人教版高中物理必修一用牛顿运动定律解决问题(二)课后跟踪训练

确定物体所受的力、动力学问题的解题思路3、解题关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析(2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁用，常用正交分解法求合力；）用正交分解法求合力时，通常以加速度，和加速度的方向混淆）题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力二、动力学的临界问题相对静止或相对滑动的临界条件：静摩擦力达到最大际张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是绳上的张力为零加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系、时间关系等、多过程问题的分析方法分析每个过程的受力情况和运动情况，根据每个过程的受力特点和运动特点确定解题方法及选取合适的运动学公式注意前后过程物理量之间的关系：时间关系、位移关系及速度关系所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度【解答】解：（1）设运动员在斜坡滑道上运动的加速度大小为v，有mgsin37°﹣μmgcos37°＝ma代入数据解得a1＝5m/s2由题意知运动员在斜坡滑道上运动的位移大小则有Mg＝Fsin53°+F f＝μF NFcos53°﹣f＝Ma1解得a1=4m/s2【解答】解：（1）物体在水平面上运动过程：设撤去由牛顿第二定律得：F﹣μmg＝ma【解答】（1）根据位移（2）物体在竖直墙上受力如图所示建立如图所示的直角坐标系根据牛顿第二定律，有：x方向N＝F cosθy方向Fsinθ﹣f【解答】解：（1）在阶段I，对主降落伞和返回舱（含航天员）有在阶段Ⅱ，对主降落伞和返回舱（含航天员）有解得a=(v1―v0)gv0；（2）在阶段Ⅱ，对返回舱（含航天员）有（3）在阶段Ⅲ，主降落伞和返回舱匀减速至零，由匀变速运动规律可知对返回舱（含航天员）受力分析可知整理得F＝mg+mv20 2ℎ（4）在阶段Ⅰ，根据牛顿第二定律得题型3多过程问题分析例题3]（2023秋•杭州期中）滑草运动受人们喜爱。

用牛顿定律解决问题（二）同步练习一、单选题1.如图所示，质量为M的斜面体B放在水平面，斜面的倾角θ=30°，质量为m的木块A放在斜面上。

木块A下滑g ，斜面体静止不动，则()的加速度a=14A. 木块与斜面之间的动摩擦因数为0.25B. 地面对斜面体的支持力等于(M+m)gC. 地面对斜面体的摩擦力水平向右，大小为√3mg8D. 地面对斜面体无摩擦力作用2.物体A放在竖直弹簧上并保持静止。

现将物体B轻放在物体A上，在之后的运动过程中，弹簧一直处于弹性限度内。

下列说法正确的是()A. B刚放上瞬间，B对A的压力大小等于B的重力大小B. 在A、B向下运动的过程中，速度最大时加速度也最大C. 在A、B向下运动的过程中，B一直处于失重状态D. 在A、B向下运动的过程中，B对A的压力一直增大3.如图所示，有材料相同的P、Q两物块通过轻绳相连，并在拉力F作用下沿斜面向上运动，轻绳与拉力F的方向均平行于斜面。

当拉力F一定时，Q受到绳的拉力()A. 与斜面倾角θ有关B. 与动摩擦因数有关C. 与系统运动状态有关D. 与两物块质量有关4.如图甲所示，水平面上有一倾角为θ的光滑斜面，斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。

斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动，当系统稳定1/ 22时，细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T和N。

若T−a图像如图乙所示，AB是直线，BC为曲线，重力加速度g取10m/s2。

则下列说法错误的是() m/s2时，N=0A. a=403B. 小球质量m=0.1kgC. 斜面倾角θ的正切值为34D. 小球离开斜面之前，N=0.8+0.06a(N)5.物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知m A=8kg，m B=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，如图所示．若现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，g=10m/s2，则下列说法正确的是()A. 当拉力F<16N时，A静止不动B. 当拉力F>16N时，A相对B滑动C. 当拉力F=16N时，A受B的摩擦力等于3.2ND. 无论拉力F多大，A相对B始终静止6.如图所示，在光滑水平面上放置质量分别为2m的A、B和质量为m的C、D四个木块，其中A、B两木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的动摩擦因数是μ。

高中物理人教（新课标）必修1同步练习：4.7用牛顿定律解决问题（二）（I）卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共8题；共16分)1. （2分）如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ ，则木块的加速度为（）A .B .C .D .2. （2分） (2018高一下·石林期中) 对下列现象解释正确的是（）A . 在一定拉力作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是物体运动的原因B . 向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C . 急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D . 质量大的物体运动状态不容易改变是由于物体的质量大，惯性也就大3. （2分）(2020·楚雄模拟) 一质量为M、带有挂钩的球形物体套在倾角为θ的细杆上，并能沿杆匀速下滑，若在挂钩上再吊一质量为m的物体，让它们沿细杆下滑，如图所示，则球形物体（）A . 仍匀速下滑B . 沿细杆加速下滑C . 受到细杆的摩擦力不变D . 受到细杆的弹力不变4. （2分） (2020高一下·大庆月考) 一物体在外力的作用下从静止开始做直线运动，合外力方向不变，大小随时间的变化如图所示。

