3章3节训练.docx

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3章3节训练

1．（2010年深圳调研）升降机地板上放一个台秤，秤盘上放一质量为m的物体，当秤的读数为1.2mg时，升降机可能做的运动是（　　）

A．加速下降B．匀速上升

C．减速上升D．减速下降

解析：

选D.秤的读数增大，是超重，说明升降机的加速度方向向上，做向上的加速运动或向下的减速运动，D正确．

2．（2010年深圳调研）用40N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20kg的物体，力F作用3s后撤去，则第5s末物体的速度和加速度的大小分别是（　　）

A．v＝6m/s，a＝0B．v＝10m/s，a＝2m/s2

C．v＝6m/s，a＝2m/s2D．v＝10m/s，a＝0

解析：

选A.由牛顿第二定律，在前3s内物体的加速度a＝

＝2m/s2,3s末的速率v＝at＝6m/s，当外力F撤去后，加速度变为零，物体的速率保持不变为6m/s，A正确．

3．（2010年安徽皖南八校联考）2008年9月25日，“神舟七号”载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度．则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为（　　）

A．6mgB．5mg

C．4mgD．mg

解析：

选A.以人为研究对象，进行受力分析，由牛顿第二定律可知，F－mg＝ma，则F＝m（g＋a）＝6mg.再由牛顿第三定律可知，人对飞船底部的压力为6mg.

图3－3－13

4.如图3－3－13所示，置于水平地面上的相同材料的质量分别为m和M的两物体A和B用细绳连接，在B上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速直线运动．关于两物体间细绳上的拉力，下列说法正确的是（　　）

A．地面光滑时，绳子拉力等于

B．地面不光滑时，绳子拉力等于

C．地面不光滑时，绳子拉力大于

D．地面不光滑时，绳子拉力小于

答案：

AB

图3－3－14

5.利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h.计算机显示该同学受到地面支持力FN随时间变化的图象如图3－3－14所示．根据图象提供的信息，以下判断正确的是（　　）

A．在0至t2时间内该同学处于失重状态

B．在t2至t3时间内该同学处于超重状态

C．t3时刻该同学的加速度为零

D．在t3至t4时间内该同学的重心继续下降

解析：

选ABD.由图象可以看出，在0至t2时间内该同学受到地面支持力小于重力，由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态，而在t2至t3时间内支持力大于重力，该同学处于超重状态，A、B正确；t3时刻该同学受到的支持力最大，且F1大于重力，由牛顿第二定律可知a≠0，C错误；在t3至t4时间内该同学受到的支持力逐渐减小，但仍大于重力，故重心继续下降，D正确．

图3－3－15

6.（2010年安徽省级示范高中联考）如图3－3－15所示，质量为m的物体A放在倾角为θ的斜面体B上，并在图示的水平恒力F作用下使它们之间刚好不发生相对滑动而向左运动．已知斜面和水平面均光滑，那么下列关于这个物理情境的讨论中正确的是（　　）

A．题目中描述的这种物理情境不可能发生

B．A、B只有向左匀速运动时才能发生这种可能

C．斜面体B对物体A不做功是由于它们之间的弹力方向垂直于斜面

D．A、B具有共同加速度时能发生，并且恒力F大小为（M＋m）gtanθ

解析：

选D.A、B间的弹力始终垂直于斜面方向，与运动状态无关．不发生相对滑动即保持相对静止，具有共同的加速度和速度，经分析A的加速度a＝gtanθ时即能出现这种情况．

图3－3－16

7.（2009年安徽皖南模拟）如图3－3－16所示，A、B两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速运动，这时弹簧长度为L1，若将A、B置于粗糙水平面上，且A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速运动，此时弹簧的长度为L2，则（　　）

A．L2＝L1

B．L2>L1

C．L2

D．由于A、B的质量关系未知，故无法确定L1、L2的大小关系

解析：

选A.设A的质量为m1，B的质量为m2，第一种情况：

加速度a1＝

，弹簧弹力F1＝

，第二种情况：

加速度a2＝

－μg，弹簧弹力F2＝m2（

－μg）＋μm2g＝

，根据胡克定律L＝

得：

L1＝L2，选A.

