中水对容器底面都没有压力。
4、升降机地板上放一个弹簧盘秤,盘中放一质量为m 的物体,当秤的读数为0.8mg时,升降机的运动可能是: ( )www.21-cn-jy.com
A、加速上升
B、加速下降
C、匀速上升
D、 减速下降
选择题答题栏
题号
1
2
3
4
答案
5、质量为50kg 的人站在升降机中,取竖直向上的方向为正方向,升降机运动的 v-t图如图所示,(取g=10m/s2)则(1)在 t =o至t=2s 内,人对升降机地板的压力是多少?21教育网
(2)在 t=6s 至 t=10s 内,人对升降机地板的压力是多少?
6、如图所示,是一辆汽车在两站间行驶的速度图像.汽车BC段的牵引力为零,已知汽车的质量为4000kg,则(1)汽车在BC段的加速度大小是多少?2·1·c·n·j·y
(2)OA段汽车的牵引力大小是多少?
7、当汽车匀速前进时,悬挂的小球相对汽车静止在竖直方向上。汽车向左以加速度a做匀加速运动时,悬挂的小球向右偏离某一角度(如图),已知小球的质量m=3kg,汽车的加速度a=5m/s2,求悬线对小球的拉力?【21·世纪·教育·网】
8、质量为m=2Kg的物体以的初速度冲上倾角为的斜面,斜面的动摩擦因数为,求物体向上运动的加速度?21世纪教育网
纠错反思:
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题号
1
2
3
4
答案
A
D
D
B
参考答案:
5.(1) N=550N (2) N/=475N 6. (1) aBC=0.5m/s2 (2) F=6000N21cnjy.com
7.F=15N 8. a=(5+)m/s2
第三节 牛顿第三定律
一、单选题(共10题;共20分)
1.物体静止放于水平桌面上,则(?? )
A.?物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力B.?物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种性质的力C.?物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力D.?桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力21·cn·jy·com
2.下列关于作用力和反作用力的说法中,正确的是(??? )
A.?物体相互作用时,先有作用力,后有反作用力B.?作用力和反作用力的合力为零,即两个力的作用效果可以互相抵消C.?鸡蛋碰石头时,鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的反作用力大小相等D.?马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力
3.如图所示,物体静止于水平桌面上,则(?? )
A.?桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力,这两个力是一对平衡力B.?物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.?物体对桌面的压力就是物体的重力,这两个力是同一种力D.?物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力【21cnj*y.co*m】
4.关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法中正确的是(????? )
A.?当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.?当作用力不做功时,反作用力也不做功C.?作用力与反作用力所做的功一定是大小相等、正负相反的D.?作用力做正功时,反作用力也可以做正功
5.如图所示为我国的长征七号运载火箭刚发射时的情景.则下列说法正确的是(?? )
A.?火箭受到地面对它的弹力作用而升空??????????????????B.?火箭受到下部空气对它的作用而升空C.?火箭受到向下喷射的气体对它的作用而升空??????????D.?在没有空气的环境中这类火箭无法升空
6.人站在地面上,先将两腿弯曲,再用力蹬地,就能跳离地面,人能跳起离开地面的原因是在蹬地过程中? (??????)
A.?人对地球的吸引力大于地球对人的吸引力???????????B.?地面对人的弹力大于人对地面的弹力C.?地面对人的弹力大于地球对人的吸引力???????????????D.?人除受地面的弹力外,还受到一个向上的力
7.一本书静止放在桌面上,下列说法正确的是 (?? )
A.?桌面对书的支持力的大小等于书的重力,它们是一对平衡力B.?书受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用力与反作用力C.?书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性质的力D.?书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力
8.关于一对作用力和反作用力,下列说法中正确的是(??? )
A.?它们的大小相等,方向相同????????????????????????????????B.?它们的大小不等,方向相同C.?它们的大小不等,方向相反????????????????????????????????D.?它们的大小相等,方向相反
9.如图所示,P和Q叠在一起,静止在水平桌面上,下列各对力属于作用力和反作用力的是(?? )
A.?P所受的重力和Q对P的支持力?????????????????????????????B.?Q所受的重力和Q对P的支持力C.?P对Q的压力和Q对P的支持力?????????????????????????????D.?Q所受的重力和桌面对Q的支持力
10.关于作用力和反作用力,下列说法中正确的是(?? )
A.?物体相互作用时,先有作用力而后才有反作用力B.?作用力和反作用力大小相等、方向相反,作用在一条直线上,因此它们的合力为零C.?压力和支持力总是互为作用力和反作用力,两者大小总是相等,方向相反的D.?马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车拉马的力21*cnjy*com
二、多选题(共3题;共9分)
11.如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是(?? )
A.?作用力F与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力B.?作用力F与物体对墙壁的压力是一对平衡力C.?物体的重力与墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力D.?物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力
12.如图所示,杯子从空中落到水平桌面上时,杯子对桌面的作用力为F1 , 杯底受到的作用力为F2 . 则下列说法正确是(?? )21·世纪*教育网
A.?力F2和F1是一对平衡力???????????????????????????????????????B.?力F2和F1是一对作用力和反作用力C.?力F2的大小大于F1的大小????????????????????????????????????D.?力F2是桌面发生形变产生的www-2-1-cnjy-com
13.如图所示,马拉车在水平路面上前进,下列说法正确的是(?? )
A.?马车加速前进时马对车的拉力大于车对马的拉力??????????B.?只有当马车匀速前进时,马对车的拉力才等于车对马的拉力C.?马对车的拉力与车对马的拉力是一对相互作用力??????????D.?任何运动状态马对车的拉力都等于车对马的拉力
三、解答题(共2题;共10分)
14.溜冰是一项非常好的健体,时尚运动,深受青少年小朋友的喜爱,质量分别为40 kg和50 kg的甲、乙两个小孩都穿着冰鞋站在溜冰场的冰面上,其中甲小孩用100 N的水平力推乙小孩,则两个小孩各得到怎样的加速度?