设该物体在t0和2t0时刻相对于出发点的位移分别是x1和x2 ，速度分别是v1和v2 ，合外力从开始至t0时刻做的功是W1 ，从t0至2t0时刻做的功是W2 ，则（）A . ，B . ，C . ，D . ，5. （2分） (2019高三上·吉林月考) 列车在空载时加速经过一段平直的路段，通过某点时速率为，加速度大小为；当列车满载货物再次加速经过同一点时，速率仍为，加速度大小变为。

设列车发动机的功率恒为，阻力是列车重力的倍，重力加速度大小为，则列车空载与满载时的质量之比为（）A .B .C .D .6. （2分）(2018·杭州模拟) 如图是“神州”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则（）A . 返回舱在喷气过程中处于失重状态B . 火箭开始喷气瞬间返回舱获得向上的加速度C . 火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力不变D . 返回舱在喷气过程中(忽略质量变化)机械能在增加7. （2分） (2018高一下·本溪期中) 有三个光滑斜轨道1、2、3。

2019-2020学年人教版必修一用牛顿运动定律解决问题（二）课时作业超重和失重一、选择题1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是()A．物体处于超重状态时，其重力增加了B．物体处于完全失重状态时，其重力为零C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化答案 D2.(2018·汉江中学高一上学期期末)如图1所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动．下列各种情况下，体重计的示数最大的是()图1A．电梯匀速上升B．电梯匀减速上升C．电梯匀减速下降D．电梯匀加速下降答案 C3．(多选)(2019·灵璧一中期中考试)下列有关超重与失重的说法正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变答案BD解析体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，A错误；蹦床运动员在空中上升和下落过程中有方向竖直向下的加速度，处于失重状态，B正确；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误；不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，D正确．4.如图2所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中()图2A．水继续以相同的速度从小孔中流出B．水不再从小孔中流出C．水将以更大的速度从小孔中流出D．水将以较小的速度从小孔中流出答案 B解析小桶自由下落，处于完全失重状态，其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，水不会流出，故选B.5．(多选)(2018·宜宾一中高一期末模拟)在电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50kg.电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图3所示，则在这段时间内，下列说法正确的是(取g＝10m/s2)()图3A．该同学所受的重力变小B．电梯可能竖直向上运动C．该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D．电梯的加速度大小为2m/s2，方向竖直向下答案BD6.(2019·长安一中高一第一学期期末)如图4所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，当电梯在竖直方向运行时，电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯原来静止时弹簧的伸长量变大了，这一现象表明()图4A．电梯一定处于加速上升阶段B．电梯的速度方向一定向下C．乘客一定处在超重状态D．电梯的加速度方向可能向下答案 C7.(2019·福建八县市一中高一第一学期期末联考)如图5所示，在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M＝1.5kg，货物的质量m＝1kg，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动力F＝30N从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速度取g＝10m/s2.则()图5A．无人机加速上升时货物处于失重状态B．无人机加速上升时的加速度a＝20m/s2C．无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝10ND．无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝12N答案 D8.某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图6所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是()图6A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态C．人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重D．人在C点具有最大速度答案 C解析在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确．9.(多选)(2019·天水一中高一第一学期期末)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图7所示．当此车减速上坡时(此时乘客没有靠在靠背上)，下列说法正确的是()图7A．乘客受重力、支持力两个力的作用B．乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用C．乘客处于超重状态D．乘客受到的摩擦力的方向水平向左答案BD10．(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图8甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示，根据图象分析得出的结论中正确的是()图8A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层答案BC解析由题图可以看出，0～t1，F＝mg，物块可能处于静止状态或匀速运动状态；t1～t2，F>mg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上或减速向下运动；t2～t3，F＝mg，物块可能静止或匀速运动；t3～t4，F<mg，电梯具有向下的加速度，物块处于失重状态，可能加速向下或减速向上运动．综上分析可知，B、C正确．11．(2018·华中师大一附中高一期中)如图9所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触．现将箱子以初速度v0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成正比，且箱子运动过程中始终保持图示形态，则下列说法正确的是()图9A．