第三章第3講知識(shí)鞏固練習(xí)1．(2019年金壇名校模擬)在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，在這段時(shí)間內(nèi)，下列說法正確的是()A．曉敏同學(xué)所受的重力變小了B．曉敏同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D．電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下【答案】D【解析】在這段時(shí)間內(nèi)曉敏處于失重狀態(tài)，她對(duì)體重計(jì)的壓力變小了，而她的重力沒有改變，A錯(cuò)誤；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是作用力與反作用力的關(guān)系，大小相等，B錯(cuò)誤；人處于失重狀態(tài)，加速度向下，運(yùn)動(dòng)方向可能向上減速，也可能向下加速，故C錯(cuò)誤；以豎直向下為正方向，有mg－F＝ma，解得a＝2m/s2，方向豎直向下，故D正確．2．(2018年淄博模擬)如圖所示，A為電磁鐵，C為膠木秤盤，A和C(包括支架)的總重量為M，B為鐵片，質(zhì)量為m，整個(gè)裝置用輕繩懸于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電，鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力()A．F＝mg B．Mg＜F＜(M＋m)gC．F＝(M＋m)g D．F＞(M＋m)g【答案】D【解析】電磁鐵通電前，繩的拉力應(yīng)為(M＋m)g.電磁鐵通電后，鐵片被吸引上升，常識(shí)告訴我們，鐵片被吸引，向電磁體運(yùn)動(dòng)靠近，其運(yùn)動(dòng)情況是變加速運(yùn)動(dòng)，即越靠近電磁鐵，吸力越大，加速度越大．根據(jù)F＝ma可知，此過程中超重，吸引力大于鐵片重力．根據(jù)作用力與反作用力原理，鐵片吸引電磁鐵的力F′為F的反作用力，大小相等、方向相反，所以繩的拉力大于(M＋m)g.選項(xiàng)D正確，A、B、C錯(cuò)誤．3．(2019年蕭山模擬)如圖所示是某同學(xué)站在力傳感器上，做下蹲—起立的動(dòng)作時(shí)記錄的力隨時(shí)間變化的圖線，縱坐標(biāo)為力(單位為N)，橫坐標(biāo)為時(shí)間(單位為s)．由圖線可知，該同學(xué)的體重約為650N，除此以外，還可以得到以下信息()A．該同學(xué)做了兩次下蹲—起立的動(dòng)作B．該同學(xué)做了四次下蹲—起立的動(dòng)作C．下蹲過程中人處于失重狀態(tài)D．下蹲和起立過程中人都處于超重狀態(tài)【答案】A【解析】人下蹲動(dòng)作分別有失重和超重兩個(gè)過程，先是加速下降失重，到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降超重，先失重再超重，起立對(duì)應(yīng)先超重再失重，由圖像可知，該同學(xué)做了兩次下蹲—起立的動(dòng)作，故A正確，B錯(cuò)誤；由圖像看出下蹲過程既有失重又有超重，且先失重后超重，起立過程中先超重后失重，故C、D均錯(cuò)誤．4．(2019年江陰六校聯(lián)考)動(dòng)物園的海洋館深受小朋友的喜歡，其中“海獅頂球”節(jié)目因其互動(dòng)性強(qiáng)而更深受小朋友的喜愛．如圖所示為一海獅把球頂向空中，并等其落下．下列有關(guān)球的受力與運(yùn)動(dòng)的一些說法正確的是()A．球在最高處受到重力和海獅對(duì)它的頂力作用B．球在最高處時(shí)球的速度為0，處于平衡狀態(tài)C．球在上升的過程中處于超重狀態(tài)D．球在下落的過程中可認(rèn)為只受重力作用【答案】D【解析】豎直上拋運(yùn)動(dòng)是初速度向上，只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)，球在最高處只受到重力，故A錯(cuò)誤；球上升到最高點(diǎn)時(shí)受到重力的作用，速度為零，加速度為g，不是平衡狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；球在上升的過程中只受到重力的作用，加速度為g，加速度的方向向下，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；豎直上拋運(yùn)動(dòng)上升和下落過程都是只受到重力的作用，故D正確．5．(多選)(2019年廣州模擬)如圖所示為用絞車拖物塊的示意圖．拴接物塊的細(xì)線被纏繞在輪軸上，輪軸逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)從而拖動(dòng)物塊．已知輪軸的半徑R＝0.5m，細(xì)線始終保持水平；被拖動(dòng)物塊的質(zhì)量m＝1kg，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5；輪軸的角速度隨時(shí)間變化的關(guān)系是ω＝2trad/s，g＝10m/s2.以下判斷正確的是()A．物塊做勻速運(yùn)動(dòng)B．物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小是1m/s2C．繩對(duì)物塊的拉力是5ND．繩對(duì)物塊的拉力是6N【答案】BD【解析】由題意知，物塊的速度v＝ωR＝2t×0.5，又v＝at，則可得a＝1m/s2，故A錯(cuò)誤，B正確；由牛頓第二定律可得物塊所受合外力F＝ma＝1N，F(xiàn)＝T－f，地面摩擦阻力f＝μmg＝0.5×1×10N＝5N，則繩子拉力T＝f＋F＝(5＋1)N＝6N，故C錯(cuò)誤，D正確．6．(2018年天津名校模擬)如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的木板B靜置于光滑水平面上，其上放置小滑塊A．木板B受到隨時(shí)間t變化的水平拉力F作用時(shí)，用傳感器測(cè)出木板B的加速度a，得到如圖乙所示的a－F圖像，已知g取10m/s2，則()A．滑塊A的質(zhì)量為4kgB．木板B的質(zhì)量為1kgC．當(dāng)F＝10N時(shí)，木板B加速度為4m/s2D．