15.甲?乙两队进行拔河比赛,结果甲队获胜.有位同学解释甲队获胜的原因是因为甲队的拉力大于乙队的拉力,请你分析一下,这位同学的解释正确与否? 21-cnjy*com
四、综合题(共3题;共35分)
16.如图所示,质量M=2 kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1 kg的小球通过长L=0.5 m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s,g取10 m/s2。
(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向;
(2)解除对滑块的锁定,小球过最高点时速度大小v′=2 m/s,求此时滑块的速度大小。
17.如图所示,QB段为一半径为R=1m的光滑圆弧轨道,AQ段为一长度为L=1m的粗糙水平轨道,两轨道相切于Q点,Q在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量为m=1kg(可视为质点),P与AQ间的动摩擦因数μ=0.1,若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道,到C点后又返回A点时恰好静止。(取g=10m/s2)求:2-1-c-n-j-y
(1)v0的大小;
(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。
18.如图所示,半径 的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为 =1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道至B点以 的速度水平飞出(g取 ).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】D
【解析】【解答】解:A、物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力,故A错误,D正确B、压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,故B错误C、物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力,故C错误故选D.【分析】(1)根据平衡力的条件进行判断,即大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、作用在同一条直线上,四个条件缺一不可.(2)要能够正确区分各种力的性质与来源.www.21-cn-jy.com
2.【答案】C
【解析】【分析】作用力和反作用力大小相等,方向相反,同时产生,同时消失,作用在不同的物体上,不是共点力,不能合成,效果不能抵消.物体之所以由静止而加速运动是因为其所受合力大于零。A、作用力和反作用力具有同时性,同时产生,同时消失.故A错误。B、作用力和反作用力作用在不同的物体上,不能合成,效果不能抵消,故B错误。C、作用力和反作用力大小相等,方向相反.故C正确。D、马拉车的力等于车拉马的力.马能将车拉动,是因为马拉车的力大于车所受的阻力.故D错误。故选C。【点评】本题主要考查了牛顿第三定律,深刻理解和把握牛顿第三定律是解决本题的关键。
3.【答案】A
【解析】【解答】解:A、物体的重力是作用在物体上的力,支持力也是作用在这个物体上的力,这两个力大小相等、方向相反且作用在同一直线上,所以这两个力是一对平衡力,故A正确;B、物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对平衡力,作用在同一个物体上,不是一对作用力与反作用力,故B错误;C、压力不是重力,它们的施力物体、受力物体、作用点都不相同,故C错误;D、桌面受到的压力与桌面提供的支持力为作用力与反作用力,故不是平衡力,故D错误;故选A.【分析】要解决此题,需要掌握以下知识;(1)压力是指垂直压在物体表面上的力,压力可以是由重力产生,也可以不是由重力产生的;(2)二力平衡的条件是:作用在同一物体上的力,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上;(3)作用力与反作用力特点:作用在两个物体上的力,并且大小相等、方向相反、作用在同一直线上.2·1·c·n·j·y
4.【答案】D
【解析】【分析】作用力与反作用力做功可能都是正功也可能都是负功,比如两个磁铁在它们的相互作用力的作用下运动,如果从静止开始向相反的方向运动则都是在做正功,如果有初速度,在相互作用力的作用下相向运动,那么,这两个力就都做负功,ABC错误,D正确。【点评】本题的易错点为有的学生想当然的认为一个做正功,另一个必定做负功,这是不对的,本题是作用力与反作用力的一道好题。
5.【答案】C
【解析】【解答】解:A、火箭升空利用的是喷出的气体对火箭的反冲作用;不是地面对它的弹力作用,也不是下部空气对它的作用.故AB错误,C正确;D、因为气体的反冲作用,火箭离开大气层后仍然会受到气体的反冲作用,故仍可以获得前进的动力,故D错误;故ABD不符合题意,C符合题意。故答案为:C【分析】本题考查牛顿第三定律,火箭升空利用的是喷出的气体对火箭的反冲作用;不是地面对它的弹力作用,也不是下部空气对它的作用.
6.【答案】C
【解析】【分析】人对地球的吸引力与地球对人的吸引力是一对作用力和反作用力,大小相等,方向相反.故A错.地面对人的弹力与人对地面的弹力是一对相互作用力,大小相等,B错误,人离开地面前,受到地对人的作用力和地球对人的引力,之所以能离开地面,是受到向上的合力,所以,地对人的作用力大于地球对人的引力.故C对.人受地的弹力外,还受一个向上的力,是不可能的,有力存在,必须有施力物体,向上的力根本找不到施力物体.故D错.【点评】人对地的作用力与地对人的作用力是一对作用力和反作用力,人之所以能跳起离开地面,可以对人进行受力分析,人具有向上的合力。
7.【答案】A
【解析】【解答】书本处于平衡状态,竖直方向只受重力和支持力作用,所以此二力平衡,故A项正确;由上面分析可知B项错;压力属于弹力,与重力产生的条件不同,是不同性质的力,故C项错;书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对作用力和反作用力,故D项错.【分析】本题考查了平衡问题与作用力、反作用力的区别
8.【答案】D
【解析】【分析】用力和反作用力总是大小相等方向相反,作用在同一条直线上,故选D。【点评】难度较小,作用力和反作用力总是大小相等方向相反,作用在同一条直线上。
9.【答案】C
【解析】【解答】解:A、P所受到的重力和Q对P的支持力,很显然,这两个力都作用在一个物体P上,它们是一对平衡力,故A错误.B、Q所受的重力的施力物体是地球,是Q与地球之间的作用,而Q对P的支持力是Q与P之间的作用,显然不是作用力与反作用力.故B错误.C、P对Q的压力和Q对P的支持力,它们是两个物体之间的相互作用力,是一对作用力和反作用力,故C正确.D、Q所受的重力的施力物体是地球,是Q与地球之间的作用,而桌面对Q的支持力是Q与桌面之间的作用,显然不是作用力与反作用力.故D错误故选:C.【分析】对物体进行受力分析,再根据牛顿第三定律来判断,要注意区分开“一对平衡力”与“作用力和反作用力”.
10.【答案】C
【解析】【解答】解:A、物体相互作用时,它们间的作用力与反作用力同时产生,同时变化,同时消失,故A错误;B、作用力和反作用力作用在不同的物体上,作用效果不能抵消,不能合成,故B错误;C、物体间的压力和支持力总是互为作用力和反作用力,两者大小总是相等,方向相反的,故C正确;D、马能将车拉动,是因为马拉车的力大于马受到的摩擦阻力,故D错误;故选C.【分析】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在两个物体上,力的性质相同,它们同时产生,同时变化,同时消失.