上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小B．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大C．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来越大D．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小答案 C解析设物体的质量为m，物体和箱子的总质量为M.上升过程中，对箱子和物体整体受力分析，如图甲所示，由牛顿第二定律可知，Mg＋kv＝Ma，则a＝g＋kvM，又整体向上做减速运动，v减小，所以a减小；再对物体单独受力分析如图乙所示，因a>g，所以物体受到箱子上底面向下的弹力F N，由牛顿第二定律可知，mg＋F N＝ma，则F N＝ma－mg，而a减小，则F N减小，所以上升过程中物体对箱子上底面有压力且压力越来越小；同理，当箱子和物体下降时，物体对箱子下底面有压力且压力可能越来越大．故C正确．12.若货物随升降机运动的v－t图象如图10所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t变化的图象可能是()图10答案 B解析将整个运动过程分解为六个阶段．第一阶段货物先向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg；第二阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第三阶段货物向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第四阶段货物向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第五阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第六阶段货物向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg.故B正确，A、C、D错误．13．(多选)(2019·辽宁实验中学等五校高一上学期期末)某地一观光塔总高度达600m，游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图象如图11所示．则下列说法正确的是()图11A．t＝4.5s时，电梯处于超重状态B．5～55s时间内，绳索拉力最小C ．t ＝59.5s 时，电梯处于超重状态D ．t ＝60s 时，电梯速度恰好为0 答案 AD 二、非选择题14．(2019·天津一中高一上学期期末)“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目．人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上)，用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧．设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹．已知某“勇敢者”头戴重为45N 的安全帽，开始下落时的高度为75m ，设计的系统使人落到离水面30m 时，弹性绳才绷紧．不计空气阻力，则：(1)当他落到离水面高50m 位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？(2)当他落到离水面20m 的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？(取g ＝10m/s 2) 答案 (1)0N (2)112.5N解析 (1)人在离水面50m 左右位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽，mg －F ＝ma ， 对整体，a ＝g所以F ＝0，头感觉不到安全帽的作用力，弹力为0.(2)人下落到离水面30m 处时，已经自由下落h 1＝75m －30m ＝45m ，此时v 1＝2gh 1＝30m/s 匀减速运动距离为h 2＝30m设人做匀减速运动的加速度为a ，由0－v 12＝2ah 2得 a ＝－15m/s 2安全帽的质量为m ＝Gg ＝4.5kg. 对安全帽，则由牛顿第二定律可得： mg －F ′＝ma ，解得：F ′＝112.5N.由牛顿第三定律可知，在离水面20m 的位置时，其颈部要用112.5N 的力才能拉住安全帽．共点力的平衡一、选择题1.(2019·浙江“温州十校联合体”高一第一学期期末)如图1所示，一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方匀速运动．用G 表示无人机重力，F 表示空气对它的作用力，下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是( )图1答案 C2．如图2所示，m A＞m B，设水平地面对A的支持力为F N，绳子对A的拉力为F1，地面对A的摩擦力为F2，若水平方向用力F拉A，使B缓慢上升，不计轻滑轮摩擦，则在此过程中()图2A．F N增大，F2增大，F1不变B．F N减小，F2减小，F1不变C．F N减小，F2减小，F1增大D．F N增大，F2减小，F1增大答案 A解析B缓慢上升，可认为处于平衡状态，由平衡条件可知，绳子的拉力大小F T不变．根据定滑轮的特点可知，A受到轻绳的拉力F1大小也不变．对A受力分析如图，则竖直方向：F N＋F1cosθ＝m A g.得F N＝m A g－F1cosθ；A沿地面向右运动时，θ增大，cosθ减小，F1不变，则F N逐渐增大，而F2＝μF N，μ不变，则F2也逐渐增大，故A正确，B、C、D错误．3．(多选)如图3所示，物体P静止于固定的斜面上，P的上表面水平，现把物体Q轻轻地叠放在P上，则()图3A．P向下滑动B．P静止不动C．P所受的合外力增大D．P与斜面间的静摩擦力增大答案BD解析物体P静止于斜面上，则mg sinθ≤μmg cosθ，把物体Q轻轻地叠放在P上时，P、Q整体质量增加，相对斜面仍然满足m′g sinθ≤μm′g cosθ，故P静止不动，所受的合外力为零，A、C错误，B正确；P所受的合外力为零，P与斜面间的静摩擦力增大为m′g sinθ，D正确．4.(多选)(2019·泰安一中期中)如图4所示，物体m通过定滑轮牵引另一粗糙水平面上的物体，物体m沿斜面匀速下滑，此过程中斜面体始终静止，斜面体质量为M，则水平地面对斜面体()图4A．支持力等于(M＋m)g B．没有摩擦力C．支持力小于(M＋m)g D．有水平向右的摩擦力答案CD解析以M和m组成的整体为研究对象，设绳子上的拉力为F T，受力分析如图：由平衡条件可以判断，M必受到沿水平面向右的摩擦力；假设斜面的倾角为θ，则：F N＋F T sinθ＝(M＋m)g，所以F N小于(M＋m)g，故C、D正确，A、B错误．5.如图5所示，在两块相同的竖直木块之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为()图5A．0 B．mgC.mg2 D.mg4答案 A解析将4块砖看成一个整体，受力分析如图甲所示，得F f1＝F f4＝2mg，方向竖直向上．再将3、4看成整体，受力如图乙所示，F f23＋F f4＝2mg，得F f23＝0，A选项正确．6.有一直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上面套有小环P，OB上面套有小环Q；两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置上平衡，如图6所示，现将P 环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡状态，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO 杆对P 环的支持力F N 和细绳的拉力F T 的变化情况是( )图6A ．