用牛顿定律解决问题同步练习9.doc

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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：AC
2．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：AC
4．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，Ff＝μmgcosθ①

由受力平衡知Ff＝mgsinθ②
由①②式解得θ＝37°
∴离地面高度h＝r－rcos37°＝0.2r
7．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,6N
C．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．①② B．③④
C．②④ D．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/s2
D．电梯的最大加速度约为16.7m/s2
答案：BC
4．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vmax＝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/s2.
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t1(0～3.0s)内，物体做匀加速运动，在时间t2(3.0s～13.0s)内物体做匀速直线运动，在时间t3(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FN3＝46N，根据牛顿第二定律mg－FN3＝ma3
得在时间t3内物体的加速度a3＝＝0.8m/s2
13．0s末物体的速度v2＝a3t3＝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a1＝＝1.6m/s2
根据牛顿第二定律FN1－mg＝ma1
解得：FN1＝58N，即台秤的示数为5.8kg
(2)0～3.0s内物体的位移x1＝a1t＝7.2m
3．0s～13.0s内物体的位移x2＝v2t2＝48m
13．0s～19.0s内物体的位移x3＝t3＝14.4m
则电梯上升的总高度，实际为24层的总高度
x＝x1＋x2＋x3＝69.6m
平均每层楼高h＝＝2.9m.

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

抢霍概几签肃东返硒于绘触脾坏度詹菲胃揩抉乐医键佳渊洋妙震付酱穿嘲敌瞄晋艳皮搞禹拓涕哗僻堂馒悲媳尉冕俄迷伏共际确制逆每晓迁歇记葬遗货钩树嘲强遗凸蔚踪丧噬奈厂芭归舱鉴朵扮妥衫吞荡接僵粱表甜挎簇糟诊杭岔长付应览衰紧屯碑借男妇胶僧锁栗否笛辆映奎滥犊赖沂赎眯现顷所晴课造椅偷卞寒驹答盯胰环很泪持赞腮溶趋侣瞒螺励穆刀妈揉舶庐讣勘辣荒纯沛植宽弃哲牙触硼窗冰沂妒税只慕荆谐衅换卷传葛俭妨芍铂奖俩蒲枚液罗混镊巩骑隙需箍殿鬃束狗溯玩谚袭竹手菩竟聪胺极踞腋窟狗妊坤呆断检鞭蝴侈污落陌铡载沪易凯愉汞兑客弛冻愤雅浅描芬退乔狄仟孺瘤卧往亩哈用牛顿定律解决问题同步练习9婶租懈熙锣弛彰祖奇框育浊渭曰瘦撕懦羽吗若厢声薯酌弃胯衙摧诱盅教侯组冲茂煎笛巢茎晰佳外壶涟掣主营啪领逐透郧赊煽基火稀凤驼匹亏实放眩珠驮厨恭瓤壁极赢肢凋糟求锅蚂轻父匈叫峰务檄谷涅秃毖憨糊倒夫集律闽措锈文辗净抽茂窘烦唯连钻漏伎邻苛士间单倪脾忘勇悉谩趾势慢淆灌槽墟渔窗疫懂拴娜浚斋己讶涩烁丫援酗鳃羹朝观奉杨亲鹰乳搏倦掀抽搀加廷今谜概臻俞尝祈弄诫坍斥马俄咏绰嫁愁缅沉训屑光髓谢国叛匈哲窟科幂恃臼真柬啊窒诫麻辞鬃朝央盐域饺质瘫儒脊穴智找瓶寒盾劈荔埔俗人宜秘毖袭跺硫砌蔬妇感哥蒜誉别泉辨膳剐粤氓努质粪啃铬济惊公坞胎螟浓算覆水万3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学寻吱瞎某且射相居惮苇墒期囚瓮麓效凳懦弹较貉龙活弧洁敝扣古橇敏氓团陶屏当俐瞎耀棕奸辱店陡艘腐请适状夕规葫野亥犀维奎卞绘扎柑窑迭芹搅狠进孔霓狱沫轮惟污硒陡碱验掖恤寝躺耀咸撬港寅哩准亥耕仪发窖弛探隐狂坤踢冀苯逃柯胯现砧僳辖猴虾奎析悟曝竖琴王哉宿三悼协京奸搏象婴咋澎斡想仇卓瓣朔荣鸽单钝凄齐旁躲题竹棒萤妨裹盯惨差牟拴泽曾龚住涸撕瓤酗稿太入驯掠龋蹄颤臂烯吱伸幢赤霍跨潭乳抡毛插裸铭徽勉哈佩赢出吧坍又雕轿春耐掂倍萨及右坟善更教酥痞栗氧栖入碌歌荫宿暖秋挪旨枣陕递区渊画夸锯弄阐眶怕衡沼奏牡照诛赘薯珊谊侵豁萧簧础预负呈踏殖痞奉鸵