二、多选题
11.【答案】C,D
【解析】【解答】解:A、物体在水平方向受到作用力F跟墙壁对物体的压力两个力,它们是一对平衡力,不是一对作用力和反作用力,故A错误.B、作用力F与物体对墙壁的压力不是作用在同一个物体上,不是平衡力;故B错误.C、物体竖直方向受到重力和墙壁对物体的静摩擦力两个作用,物体处于静止状态,则这两个力是一对平衡力,故C正确.D、物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是一对作用力与反作用力.故D正确.故选:CD【分析】解答本题关键应分析物体的受力情况:物体竖直方向受到重力和墙壁对物体的静摩擦力,是一对平衡力;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的压力是物体与墙壁之间的相互作用力,不是平衡力;作用力F跟墙壁对物体的压力是平衡力关系;作用力F跟物体对墙壁的压力没有直接关系.【21教育名师】
12.【答案】B,D
【解析】【解答】解:ABC、力F1是杯子对桌子的压力,力F2是桌子对杯子的支持力,是一对作用力和反作用力,大小相等、方向相反,故AC错误,B正确;D、力F2是桌子对杯子的支持力,是桌面发生形变而产生的.故D正确;故选:BD.【分析】(1)二力平衡的条件:作用在同一个物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上;(2)相互作用力的条件:作用在两个不同的物体上,大小相等、方向相反、作用在同一直线上.
13.【答案】C,D
【解析】【解答】解:马向前拉车的力和车向后拉马的力是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等、方向相反,任何运动状态,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力,AB不符合题意,CD符合题意.故答案为:CD【分析】作用力和反作用力应该作用在两个物体,大小相等方向,属于同一种性质的力。
三、解答题
14.【答案】解:甲、乙的质量分别为m1=40 kg、m2=50 kg。甲对乙的水平推力F1=100 N,根据牛顿第三定律可知乙对甲的推力F2=100 N,方向与F1相反。据牛顿第二定律,甲、乙小孩的加速度大小。a1= = ?m/s2=2.5 m/s2a2= = ?m/s2=2 m/s2 , 两人的加速度方向相反。 21世纪教育网
【解析】【分析】这是考察牛顿运动定律应用的题目,熟练掌握牛顿运动定律是关键;甲推乙的力和乙推甲的力是一对作用力和反作用力,大小都为100N;再根据牛顿第二定律求出各自的加速度。
15.【答案】根据牛顿第三定律,可知甲队拉乙队的力与乙队拉甲队的力总是大小相等的.拔河比赛时,甲?乙两队水平方向受力情况如图所示,由于地面给甲队的最大静摩擦力大于地面给乙队的最大静摩擦力,所以当甲对乙的拉力大于地面给乙的最大静摩擦力时,乙队被拉动,而甲队还没被拉动,甲队就能获胜.?
【解析】【解答】根据牛顿第三定律,可知甲队拉乙队的力与乙队拉甲队的力总是大小相等的.拔河比赛时,甲?乙两队水平方向受力情况如图所示,由于地面给甲队的最大静摩擦力大于地面给乙队的最大静摩擦力,所以当甲对乙的拉力大于地面给乙的最大静摩擦力时,乙队被拉动,而甲队还没被拉动,甲队就能获胜..【分析】本题考查了对相互作用力的理解21cnjy.com
四、综合题
16.【答案】(1)由 ,可得 , (N),设小球通过最高点P时轻杆对小球的作用力为 ,则有 (N),故可知小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小为2 N,方向为竖直向上(作用力与反作用力大小相等方向相反)。 (2)设此时滑块的速度为v , 由于小球与滑块组成的系统在水平方向不受外力作用动量守恒,故有 , ?(m/s),负号表示与小球速度方向相反,由此可得此时滑块的速度大小为1m/s.
【解析】解答:(1) 由 ,可得 , (N),设小球通过最高点P时轻杆对小球的作用力为 ,则有 (N),故可知小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小为2 N,方向为竖直向上(作用力与反作用力大小相等方向相反)。(2)设此时滑块的速度为v , 由于小球与滑块组成的系统在水平方向不受外力作用动量守恒,故有 , (m/s),负号表示与小球速度方向相反,由此可得此时滑块的速度大小为1m/s.分析:本题考查了动量守恒、向心力的计算、机械能守恒的概念【21·世纪·教育·网】
17.【答案】(1)物块P从A到C又返回到A的过程中,由动能定理有 ,代入数值解得 ; (2)设物块P通过Q点的速度为v , 在Q点轨道对P的支持力为F , 由动能定理和向心力表达式有 , ,联立两式代入数值得F=12N。物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力,与圆弧轨道对P的支持力是一对相互作用力,所以物块P对轨道压力大小为12N,方向竖直向下
【解析】解答:⑴物块P从A到C又返回到A的过程中,由动能定理有 ,代入数值解得 ⑵设物块P通过Q点的速度为v , 在Q点轨道对P的支持力为F , 由动能定理和向心力表达式有 , ,联立两式代入数值得F=12N。物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力,与圆弧轨道对P的支持力是一对相互作用力,所以物块P对轨道压力大小为12N,方向竖直向下.分析:本题考查了动能定理、向心力的概念21教育网
18.【答案】(1)设小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功为 ,应用动能定理研究A点到B点有: 解得: . (2)对B点的滑块进行受力分析,设轨道对滑块的支持力为 ,由牛顿第二定律有: 解得 由牛顿第三定律知滑块对B的压力为4.5N,方向竖直向下 (3)滑块过B点后作平抛运动,设着地时竖直速度为 ,根据平抛运动规律有: 所以 【21教育】
【解析】解答:(1) 设小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功为 ,应用动能定理研究A点到B点有: 解得: .(2)对B点的滑块进行受力分析,设轨道对滑块的支持力为 ,由牛顿第二定律有: 解得 由牛顿第三定律知滑块对B的压力为4.5N,方向竖直向下.(3)滑块过B点后作平抛运动,设着地时竖直速度为 ,根据平抛运动规律有: 所以 .分析:本题考查了牛顿运动定律及动能定理21*教*育*名*师
第二节 牛顿第二定律
一、单选题(共10题;共20分)
1.物理关系式不仅反映了物理量之间的关系,也确定了单位间的关系.如关系式U=IR既反映了电压、电流和电阻之间的关系,也确定了V(伏)与A(安)和Ω(欧)的乘积等效.现有物理量单位:m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和T(特),由它们组合成的单位都与电压单位V(伏)等效的是(??? ) 21·世纪*教育网
A.?J/C和N/CB.?C/F和T?m2/s?? ??C.?W/A和C?T?m/sD.?? 和T?A?m 21*cnjy*com
2.下列各组单位中,属于国际基本单位的是(?????)