F N 不变，F T 变大B ．F N 不变，F T 变小C ．F N 变大，F T 变大D ．F N 变大，F T 变小 答案 B解析 取P 、Q 两环整体研究，在竖直方向上只有AO 杆对其产生竖直向上的力，故F N ＝2mg ，F N 大小不变．再取Q 为研究对象，将拉力F T 沿竖直、水平方向分解，如图所示竖直方向F T cos α＝mg ， F T ＝mgcos α，当α减小时F T 变小，故B 选项正确． 7．(多选)如图7所示，质量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜劈上，现用大小均为F 、方向相反的水平力分别同时推A 和B ，它们均静止不动，则( )图7A ．A 与B 之间一定存在摩擦力 B ．B 与地面之间可能存在摩擦力C ．B 对A 的支持力可能小于mgD ．地面对B 的支持力的大小一定等于(M ＋m )g 答案 CD解析 对A 、B 整体受力分析，如图所示，受到重力(M ＋m )g 、支持力F N 和已知的两个推力，对于整体，由于两个推力刚好平衡，故整体与地面间没有摩擦力，且有F N ＝(M ＋m )g ，故B 错误，D 正确．再对木块A 受力分析，一定受重力mg 、已知的推力F 、B 对A 的支持力F N ′，当推力F 沿斜面的分力大于重力沿斜面的分力时，摩擦力的方向沿斜面向下．当推力F 沿斜面的分力小于重力沿斜面的分力时，摩擦力的方向沿斜面向上．当推力F 沿斜面的分力等于重力沿斜面的分力时，摩擦力为零．在垂直斜面方向上有F N ′＝mg cos θ＋F sin θ(θ为斜面倾角)，故A 错误，C 正确．8．(多选)(2019·华中师大一附中期中)如图8所示，半径相同、质量分布均匀的圆柱体A和半圆柱体B靠在一起，A表面光滑，重力为G，B下表面粗糙，A静止在水平面上，现过A的轴心施以水平作用力F，可缓慢地将A拉离平面一直滑到B的顶端，整个过程中，B始终处于静止状态，对该过程分析，下列说法正确的是()图8A．开始时拉力F最大为3G，以后逐渐减小为0B．A、B间的压力开始最大为2G，以后逐渐减小到GC．地面受到B的压力逐渐增大D．地面对B的摩擦力逐渐增大答案AB解析圆柱体A和半圆柱体B的圆心的连线长度为2R，故其与竖直方向夹角为60°，A受三个力平衡，如图所示：三个力构成封闭矢量三角形，其中重力不变，其他两个力的夹角变小，开始时拉力F最大为3G，以后逐渐减小为0，A正确；A、B间的压力开始最大为F N＝(3G)2＋G2＝2G；而后逐渐减小到G，B正确；对圆柱体A和半圆柱体B整体分析，受重力、水平拉力、支持力和摩擦力，根据平衡条件，支持力F N＝G＋G B，保持不变，故B对地面压力大小不变，C错误；整体在水平方向上受到拉力F和地面的摩擦力，故摩擦力F f＝F，逐渐减小到零，D错误．9.(多选)如图9所示，一根轻质细绳跨过定滑轮O连接两个小球A、B，两球穿在同一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮之间的摩擦，当两球平衡时，OA绳与水平方向的夹角为60°，OB绳与水平方向的夹角为30°，则球A、B的质量之比和杆对A、B的弹力之比分别为()图9A.m A m B ＝ 3B.m A m B ＝33C.F N A F N B ＝33D.F N A F N B ＝32 答案 AC 解析 分别对A 、B 两球进行受力分析，运用合成法，如图所示．由几何知识得F T sin60°＝m A g ，F T ′sin30°＝m B g ，F N A ＝F T cos60°，F N B ＝F T ′cos30°，F T ＝F T ′，故m A m B ＝F T sin60°F T ′sin30°＝3， F N A F N B ＝F T cos60°F T ′cos30°＝33，选项A 、C 正确，B 、D 错误．10.(多选)如图10所示，光滑水平地面上放有截面为14圆周的柱状物体A ，A 与墙角之间放一光滑的圆柱形物体B ，对A 施加一水平向左的力F ，整个装置保持静止．若将A 的位置向左移动少许，整个装置仍保持平衡，则( )图10A ．水平外力F 增大B ．墙对B 的作用力减小C ．地面对A 的支持力减小D ．A 对B 的作用力减小答案 BD解析 先用整体法分析．把A 、B 看成一个整体，分析可得地面对A 的支持力等于A 、B 两物体的总重力．A 的位置向左移动后，地面对A 的支持力不变，C 错误；由整体法还可确定墙对B 的弹力F N1和力F 大小始终相等．再用隔离法分析，以物体B为研究对象，受力分析如图所示，则F N1减小，F也减小，A错误，B正确；θ减小，则F N减小，D正确．二、非选择题11.(2019·大同市铁路一中高一上学期期末)所受重力G1＝12N的砝码悬挂在绳PA和PB的结点上．PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为G2＝80N的木块上，木块静止于倾角为37°的固定斜面上，如图11，木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)图11答案见解析解析分析结点P受力如图甲所示，由平衡条件得：F A cos37°＝G1F A sin37°＝F B解得：BP绳的拉力大小为F B＝9N再分析木块的受力情况如图乙所示．由平衡条件可得：F f＝G2sin37°＋F B′cos37°F N＋F B′sin37°＝G2cos37°又有F B′＝F B解得：F f＝55.2NF N＝58.6N，方向垂直斜面向上12.某同学表演魔术时，将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球“指手画脚”，结果小球在他“神奇的功力”下“飘动”起来．假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(∠QCS ＝30°)时，悬挂金属小球的细线偏离竖直方向的夹角也是30°，如图12所示．已知小球的质量为m，该同学(含磁铁)的质量为M，重力加速度大小为g，求此时：图12(1)悬挂小球的细线的拉力大小；(2)该同学受到地面的支持力和摩擦力大小．答案(1)33mg(2)Mg＋12mg36mg解析(1)以小球为研究对象，对其进行受力分析如图甲所示，则由平衡条件得F C sin30°＝F sin30°F C cos30°＋F cos30°＝mg，解得F＝F C＝33mg.(2)以小球和该同学(含磁铁)整体为研究对象，对整体进行受力分析如图乙所示，则有F f＝F sin30°F N＋F cos30°＝(M＋m)g解得F f＝36mg，F N＝Mg＋12mg.13.如图13所示，质量为M的半球体放在粗糙的水平地面上，细绳一端固定在天花板上，另一端系住质量为m的可视为质点的光滑小球，小球置于半球体上的A点，细绳与半球体恰好相切，半径OA与水平面的夹角θ＝60°，半球体和小球都处于静止状态，当地重力加速度大小为g.求：图13(1)小球对半球体的压力大小；(2)半球体受到的地面的摩擦力．答案(1)32mg(2)34mg，方向水平向左解析 (1)对小球受力分析如图甲所示根据平衡条件可得F T ＝mg cos θF N ＝mg sin θ解得F T ＝12mg ，F N ＝32mg根据牛顿第三定律知，小球对半球体的压力大小F N ′＝F N ＝32mg(2)对小球和半球体组成的整体受力分析，如图乙所示根据平衡条件可得F f ＝F T sin θ＝34mg 则半球体受到的地面的摩擦力为34mg ，方向水平向左。