滑塊A與木板B間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1【答案】BC綜合提升練習(xí)7．我國(guó)高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，和諧號(hào)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成，提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車，不提供動(dòng)力的車廂叫拖車．假設(shè)動(dòng)車組各車廂質(zhì)量均相等，動(dòng)車的額定功率都相同，動(dòng)車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比，某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成，其中第1和5節(jié)車廂為動(dòng)車，其余為拖車，則該動(dòng)車組()A．起動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反B．做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為3∶2C．進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比D．與改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車的動(dòng)車組最大速度之比為1∶2【答案】BD【解析】列車啟動(dòng)時(shí)，乘客隨車廂一起加速，加速度方向與車的運(yùn)動(dòng)方向相同，故水平方向上，乘客受到車廂的作用力方向與車運(yùn)動(dòng)方向相同，豎直方向，車廂對(duì)人的作用力方向向上，A錯(cuò)誤．對(duì)動(dòng)車組，由牛頓第二定律有2F－8kmg＝8ma，則a＝eq\f(F,4m)－kg，以6、7、8節(jié)車廂為整體f56＝3ma＋3kmg＝0.75F；對(duì)7、8有f67＝2ma＋2kmg＝0.5F，則5、6節(jié)與7、8節(jié)間作用力之比為3∶2，B正確．由kMgs＝eq\f(1,2)Mv2可得s＝eq\f(v2,2kg)，則C錯(cuò)誤.8節(jié)車廂有2節(jié)動(dòng)車時(shí)的最大速度vm1＝eq\f(2P,8kmg).同理有4節(jié)動(dòng)車時(shí)的最大速度vm2＝eq\f(4P,8kmg)，則eq\f(vm1,vm2)＝eq\f(1,2)，D正確．8．如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)＝2m、質(zhì)量為M＝8kg的木板，放在水平地面上，木板向右運(yùn)動(dòng)的速度v0＝6m/s時(shí)，在木板前端輕放一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m＝2kg的小物塊．木板與地面、物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ＝0.2，g＝10m/s2.求：(1)物塊及木板的加速度大?。?2)物塊滑離木板時(shí)的速度大?。敬鸢浮?1)2m/s23m/s2(2)0.8m/s【解析】(1)物塊的加速度am＝μg＝2m/s2，對(duì)木板有μmg＋μ(M＋m)g＝MaM，解得aM＝3m/s2.(2)設(shè)物塊經(jīng)時(shí)間t從木板滑離，則L＝v0t－eq\f(1,2)aMt2－eq\f(1,2)amt2，解得t1＝0.4s或t2＝2s(因物塊已滑離木板，故舍去)，滑離木板時(shí)物塊的速度v＝amt1＝0.8m/s.9．如圖所示，傾角為37°，長(zhǎng)為l＝16m的傳送帶，轉(zhuǎn)動(dòng)速度為v＝10m/s，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，在傳送帶頂端A處無初速度地釋放一個(gè)質(zhì)量為m＝0.5kg的物體．已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2.求：(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間；(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體從頂端A滑到底端B的時(shí)間．【答案】(1)4s(2)2s【解析】(1)傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向下運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿斜面向上，物體相對(duì)傳送帶向下勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有mgsin37°－μmgcos37°＝ma，則a＝gsin37°－μgcos37°＝2m/s2，根據(jù)l＝eq\f(1,2)at2得t＝4s.(2)傳送帶逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)物體下滑速度小于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向上運(yùn)動(dòng)，則物體所受滑動(dòng)摩擦力沿傳送帶向下，設(shè)物體的加速度大小為a1，由牛頓第二定律得mgsin37°＋μmgcos37°＝ma1，則有a1＝eq\f(mgsin37°＋μmgcos37°,m)＝10m/s2，設(shè)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)速度時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間為t1，位移為x1，則有t1＝eq\f(v,a1)＝eq\f(10,10)s＝1s，x1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝5m<l＝16m.當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度等于傳送帶速度瞬間，有mgsin37°>μmgcos37°