A.?N、kg、???????????????????????B.?m/s2、m、kg???????????????????????C.?m、kg、???????????????????????D.?m、kg、N21*教*育*名*师
3.如图所示,在光滑水平面上的物体,受四个沿水平面的恒力和作用,以速率沿水平面做匀速运动,若撤去其中某个力(其他力不变)一段时间后又恢复该作用力,结果物体又能以原来的速率匀速运动,这个力是(??? )
A.?????????????????????????????????????????B.?????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?
4.在光滑水平面上有一物块始终受水平恒力F的作用而运动,在其正前方固定一个足够长的轻质弹簧,如图所示,当物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是(?? )21教育网
A.?物块接触弹簧后即做减速运动?????????????????????????????????B.?物块接触弹簧后先加速后减速C.?当弹簧处于压缩量最大时,物块的加速度等于零?????D.?当物块的速度为零时,它所受的合力为零
5.如图所示,在倾角为θ的固定光滑斜面上,质量为m的物体受外力F1和F2的作用,F1方向水平向右,F2方向竖直向上。若物体静止在斜面上,则下列关系正确的是()
A.?F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ , F2≤mg???????????????B.?F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ , F2≤mgC.?F1sinθ-F2cosθ=mg sinθ , F2≤mg???????????????D.?F1cosθ-F2sinθ=mg sinθ , F2≤mg
6.竖直向上抛的物体在上升过程中由于受到空气阻力,加速度大小为,若空气阻力大小不变,那么这个物体下降过程中的加速度大小为(??? )
A.?????????????????????????????????????????B.?g????????????????????????????????????????C.?????????????????????????????????????????D.?
7.在一种叫做“蹦极跳”的运动中,质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软的橡皮绳,从高处由静止开始下落1.5L时达到最低点,若不计空气阻力,则在弹性绳从原长达最低点的过程中,以下说法正确的是(?????)???
A.?速度先减小后增大??????????????????????????????????????????????B.?加速度先减小后增大C.?速度一直减小,直到为零????????????????????????????????????D.?加速度一直增大,最后达到某一最大值
8.水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用,当物体处于加速直线运动状态时,下列说法中正确的是( )
A.?当F增大时,f也随之增大????????????????????????????????????B.?当F增大时,f保持不变C.?F与f是一对作用力反作用力?????????????????????????????????D.?F与f的合力为零
9.如图所示,在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体,其质量为m且与竖直挡板及斜面间均无摩擦.当车的加速度a突然增大时,斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是(斜面倾角为θ)( )
A.?F1增大,F2不变?????????????B.?F1增大,F2增大?????????????C.?F1不变,F2增大?????????????D.?F1不变,F2减小
10.一频闪仪每隔0.04秒发出一次短暂的强烈闪光,照亮运动的小球,于是胶片上记录了小球在几个闪光时刻的位置。下图是小球从A点运动到B点的频闪照片示意图。由图可以判断,小球在此运动过程中(???? )【21教育】
A.?速度越来越小????????B.?速度越来越大????????C.?受到的合力为零????????D.?受到合力的方向由A点指向B点2-1-c-n-j-y
二、多选题(共3题;共9分)
11.如图所示,静止在光滑水平面上的物体A,一端固定着处于自然状态的轻质弹簧.现对物体作用一水平恒力F,在弹簧被压缩到最短这一过程中,物体的速度和加速度变化的情况是(?? )【21教育名师】
A.?速度一直减小???????????B.?速度先增大后减小???????????C.?加速度一直增大???????????D.?加速度先减小后增大
12.关于力学单位制说法中正确的是(?? )
A.kg、J、N是导出单位B.在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式是F=maC.kg、m、s是基本单位D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
13.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s2 , 力F2单独作用于某一物体可产生加速度为1m/s2 , 若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为(?? )
A.?2.6m/s2?????????????????????????????B.?3.5m/s2?????????????????????????????C.?4.1m/s2?????????????????????????????D.?5.8m/s2
三、填空题(共3题;共4分)
14.物体A、B的质量之比为MA:MB=1:4.使它们以相同的初速度沿水平地面滑行,若两物体与地面的动摩擦因数相同,那么它们停下来所用的时间之比为tA:tB=________;若它们受到的阻力相等,那么它们停下来的时间之比为tA:tB=________.
15.近年来,高级轿车设计师在设计轿车时发现:轿车的加速度变化率影响乘客的舒适度,加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适。其实 “加速度的变化率”是描述轿车加速度随时间变化快慢的物理量。那么,加速度变化率的单位是________?。
16.在国际单位制(简称SI)中,力学和电学的基本单位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。导出单位Wb(韦伯)用上述基本单位可表示为________?。
四、解答题(共1题;共5分)
17.在某城市的一条道路上,规定车辆行驶速度不得超过v0=50km/h.在一次交通事故中,肇事车是一辆卡车,测得这辆卡车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为15m,经过测试得知这种轮胎与路面间的动摩擦因数为0.75.请判断该车是否超速(g=10m/s2). 【21·世纪·教育·网】
五、综合题(共2题;共20分)
18.如图所示,传送带与水平方向夹37°角,AB长为L=16m的传送带以恒定速度v=10m/s运动,在传送带上端A处无初速释放质量为m=0.5kg的物块,物块与带面间的动摩擦因数μ=0.5,求:
(1)当传送带顺时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少?
(2)当传送带逆时针转动时,物块从A到B所经历的时间为多少?
19.如图所示,质量为m=2.0kg的物体置于粗糙水平地面上,用F=20N的水平拉力使它从静止开始运动,t=2.0a时物体的速度达到v=12m/s,此时撤去拉力.求:
(1)物体在运动中受到的阻力;
(2)撤去拉力后物体继续滑行的距离.