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用牛顿运动定律解决问题(二)[课时提升作业］一、选择题（1～7题只有一个选项符合题目要求，8~10题有多个选项符合题目要求)1.如图所示,两人各用6 N的力沿相反方向拉一轻质弹簧的两端，当弹簧静止时，它所受的弹力和合力大小分别是（)A．12 N，12 N B．6 N,0 NC．12 N,0 N D．6 N，6 N解析: 根据牛顿第三定律，弹簧的弹力等于6 N，两人对弹簧的两个拉力是平衡力,合力为零。

故B正确.答案：B2．两块砖块叠在一起放在竖直升降电梯的水平底板上，当两块砖块间的压力小于上面砖块的重力时，电梯可能的运动是（)A．向上加速运动B．向上减速运动C．向下匀速运动D．向下减速运动解析：由题意知，砖块及升降机处于失重状态，它们的加速度方向竖直向下,此时升降机加速下降或减速上升,故B正确。

答案：B3.如图所示，质量为1 kg的物体在水平向右，大小为2 N的推力F作用下静止不动(设物体与地面的摩擦因数μ＝0。

3，g＝10 m/s2)，则物体受到的摩擦力是( )A．3 N B．2 NC．0 D．10 N解析：物体处于静止状态,合外力为零，静摩擦力等于推力，即2 N,B选项正确。

高中物理人教（新课标）必修1同步练习：4.7用牛顿定律解决问题（二）物理考试注意事项：1、填写答题卡的内容用2B铅笔填写2、提前xx 分钟收取答题卡第Ⅰ卷客观题第Ⅰ卷的注释(共8题；共16分)1．（2分）放在水平地面上的一物体，受到方向不变的水平推力F的作用，力F与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系如图所示，则下列说法正确的是（）A．物体与地面间的摩擦因数为0.2B．物体与地面间的摩擦因数为0.4C．9s内，力F做的功是18JD．3~6s和6~9s两段时间内摩擦力的平均功率相等2．（2分）一物块位于粗糙水平面上，用大小为F、方向如图所示的力作用在物体上，使它以加速度a向右加速运动。