图3－3－17

8.（2010年南京调研）如图3－3－17所示，物块a放在轻弹簧上，物块b放在物块a上静止不动．当用力F使物块b竖直向上做匀加速直线运动，在下面所给的四个图象中，能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是（　　）

图3－3－18　　　　　

解析：

选C.将a、b两物体作为一个整体来进行分析，设两物体的质量为m，物体向上的位移为Δs＝

at2，受到向上的拉力F、弹簧的支持力FN和竖直向下的重力G，FN＝mg－kΔs，由牛顿第二定律，F＋FN－mg＝ma，即F＝mg＋ma－（mg－kΔs）＝ma＋k×

at2，故C正确．

图3－3－19

9.（2010年深圳九校联考）如图3－3－19所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是（　　）

A．0B．（

）F，方向向右

C．（

）F，方向向左D．（

）F，方向向右

解析：

选ACD.取人和小车为一整体，

由牛顿第二定律得：

2F＝（M＋m）a

设车对人的摩擦力大小为Ff，方向水平向右，则对人用牛顿第二定律得：

F－Ff＝ma，解得：

Ff＝

F

如果M>m，Ff＝

F，方向向右，D正确．

如果M＝m，Ff＝0，A正确．

如果M

F，负号表示方向水平向左，C正确，B错误．

图3－3－20

10．（2009年江苏启东测试）如图3－3－20所示，倾角为37°的斜面固定在水平面上，长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子，质量m＝1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.50.现将木块由静止释放，木块将沿斜面下滑．求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力．（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）

解析：

设木块的质量为M，对小球和木块组成的整体，在沿斜面方向上应用牛顿第二定律得：

（M＋m）gsinθ－μ（M＋m）gcosθ＝（M＋m）a

设MN面对小球的作用力为FN，对小球在沿斜面方向上应用牛顿第二定律得：

mgsinθ－FN＝ma

联立解得FN＝6.0N.

根据牛顿第三定律，小球对MN面的压力大小为6.0N　方向沿斜面向下

答案：

大小为6.0N，方向沿斜面向下

图3－3－21

11.一个质量为m的小球B，用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点，已知两绳拉直时，如图3－3－21所示，两绳与车厢前壁的夹角均为45°.试求：

（1）当车以加速度a1＝

g向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力；

（2）当车以加速度a2＝2g向左做匀加速直线运动时，1、2两绳的拉力．

解析：

当细绳2刚好拉直而无张力时，车的加速度为向左的a0，由牛顿第二定律得，F1cos45°＝mg

F1sin45°＝ma0

可得：

a0＝g

（1）因a1＝

g

设此时细绳1与厢壁间夹角为θ，有：

F11cosθ＝mg

F11sinθ＝ma1

得：

F11＝

mg.

（2）因a2＝2g>a0，故细绳1、2均张紧，设拉力分别为F12，F22，由牛顿第二定律得：

可解得：

F12＝

mg

F22＝

mg.

答案：

（1）

mg　0　

（2）

mg　

mg

图3－3－22

12.如图3－3－22所示，有一长度s＝1m，质量M＝10kg的平板小车，静止在光滑水平面上，在小车一端放置一质量m＝4kg的小物块，物块与小车间动摩擦因数μ＝0.25，要使物块在2s内运动到小车的另一端，那么作用在物块上的水平力F是多少？

解析：

由图中的受力分析，根据牛顿第二定律有

F-Ff=ma物①

Ff′＝Ma车②

其中Ff＝Ff′＝μmg③

由图结合运动学公式有

s1＝

a车t2④

s2＝

a物t2⑤

s2－s1＝x⑥

由②③解得a车＝1m/s2⑦

由④⑤⑥⑦解得a物＝1.5m/s2

所以F＝Ff＋ma物＝m（μg＋a物）＝4×（0.25×10＋1.5）N＝16N.

答案：

16N