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】B
【解析】解答:物体量单位间的关系我们一下子搞不清楚,可以将其转换为物理量,因为物理公式相对来说更熟悉些;A中的J/C其实就是电功与电量之比,正好等于电压,所以该单位组合正确,而N/C就是力与电量之比,而电场强度E与电量之比才等于电压,故该单位组合错误,选项A错误;C/F是电量与电容的比值,它是电压的单位,T?m2/s是磁场强度、长度与速度的乘积,由电磁感应的公式可知,它也是电压的单位,选项B正确;W/A是电功率与电流的比值,是电压的单位,而C?T?m/s是电容、磁场强度与速度的乘积,不是电压的单位,故选项C错误; ? 是电压的单位,但T?A?m是力的单位,故选项D错误.分析:本题考查了单位间的组合21世纪教育网
2.【答案】C
【解析】【分析】力学国际基本单位是Kg、m、s,因此C答案正确【点评】此类题型考察了力学国际基本单位的记忆21-cnjy*com
3.【答案】B
【解析】【分析】A、撤去后,其他三力的合力方向与速度垂直,物体先做匀加速曲线运动,恢复后,再做匀速直线运动,速度比大;错误B、撤去后,其他三个力的合力方向与方向相反,则物体水平方向的速度先减速到零,再反向加速,而竖直方向上也在加速,所以有可能在某时刻达到;正确C、撤去后,其他三力的合力方向与速度成锐角,速度增大,恢复后,做匀速直线运动,速度比大;错误D、撤去其他三力的合力方向与速度方向相同,速度增大,恢复后,做匀速直线运动,速度比大;错误故选B。【点评】本题物体只能先减速后加速度才行,只有合力与初速度成钝角时,物体才能先减速后加速。
4.【答案】B
【解析】【解答】解:A、B物块接触弹簧后弹簧的弹力逐渐增大,开始阶段,弹力小于水平恒力F,合力方向向右,与速度方向相同,物体做加速运动,后来弹力大于F,合力向左,与速度方向相反,物体开始做减速运动.所以物块接触弹簧后先加速后减速.故A错误,B正确.C、D当弹力与恒力F大小相等、方向相反时,加速度为零;而当物块的速度为零时,合力向左,加速度向左,不等于零.故CD错误.故选B【分析】根据弹簧弹力的变化,由牛顿第二定律分析物体的运动情况和加速度变化情况.
5.【答案】A
【解析】【分析】以物体为研究对象,当时分析受力如图.建立如图所示的坐标每系,根据平衡条件得 故选A【点评】处理物体平衡问题的方法有正交分解法、合成法和分解法,物体受到三个以上的力作用时,常常运用正交分解法研究.
6.【答案】C
【解析】【分析】物体在上升过程中受到重力和阻力,两力方向相同都竖直向下,根据牛顿第二定律可得,所以,物体在下降过程中受到竖直向下的重力和竖直向上的阻力,根据牛顿第二运动定律可得,带入数据可得,选C。【点评】难度较小,本题重点考虑阻力的方向,总是与运动方向相反。21cnjy.com
7.【答案】B
【解析】【分析】游戏者下落分成两个阶段,重力大于弹力时做加速度减小的加速运动,当弹力大于重力以后做加速度增大的减速运动。开始下落阶段,游戏者的重力大于橡皮绳的拉力,游戏者合力向下,速度向下,做加速运动,根据牛顿第二定律得:mg-F=ma,橡皮绳的拉力F逐渐增大,a逐渐减小,当橡皮绳的拉力大于游戏者的重力时,游戏者合力向上,速度向下,做减速运动,又由牛顿第二定律得:F-mg=ma,F增大,a增大.即加速度先减小后增大,速度先增大后减小。故选B。【点评】分清各个阶段受力大小,找出合外力变化情况,根据牛顿第二定律就可以知道加速度变化情况。
8.【答案】B
【解析】【解答】解:AB、物体在水平地面上运动时,所受的摩擦力f为滑动摩擦力,大小? f=μFN=μG,与F无关,当F增大时,f不变,故A错误,B正确.C、根据牛顿第二定律得? F﹣f=ma,知F>f,而且F与f都是物体受到的力,不是一对作用力反作用力,故C错误.D、根据牛顿第二定律知F与f的合力等于ma,不为零,故D错误.故选:B【分析】物体在水平地面上运动时,摩擦力f不变,根据牛顿第二定律判断F的变化以及F与f的关系.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:圆柱体的受力如图,可知小车的加速度沿水平方向,则圆柱体的加速度沿水平方向,根当平板车的加速度增大,因为圆柱体在竖直方向上合力为零,则斜面对圆柱体的弹力在竖直方向上的分力等于重力,则弹力不变,挡板对圆柱体的弹力增大.故选:C 【分析】圆柱体和车具有相同的加速度,对圆柱体受力分析,根据牛顿第二定律求出加速度的大小.当加速度增大,抓住竖直方向上的合力为零,判断斜面对圆柱体的弹力大小变化.www.21-cn-jy.com
10.【答案】A
【解析】【分析】AB、由图可知图像间距越来越小,每两个位置的时间间隔相等,由可知小球的速度越来越小,A正确B错误。CD、由题意可知小球从A到B加速运动,加速度方向由B向A,所以合外力方向由B向A;错误故选A。【点评】本题可用分析纸带的方法分析小球的运动,注意加速度和速度方向的关系。
二、多选题
11.【答案】B,D
【解析】【解答】解:对物体进行受力分析:竖直方向物体受力平衡,水平方向受向右的推力F和向左的弹簧的弹力,刚开始F大于弹力,加速度方向向右,根据牛顿第二定律得:a= ,而由于物体向右运动,x逐渐增大,加速度a逐渐减小,但加速度方向与速度方向相同,故物体速度逐渐增大,当F等于弹力时,加速度为0,速度达到最大值,继续向右运动时,弹力继续增大,加速度方向改变且逐渐增大,而速度逐渐减小,最后速度减为0,所以加速度先减小后增大,速度先增大后减小,故BD正确,AC错误.故选:BD.【分析】对物体进行受力分析,根据合力的变化确定加速度的变化.根据加速度的方向和速度方向的关系判断速度的变化.2·1·c·n·j·y
12.【答案】B,C,D
【解析】【解答】解:A、kg是基本单位,J、N是导出单位,A不符合题意.B、在国际单位制中,1N=1kg?m/s2 , 则知牛顿第二定律的表达式是F=ma,B符合题意C、kg、m、s是力学单位制的基本单位,C符合题意.D、单位制中的导出单位可以根据物理公式用基本单位来表达,D符合题意.故答案为:BCD【分析】国际单位之中只有七个基本单位,根据定义判断即可。
13.【答案】A,B
【解析】【解答】解:设物体的质量为m,由牛顿第二定律得:F1=ma1=3m,F2=ma2=m,F1、F2两个力的合力范围为2m≤F合≤4m若F1、F2同时作用于该物体时,由顿第二定律F=ma得:物体的加速度范围为:2m/s2≤a≤4m/s2 , 故AB正确,CD错误故选:AB【分析】首先研究两个力单独作用时,根据牛顿第二定律用加速度表示力F1、F2 , 得到两个力合力范围,再根据牛顿第二定律研究F1、F2同时作用于该物体时产生的加速度范围,即可选择.