保持拉力方向不变，当拉力大小变为2F时（物块未离开地面）（）A．物体的加速度小于2aB．物体的加速度等于2aC．物体的加速度大于2aD．因为物块的质量未知，故不能确定a的变化情况3．（2分）如图所示，在质量为M的小车中，用细线悬挂一个质量为m的小球，在水平牵引力的作用下，小车向右做匀加速运动，稳定时悬线向左偏离竖直方向的角度为α。

撤去牵引力后，小车继续向右运动，稳定时悬线向右偏离竖直方向的角度为β。

则牵引力的大小为()A．(M+m)gtanβB．(M-m)gtanαC．(M+m)g(tanα+tanβ)D．(M+m)g(tanα-tanβ)4．（2分）一物块在固定的粗糙斜面底端以初速度v0沿斜面向上运动，又返回底端。

能够描述物块速度v随时间t变化关系的图像是（）A．B．C．D．5．（2分）质量一定的某物体放在粗糙的水平面上处于静止状态，若用一个方向始终沿水平方向，大小从零开始缓慢增大的变力F作用在物体上，物体的加速度a与F的关系图像如图所示，取g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列正确的是()A．物体的质量为4kgB．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C．物体与水平面间的最大静摩擦力为20ND．F为20N时物体的速度为8m/s6．（2分）如图所示，质量为10kg的物体，在水平地面上向左运动。

人教版物理必修一课后练习：用牛顿运动定律解决问题（二）一、选择题1 .水平桌面上一重为200 N的物体，与桌面间的动摩擦因数为0.2,当依次用15 N、30 N、80 N的水平力拉此物体时，物体受到的摩擦力依次为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）。

A.15 N、30 N、40 NB.15 N、30 N、80 NC.0、0、40 ND.40 N、40 N、40 N2 .按照国际惯例,分布于全球的1000多个高空探测站都必须在每天的7时15分和1时15分,准时放飞带有探测仪的气球，并在规定时间内，将全球同一时段不同地点的高空气流温度、压力、湿度及风向、风速数据汇报至设立于欧洲的世界气象中心，以便世界各地的预报专家对气象数值进行全面分析和判断，进而得出预报结论。

现有一质量为m的气球（包含装备）升空后向着西南方向匀速上升很耻匕气球所受空气的作用力大小和方向是（）。

A.0B.mg,西南偏上C.mg,竖直向上D.V2mg东北偏下3 .侈选）如图所示，升降机里的物体m被轻弹簧悬挂，物体与升降机原来都处于竖直方向的匀速运动状态，某时刻由于升降机的运动状态变化而导致弹簧突然伸长了测此时升降机的运动状态可能为（）。

A.加速下降B.减速下降C.加速上升D.减速上升4 .如图所示，建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处,采用的方式是一工人甲在低处将一摞砖竖直向上抛出，在高处的工人乙将其接住。

每块砖的质量均为m,现只考虑最上层的两块砖,不计空气阻力，下列说法正确的是（）。

A.工人甲在将砖块抛出时（砖未离手）砖块处于失重状态B.工人甲在将砖块抛出时（砖未离手）砖块间作用力等于mgC.工人甲在将砖块抛出后，砖块处于失重状态D.工人甲在将砖块抛出后，砖块间作用力等于mg5.（多选）我国发射的〃神舟七号〃宇宙飞船的返回舱在重返大气层时，速度可达几千米每秒，为保证返回舱安全着陆，在即将落地时要利用制动火箭使返回舱减速到某一安全值，在这段时间内（）。

牛顿运动定律的应用课后篇巩固提升合格考达标练1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。

在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g 取 10 m/s 2,则汽车刹车前的速度为( ) A.7 m/sB.14 m/sC.10 m/sD.20 m/sa ,由牛顿第二定律得μmg=ma ,解得a=μg 。

由匀变速直线运动速度与位移关系式v 02=2ax ,可得汽车刹车前的速度为 v 0=√2ax =√2μgx =14 m/s,因此选项B 正确。

2.假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多,当汽车以20 m/s 的速度行驶时突然制动,它还能继续滑动的距离约为(重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A.40 m B.20 m C.10 mD.5 m,汽车刹车的加速度a=Ffm =mgm =g ,则继续滑行的距离s=v 022a =20 m,B 项正确。

3.(2021河南焦作高一期末)从距地面h 高度处由静止释放一小球,与地面碰撞后竖直返回且碰撞前后速率不变,返回的高度为原高度的一半,已知重力加速度为g ,小球的质量为m ,运动过程中阻力大小不变,则小球所受阻力大小为( ) A.45mg B.12mg C.34mgD.13mgF f ,落地速度大小为v ,小球下落时,满足mg-F f =ma 1,2a 1h=v 2,小球反弹时满足mg+F f =ma 2,2a 2·ℎ2=v 2,联立解得F f =13mg ,故选D 。

4.某气枪子弹的出口速度达100 m/s,若气枪的枪膛长0.5 m,子弹的质量为20 g,若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力为 ( )A.1×102 NB.2×102 NC.2×105 ND.2×104 Nv2=2ax ,得a=v 22x=10022×0.5m/s 2=1×104 m/s 2,从而得高压气体对子弹的平均作用力F=ma=20×10-3×1×104 N=2×102 N 。