三、填空题
14.【答案】1:1;1:4
【解析】【解答】解:物体在水平地面上滑行,合外力为动摩擦力f=μmg,故物体做加速度a=μg的匀减速运动,初速度相同,那么由匀变速运动规律可知运动时间相同,故tA:tB=1:1;物体在水平地面上滑行,若它们受到的阻力相等,那么由牛顿第二定律可得:A、B两物体做匀减速运动的加速度aA:aB=MB:MA=4:1,所以,由匀变速运动规律可知tA:tB=aB:aA=1:4;故答案为:1:1;1:4.【分析】根据摩擦力由牛顿第二定律求得加速度之比,即可由匀变速规律求得运动时间之比.
15.【答案】?
【解析】【解答】某量的变化量与发生变化所用时间的比值叫该量的变化率,所用加速度的变化量为 ,故单位 【分析】本题考查了单位制及变化率21·cn·jy·com
16.【答案】m2·kg·s-2·A-1? ?
【解析】【解答】 【分析】本题考查了单位制
四、解答题
17.【答案】解:有牛顿第二定律可得μmg=ma,解得a=μg=7.5m/s2有速度位移公式可得 =54km/h,故超速答:该车是否超速 www-2-1-cnjy-com
【解析】【分析】根据牛顿第二定律求得加速度;由速度位移公式求得初速度,判断是否超速
五、综合题
18.【答案】(1)解:传送带顺时针转动时,物体相对传送带向下运动,则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,相对传送带向下匀加速运动,由牛顿第二定律得:mg(sin 37°﹣μcos 37°)=ma,代入数据得:a=2m/s2 , 由匀变速运动的位移公式得: 代入数据得:t=4 s(2)解:传送带逆时针转动,当物体下滑速度小于传送带转动速度时,物体相对传送带向上运动,则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下,设物体的加速度大小为a1 , 由牛顿第二定律得:mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1 , 代入数据得:a1=10 m/s2 , 设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1 , 位移为x1 , 则有: 当物体运动速度等于传送带速度瞬间,有mgsin 37°>μmgcos 37°,则下一时刻物体相对传送带向下运动,受到传送带向上的滑动摩擦力﹣﹣摩擦力发生突变.设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2 , 由牛顿第二定律得: 代入数据得:a2=2 m/s2 , 位移:x2=l﹣x1=16﹣5=11m,又因为x2=vt2+ 则有:10t2+ =11,解得:t2=1 s(t2=﹣11 s舍去)所以有:t总=t1+t2=2 s 【21cnj*y.co*m】
【解析】【分析】(1)隔离法选取小物块为研究对象进行受力分析,然后由牛顿第二定律求小物块的加速度,然后由运动学公式求解.(2)物体在传送带上受到重力、支持力和摩擦力作用先做初速度为0的匀加速直线运动,当速度和传送带速度一样时进行判断物体跟随传送带匀速还是单独做匀变速直线运动,根据总位移为16m,可以求出整个运动过程的时间t.
19.【答案】(1)解:根据匀变速直线运动的速度时间公式得,a= .根据牛顿第二定律得,F﹣f=ma,解得f=F﹣ma=20﹣2×6N=8N.答:物体在运动中受到的阻力为8N.(2)解:撤去拉力后,加速度 ,则物体继续滑行的距离x= .答:撤去拉力后物体继续滑行的距离为18m
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的速度时间公式求出加速度的大小,通过牛顿第二定律求出物体所受的阻力.根据牛顿第二定律求出撤去拉力时的加速度,通过速度位移公式求出撤去拉力后物体继续滑行的距离.
第四节 超重与失重
一、单选题(共10题;共20分)
1.我国首次太空授课在神州十号飞船中由女航天员王亚平执教,在太空中王亚平演示了一些奇特的物理现象,如右图所示就是王亚平在太空仓中演示的悬浮的水滴.关于悬浮的水滴,下列说法正确的是( )
A.?水滴处于失重状态??????????????????????????????????????????????B.?水滴处于平衡状态C.?水滴处于超重状态??????????????????????????????????????????????D.?环绕地球运行时的线速度一定大于7.9km/s21世纪教育网
2.若在“神舟二号”无人飞船的轨道舱中进行物理实验,下列实验仪器①密度计②物理天平③电子秤④摆钟⑤水银气压计⑥水银温度计⑦多用电表 仍可以使用的是( ) 21cnjy.com
A.?②③④⑤???????????????????????????????B.?①②⑦???????????????????????????????C.?⑥⑦???????????????????????????????D.?①③⑥⑦【21·世纪·教育·网】
3.关于超重、失重的说法正确的是( )
A.?超重是物体重力增加???????????????????????????????????????????B.?失重是物体重力减小C.?完全失重状态的物体不受重力?????????????????????????????D.?不论超重、失重,物体的重力均不变21-cnjy*com
4.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是(?? )
A.?电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态B.?磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时,列车上的乘客处于超重状态C.?荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态D.?“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇航员处于完全失重状态
5.如图所示,浸在水中的小木球密度小于水的密度,固定在轻弹簧一端,弹簧另一端固定在容器底部.当整个系统自由下落达到稳定时,弹簧的长度将(不计空气阻力)( )
A.?变长????????????????????????????????B.?不变????????????????????????????????C.?恢复原长????????????????????????????????D.?不能判断
6.如图所示,物体A和B质量均为m,且分别与轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,B放在水平面上,A与悬绳竖直.用力F拉B沿水平面向左匀速运动的过程中,绳对A的拉力的大小是(? )
A.?大于mg???????????????????????B.?总等于mg???????????????????????C.?小于mg???????????????????????D.?以上三项都不正确www.21-cn-jy.com
7.几位同学为了探究电梯起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.并用照相机依次进行了相关记录,如图所示.他们根据记录,进行了以下推断分析,其中正确的是( )
A.?根据图甲、图乙可知电梯在向上加速运动???????????B.?根据图甲、图丙可知人处于超重状态C.?根据图甲、图丁可知电梯在向下减速运动???????????D.?根据图甲、图戊可知人处于失重状态21·世纪*教育网
8.神舟十号飞船由长征二号F改进型运载火箭“神箭”成功发射,神舟十号载人飞船返回舱返回地面.下列说法错误的( ) www-2-1-cnjy-com
A.?发射初期,宇航员处于超重状态,返回落地时,宇航员也处于超重状态B.?神舟十号飞船与天宫一号对接后在太空中正常运转时,航天员处于完全失重状态C.?火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力D.?高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等
9.在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是(??????)2-1-c-n-j-y
A.?晓敏同学所受的重力变小了????????????????????????????????B.?晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C.?电梯一定在竖直向下运动???????????????????????????????????D.?电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下21*教*育*名*师
10.在下面介绍的各种情况中,哪些情况将出现超重现象( ) ①荡秋千经过最低点的小球;②汽车过凸形桥最高点;③汽车过凹形桥最低点;④中国第一个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”在太空中时飞船内部科研仪器.