高中物理学习材料桑水制作第4章 7基础夯实1．下列物体中处于平衡状态的是( )A．“神舟号”飞船匀速落到地面的过程B．汽车在水平路面上启动或刹车的过程C．汽车停在斜面上D．物体做自由落体运动在刚开始下落的一瞬间答案：AC2．物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体所受合力为零，就一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态答案：C解析：本题考查对平衡状态的判断．处于平衡状态的物体，从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零．某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，A错；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，故B错；C选项符合平衡条件的判断，为正确选项；物体做匀加速运动，所受合力不为零，故不是平衡状态，D错．3．(保定市09－10学年高一上学期期末)如图所示，一同学站在倾角为θ的电梯上，随电梯一起以加速度a匀加速向斜下方运动(a<g)，关于该同学的有关说法中正确的是( )A．处于失重状态B．处于超重状态C．受电梯施加的静摩擦力作用D．不受电梯摩擦力作用答案：AC4．如下图所示，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述运动中始终保持平动，且忽略空气阻力，则( )A．容器自由下落时，小孔向下漏水B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水答案：D解析：将容器抛出后，容器和容器中的水处于完全失重状态，液面下任何一点的压强都等于0，小孔不会向下漏水．5．如图所示，在升降机内的弹簧下端吊一物体A，其质量为m，体积为V，全部浸在水中．当升降机由静止开始以加速度a(a<g)匀加速下降时，该弹簧的长度将( )A．不变B．伸长C．缩短D．无法确定答案：C解析：此题很容易出错．欲用计算方法求得正确的答案是比较困难的，原因在于当升降机匀加速下降时，物体A和水均处于失重状态，不大容易给出正确的方程求解．如果我们采用极限分析的方法，假设a＝g，物体处于自由落体状态．物体A的视重为零，水对A的浮力也为零．问题再明显不过了，弹簧的拉力将是零，故弹簧将恢复原长．因此当升降机由静止开始以加速度a匀加速下降时，该弹簧一定要缩短．6．有一小甲虫，在半径为r的半球碗中向上爬，设虫足与碗壁间的动摩擦因数为μ＝0.75.试问它能爬到的最高点离碗底多高？答案：0.2r解析：如图所示，F f＝μmg cosθ①由受力平衡知F f＝mg sinθ②由①②式解得θ＝37°∴离地面高度h＝r－r cos37°＝0.2r7．某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起多重的物体．(g取10m/s2)答案：40kg解析：当人在地面上举起杠铃时，对杠铃分析，由牛顿第二定律得F－mg＝0在升降机内举起杠铃时，由于升降机具有竖直向上的加速度，故杠铃也具有相同的竖直向上的加速度，而人对外提供的最大力是不变的，对杠铃由牛顿第二定律得F－m′g＝m′a所以，在加速上升的升降机内，人能举起的杠铃的最大质量为40kg.能力提升1．大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组力中，可能使小球平衡的一组是( )A．2N,3N,6N B．1N,4N,6NC．35N,15N,25N D．5N,15N,25N答案：C解析：由于两个力的合力范围为|F1－F2|≤F12≤F1＋F2.在给出的四个选项中，只有C项符合要求，因为C项中任意两个力的合力都可以与第三个力大小相等、方向相反．2．在静止的升降机中有一天平，将天平左边放物体，右边放砝码，调至平衡(如下图所示)，如果( )①升降机匀加速上升，则天平右倾②升降机匀减速上升，则天平仍保持平衡③升降机匀加速下降，则天平左倾④升降机匀减速下降，则天平仍保持平衡那么以上说法正确的是( )A．①②B．③④C．②④D．①③答案：C解析：升降机静止时，根据天平的测量原理，砝码质量与左盘物体质量相等，砝码和物体对托盘压力相等，天平平衡；当升降机加速或减速时，物体和砝码对托盘压力同比例变化，故天平仍平衡．3．(山东济南09模拟)在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系图象，如图所示，则( )A．电梯启动阶段约经历了2.5s的加速上升过程B．电梯在启动阶段约经历了4s加速上升过程C．电梯的最大加速度约为6.7m/s2D．电梯的最大加速度约为16.7m/s2答案：BC4．如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中沿着长为12m的竖立在地面上的钢管往下滑．这名消防队员的质量为60kg，他从钢管顶端由静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到地面时速度恰好为零．如果加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑的总时间为3s，那么该消防队员下滑过程中的最大速度为________m/s，加速下滑和减速下滑时，消防员与钢管间的摩擦力大小分别为f1和f2，则f1∶f2＝________.(g＝10m/s2)．答案：8；1∶7解析：整个过程的平均速度v＝s/t＝4m/s.由匀变速的特点v平均＝(v0＋v1)/2，可知v max＝8m/s.由a1＝2a2和速度公式可得a1＝8m/s2，a2＝4m/s2.加速下滑时mg－f1＝ma1，减速下滑时f2－mg＝ma2，解得f1∶f2＝1∶7.5．如图所示，质量为m的球被一块挡板挡住．现使挡板绕与斜面的交点缓慢逆时针旋转，判断G的两个分力N1、N2的变化情况．答案：N1逐渐减小；N2先减小后增大．解析：当挡板缓慢旋转时，可以认为球始终处于平衡状态，那么，重力的两个分力随之而变．N2始终和挡板垂直，N1方向不变，所以左边N1的平行线也不变，那么N2的变化如图所示，可得其先减小后增大．N1逐渐减小．6．一位同学的家住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，随着所学物理知识的增多，有一天他突然想到，能否用所学物理知识较为准确地测出这座楼的高度呢？在以后的一段时间内他进行了多次实验测量，步骤如下：经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度．他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断的运行，最后停在最高层．在整个过程中，他记录了台秤中不同时间段内的示数，记录的数据如下表所示．但由于0～3.0s段的时间太短，他没有来得及将台秤的示数记录下来，假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的，重力加速度g 取10m/s 2.时间/s 台秤示数/kg电梯启动前 5.0 0～3.0 3.0～13.0 5.0 13.0～19.0 4.6 19.0以后5.0(1)电梯在0～3.0s 时间段内台秤的示数应该是多少？ (2)根据测量的数据计算该楼房每一层的平均高度． 答案：(1)5.8kg (2)2.9m解析：(1)电梯启动前，台秤示数为5.0kg ，则物体重力G ＝mg ＝50N由于表中各段时间内台秤的示数恒定，所以在时间t 1(0～3.0s)内，物体做匀加速运动，在时间t 2(3.0s ～13.0s)内物体做匀速直线运动，在时间t 3(13.0s ～19.0s)内物体做匀减速直线运动.19.0s 末速度减为零．在13.0s ～19.0s 内，物体所受的支持力F N3＝46N ，根据牛顿第二定律mg －F N3＝ma 3 得在时间t 3内物体的加速度a 3＝mg －F N3m＝0.8m/s 213．0s 末物体的速度v 2＝a 3t 3＝4.8m/s.而由于电梯在13.0s 末的速度与3.0s 末的速度相同．因此根据匀变速运动规律，物体在0～3.0s 内的加速度a 1＝v 2t 1＝1.6m/s 2根据牛顿第二定律F N1－mg ＝ma 1 解得：F N1＝58N ，即台秤的示数为5.8kg (2)0～3.0s 内物体的位移x 1＝12a 1t 21＝7.2m3．0s ～13.0s 内物体的位移x 2＝v 2t 2＝48m 13．0s ～19.0s 内物体的位移x 3＝v 22t 3＝14.4m则电梯上升的总高度，实际为24层的总高度x ＝x 1＋x 2＋x 3＝69.6mx 24＝2.9m.平均每层楼高h＝。

4.7?用牛顿运动定律解决问题〔二〕?学案【学习目标】1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。

2.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。

3.通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。

4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤【重点难点】1.共点力作用下物体的平衡2.超重和失重【知识梳理】1.如果一个物体在力的作用下保持或状态，我们就说这个物体处于平衡状态。

2.在共点力作用下物体的平衡条件是3.物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕物体所受重力的现象，称为超重现象。

4.物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕物体所受重力的现象，称为失重现象。

5、当物体具有的加速度时，物体处于超重状态；具有的加速度时物体处于失重状态；当物体的加速度等于时，物体好似完全没有了重力作用，即物体处于状态。

6、自由落体运动是加速度的和都不变的匀变速直线运动,加速度之所以恒定不变,是因为物体在下落过程中所受的大小、方向都不变.【典型例题分析】例1、一台起重机以a=0.50m／s2的加速度匀加速起吊一箱货物，货物的质量m=9.0×102kg．那么，货物对起重机钢丝绳的拉力是多大？【分析】这个题目是根据运动情况求力．货物受两个力的作用：重力G 和钢丝绳的拉力T如图〕，根据牛顿第二定律可以求出T．但题目要求求出货物对钢丝绳的拉力T′．根据牛顿第三定律知道，货物对钢丝绳的拉力T′和钢丝绳对货物的拉力T是一对作用力和反作用力，所以，只要求出T的大小，就可以知道T′的大小．【解答】货物在G和T的合力作用下，以加速度a=0.50m／s2竖直向上运动．根据牛顿第二定律T-G=ma，可得T=G+ma=m〔g+a〕=9.0×102〔9.8+0.50〕N =9.27×103N．根据牛顿第三定律，货物对钢丝绳的拉力T′的大小也是9.27×103N．注意它比货物受到的重力要大．【拓展1】质量为0.5kg的物体，在共点力F1＝3N和F2＝5N的作用下做匀加速运动，运动加速度为8m/s2。