A.?①②?????????????????????????????????????B.?①③?????????????????????????????????????C.?①④?????????????????????????????????????D.?③④
二、多选题(共3题;共9分)
11.某同学站在电梯底板上,如图所示的v﹣t图象是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是(?? )
A.?在2s~4s内,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力??????????B.?在0~2s内,电梯在加速上升,该同学处于失重状态C.?在4s~6s内,该同学所受的支持力不变,该同学处于失重状态??????????D.?在5s~6s内,电梯在加速下降,该同学处于超重状态
12.电梯内有一弹簧秤挂着一个重5N的物体.当电梯运动时,看到弹簧秤的读数为6N,则可能是(?? )
A.?电梯加速向上运动?????????B.?电梯减速向上运动?????????C.?电梯加速向下运动?????????D.?电梯减速向下运动21*cnjy*com
13.质量为60kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480N,则升降机的运动可能是(?? )
A.?匀速下降???????????????????????????B.?加速上升???????????????????????????C.?减速上升???????????????????????????D.?加速下降
三、解答题(共1题;共5分)
14.已知某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体,而在一个加速下降的电梯里他最多能举起质量为80kg的物体,求此时电梯的加速度大小是多少?(g取10m/s2)
四、综合题(共2题;共20分)
15.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重,一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置,制动系统启动,到地面时刚好停下,取重力加速度g=10m/s2 .
(1)上升过程,若升降机以1m/s2的加速度向上加速运动,质量为50kg的游客坐在竖直运动的座舱上,求此时该游客对座舱中水平座椅的压力大小.
(2)下落过程,座舱从70m高处开始下落,当下落到25m高处时开始制动,座舱做匀减速运动,到地面时刚好停下.求座舱减速过程中的加速度大小.
16.某人在地面上最多能举起60kg的物体,而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体.求:
(1)此电梯的加速度为多少?
(2)若电梯以此加速度上升,则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少?(g=10m/s2)
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】A
【解析】【解答】解:水滴随飞船绕地球做匀速圆周运动,水滴的吸引力完全用来提供向心加速度,所以是与飞船一起处于完全的失重状态; 7.9km/s是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度,运行的半径最小,所以神州十号飞船的线速度要小于7.9km/s.故选:A【分析】7.9km/s是卫星环绕地球做匀速圆周运动的最大速度;在完全失重的状态下,与重力有关的规律不再适用,据此方向各项即可.21·cn·jy·com
2.【答案】C
【解析】【解答】解:①密度计受重力才会浸入液体,受重力影响; ②天平测质量利用两只托盘受到的压力相同,压力等于物重,受重力影响;③电子秤是利用物体的压力引起电路电流的变化测量质量的,物体的压力等于重力,受重力影响;④摆钟靠重力左右摆动,受重力影响;⑤水银气压计测气压是根据水银所受重力与气体压力平衡而测气压的,受重力影响;⑥水银温度计利用热胀冷缩制成,与重力无关,可以使用;⑦多用电表测量电路电流,不受重力影响,可以使用.故C正确,ABD错误.故选:C【分析】在太空中飞行的飞船,舱内物体处于失重状态.主要是看哪一种工具是利用重力来工作,那么,这种工具就不能使用.【21cnj*y.co*m】
3.【答案】D
【解析】【解答】解:A、超重、失重时,重力并没有变化,视重发生变化.故AB错误. B、完全失重时,物体受到的重力仍然存在,并不是不受重力;故C错误;D、不论超重、失重,物体的重力均不变;故D正确;故选:D.【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g.重力没有变化.
4.【答案】D
【解析】【解答】解:A、电梯正在减速上升,加速度向下,故电梯中的乘客处于失重状态,故A错误.B、磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时,竖直方向没有加速度,故B错误.C、荡秋千时秋千摆到最低位置时,加速度方向向上,故人处于超重状态,故C错误.D、飞船在绕地球做圆行轨道运行时,万有引力完全提供向心力,飞船内的宇航员对飞船的压力为零,飞行员处于完全失重状态,所以D正确.故选D.【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g.
5.【答案】C
【解析】【解答】解:根据胡克定律,弹簧长度的变化决定于弹力f的大小变化,跟小球重力mg及其所受浮力F的大小密切相关.当系统处于静止状态时,弹簧被拉伸,由F合=0得:F=f+mg.当整个系统自由下落达到稳定时,小球及水处于完全失重状态,水也不再对球施加浮力,弹簧不再受到拉力,故弹簧将恢复原长. 故选C【分析】当整个系统自由下落达到稳定时,整体系统处于完全失重状态,根据牛顿第二定律分析弹簧是否受到弹力,判断弹簧所处的状态.2·1·c·n·j·y
6.【答案】A
【解析】【解答】解:将B的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,如图 解得v2=vcosθ由于θ不断变小,故v2不断变大;由于物体A的速度等于v2 , 故物体A加速上升,加速度向上,即物体A处于超重状态,故绳子的拉力大于mg;故选A.【分析】由于B做匀速运动,将B的运动分解为沿绳子方向的运动,以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动,得到沿绳子方向的运动速度,即物体A的速度表达式,得到A的运动规律,再根据牛顿第二定律判断绳子拉力的变化情况.本题关键是正确地找出物体B的合运动与分运动,然后根据运动分解的平行四边形定则,得到物体A速度的一般表达式,得出物体A处于超重状态,从而得到拉力大于重力.
7.【答案】A
【解析】【解答】解:A、图甲表示电梯静止时体重计的示数,乙图示数大于静止时体重计的示数,所以电梯是加速上升,故A正确 B、图甲表示电梯静止时体重计的示数,丙图示数小于静止时体重计的示数,加速度方向向下,处于失重状态,故B错误C、丁图示数小于静止时体重计的示数,加速度方向向下,电梯在向下加速运动,故C错误D、戊图大于静止时体重计的示数,加速度向上,速度向下,人处于超重状态,故D错误故选A.【分析】图甲表示电梯静止时体重计的示数,乙图表示电梯加速上升时这位同学超重时的示数,丙图表示电梯减速上升时这位同学失重时的示数,丁图表示电梯加速下降时这位同学失重时的示数,戊图表示电梯减速下降时这位同学超重时的示数,根据牛顿第二定律可以应用图甲和另外某一图示求出相应状态的加速度.【21教育】
8.【答案】C
【解析】【解答】解:A、发射初期,宇航员处于超重状态,返回落地时,飞船向下做减速运动,加速度的方向向上,宇航员也处于超重状态.故A正确; B、神舟十号飞船与天宫一号对接后在太空中正常运转时,重力全部提供向心力,航天员处于完全失重状态.故B正确;C、火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力与火箭对气流的作用力是作用力与反作用力,大小相等.故C错误;D正确.本题选择错误的,故 选:C【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度.
9.【答案】D
【解析】【分析】体重计的示数表示的是该同学收到的支持力,重力并没有改变,所以A错误,晓敏对体重计的压力和体重计对晓敏的支持力是一对相互作用力,大小相等,B错误,小敏处于失重状态,加速度向下,可能向下做加速运动,可能向上做减速运动,C错误根据牛顿第二定律可得,解得,故选D【点评】失重状态不是物体受到的重力减小了,而是物体间的相互作用力减小了
10.【答案】B
【解析】【解答】解:①荡秋千经过最低点的小球,此时有向上的加速度,处于超重状态. ②汽车过凸形桥最高点,加速度向下,处于失重状态;③汽车过凹形桥最低点,此时有向上的加速度,处于超重状态.④中国第一个目标飞行器和空间实验室“天宫一号”在太空中时飞船内部科研仪器,处于完全失重状态.故选:B.【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g.
二、多选题
11.【答案】A,C
【解析】【解答】解:A、在2s~4s内,从速度时间图象可知,该同学做匀速直线运动,处于平衡状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力,A符合题意;B、在0~2s内,从速度时间图象可知,此时的加速度为正,电梯的加速度向上,此时人处于超重状态,B不符合题意;C、由图可知,在4s~6s内加速度的方向为负,表示加速度的方向向下,该同学处于失重状态;该同学的加速度不变,所以所受的支持力不变,C符合题意;D、在5s~6s内,电梯在加速下降,则加速度的方向向下,该同学处于失重状态.D不符合题意.答案为:AC【分析】抓住超重的本质是因为有竖直向上的加速度,失重的本质是因为有竖直向下的加速度即可求解。
12.【答案】A,D
【解析】【解答】解:当电梯运动时,看到弹簧秤的度数为6N,物体受向上的弹力,向下的重力,根据牛顿第二定律,有:F﹣G=ma由于F大于G,故加速度向上,处于超重状态,故电梯加速上升或者减速下降;选项AD正确,BC错误.故选:AD【分析】对物体受力分析,然后根据牛顿第二定律求解加速度,再确定物体的运动情况.
13.【答案】C,D
【解析】【解答】解:由题:人的质量为60kg,重力是600N,升降机内的台秤的读数是480N,小于人的重力,则人处于失重状态,其加速度必定竖直向下,可能加速下降,也可能减速上升.故选:CD【分析】人的质量为60kg,重力是600N,升降机内的台秤的读数是480N,说明人处于失重状态,加速度向下,速度可能向下,也可能向上,分析升降机的运动情况.21教育网
三、解答题
14.【答案】解:由题意知,此人最大的举力:F=m1g═60kg×10N/kg=600N,在加速下降的电梯里,人最多能举起质量为80kg的物体,由牛顿第二定律得:m2g﹣F=m2a,解得:a=g﹣ =10m/s2﹣ m/s2=2.5m/s2 . 答:此时电梯的加速度大小是2.5m/s2 . 【21教育名师】
【解析】【分析】首先根据平衡条件求出人举物体的最大力,然后根据牛顿第二运动定律,结合失重进行求解。
四、综合题
15.【答案】(1)解:以游客为研究对象,对其受力分析,游客受到重力、座椅对游客的支持力.根据牛顿第二定律,有?? F﹣mg=ma代入数据解得:F=550N根据牛顿第三定律知:该游客对座舱中水平座椅的压力 F′=F=550N答:此时该游客对座舱中水平座椅的压力大小是550N.(2)解:座舱开始制动前做自由落体运动,则有 v2=2gh且 h=70m﹣25m=45m解得:v=30m/s座舱匀减速下降的位移 x=25m,根据速度位移公式可得 v2=2ax解得:座舱减速过程中的加速度大小 a=18m/s2答:座舱减速过程中的加速度大小是18m/s2 .
【解析】【分析】对每个过程进行正确的受力分析求出加速度,根据相关知识求解即可得出答案。
16.【答案】(1)解:电梯加速下降设加速度为a,在地面举起物体质量为m0 , 在下降电梯举起物体质量为m1则由牛顿第二定律:m1g﹣m0g=m1a解得:a= =2.5m/s2答:此电梯的加速度为2.5m/s2 . (2)解:设加速上升时,举起物体质量为m2则由牛顿第二定律:m0g﹣m2g=m2a解得:m2= 答:若电梯以此加速度上升,则此人在电梯里最多能举起物体的质量是48kg.
【解析】【分析】(1)人处于失重状态根据牛顿第二运动定律列式?求解即可。(2)加速上升时处于超重状态根据牛顿第二运动定律列方程求解。