2019-2020年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用随堂基础巩固含解析粤教版

2019-2020年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用随堂基础巩固含解析粤教版1．假设洒水车的牵引力不变，且所受阻力跟车重成正比，未洒水时其匀速直线行驶，洒水时它的运动情况是( )A ．做变加速直线运动B ．做初速度不为零的匀加速直线运动C ．做匀减速运动D ．继续保持做匀速直线运动解析：因车所受阻力和车重成正比，随车中水质量m 减小，车重减小，阻力f 也减小，但牵引力不变，所以合力越来越大，加速度越来越大，车做变加速直线运动，故正确答案为A 。

答案：A2．A 、B 两物体以相同的初速度滑到同一水平面上，若两物体的质量m A >m B ，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离s A 与s B 相比为( )A ．s A ＝sB B ．s A >s BC ．s A <s BD ．不能确定解析：由题意知，初速度相同，动摩擦因数相同，由牛顿第二定律知，其加速度大小a ＝F /m ＝μmg /m ＝μg ，由运动学公式v t 2－v 02＝2as 可知，s ＝v 02/((2μg )，故选A 。

答案：A3．用30 N 的水平外力F 拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20 kg 的物体，力F 作用3 s 后消失。

则第5 s 末物体的速度和加速度分别是( )A ．v ＝4.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2B ．v ＝7.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2C ．v ＝4.5 m/s ，a ＝0D ．v ＝7.5 m/s ，a ＝0解析：有力F 作用时，物体做匀加速运动，加速度a ＝F m ＝1.5 m/s 2。

F 作用3 s 后消失，物体做匀速运动，速度大小为v ＝at ＝4.5 m/s ，而加速度为零。

答案：C4．一个滑雪的运动员，质量是75 kg ，以v 0＝2 m/s 的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t ＝5 s 的时间内滑下的路程s ＝60 m 。

求人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。

图4－5－6解析：如图所示建立坐标系，把重力G 沿x 轴方向和y 轴方向进行分解，得到G x ＝mg sin θ，G y ＝mg cos θ。

人沿山坡做的是匀加速运动，由运动学公式s＝v 0t ＋12at 2解得a ＝s －v 0t t 2， 代入数值得a ＝4 m/s 2根据牛顿第二定律得：G x －F 阻＝ma即F 阻＝G x －ma ＝mg sin θ－ma ，代入数值得：F 阻＝67.5 N 。

答案：67.5 N2019-2020年高中物理第四章力与运动第六节超重和失重课时跟踪训练含解析粤教版1．某电梯中用细绳静止地悬挂一重物，当电梯在竖直方向上运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的运动情况是( )A ．电梯一定是加速上升B ．电梯可能是减速上升C ．电梯可能匀速向上运动D ．电梯的加速度方向一定向上解析：绳子突然断了，说明物体处于超重状态，故物体的加速度一定向上，而速度方向可以向上，也可以向下，物体可能向上加速运动，也可能向下减速运动，选项D 对。

答案：D2．一个质量为50 kg 的人站在竖直向下运动的升降机中，他的视重为400 N ，则升降机的运动状态为(g ＝10 m/s 2)( )A ．匀加速下降，a ＝2 m/s 2B ．匀减速下降，a ＝2 m/s 2C ．匀加速上升，a ＝8 m/s 2D ．匀减速上升，a ＝8 m/s 2解析：根据牛顿第二定律建立方程：mg －F N ＝ma ，解得a ＝2 m/s 2，方向向下，说明电梯向下做加速运动，对应失重状态。

选项A 正确。

答案：A3．如图1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，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，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，小孔不向下漏水图1C．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解析：由超重与失重可知，无论物体做何种运动，只要加速度为重力加速度g，物体就处于完全失重状态，小孔处不向下漏水，故正确答案为D。

答案：D4．一个人站在体重计上，在人下蹲的过程中，指针示数的变化应是( )A．先减小，后还原B．先增加，后还原C．始终不变D．先减小，后增加，再还原解析：人下蹲的过程经历了加速向下、减速向下和静止三个阶段，加速向下时，人处于失重状态，弹力F N<mg，减速向下时，人处于超重状态，弹力F N′>mg，静止时弹力F N″＝mg，故选项D对。

答案：D5．(双选)为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况。

下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序)：A．t1和t2B．t1和t2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化C．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反D．t3时刻电梯可能向上运动解析：由超重和失重的物理意义可知，当物体的加速度向上时，支持力F N大于重力G，发生超重现象；当物体的加速度向下时，支持力F N小于重力G，发生失重现象。

可见发生超重和失重时，物体的重力G并没有发生变化，但加速度方向相反，A正确，B错误。

由表格知，t1时刻超重，t2时刻失重，t3时刻仍为重力，但t3时刻电梯可能是匀速运动，也可能处于静止。

答案：AD6．如图2所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁块，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于点O。

当电磁铁通电时，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F 的大小( )A ．F ＝mgB ．Mg <F <(M ＋m )g图2C ．F ＝(M ＋m )gD ．F >(M ＋m )g解析：铁块由静止被吸引上升，必为加速上升。

对A 、B 、C 构成的系统，当铁块B 加速上升时，系统整体的重心加速上移，系统处于超重状态，故轻绳的拉力F 大于(M ＋m )g 。

答案：D7．(双选)质量为m 的物体放置在升降机内的台秤上，现在升降机以加速度a 在竖直方向上做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则( )A ．升降机加速度方向竖直向下B ．台秤示数减少maC ．升降机一定向上运动D ．升降机一定做加速运动解析：物体处于失重状态，加速度方向一定竖直向下，但速度方向可能向上，可能向下，故A 对，C 、D 错。

由mg －F N ＝ma 可知台秤示数减小ma ，选项B 对。

答案：AB8．一个年轻人在以加速度a ＝2 m/s 2加速上升的升降机里最多能举起质量为m ＝50 kg 的重物，问当升降机以同样的加速度减速上升时，该年轻人能最多举起的重物m ′的质量为( )A ．50 kgB ．100 kgC ．75 kgD ．125 kg 解析：不论升降机加速上升还是减速上升，该年轻人上举的最大力量F 是不变的。

升降机加速上升，重物处于超重状态，F ＝m (g ＋a )①升降机减速上升，重物处于失重状态，F ＝m ′(g －a )②联立①②两式得m ′＝m g ＋a g －a，其中a ＝2 m/s 2，带入数值得m ′＝75 kg 。

答案：C9．一质量为m ＝40 kg 的小孩站在电梯内的体重计上。

电梯从t ＝0时刻由静止开始上升，在0到6 s 内体重计示数F 的变化如图3所示。

试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g ＝10 m/s 2)解析：由题图可知，在t ＝0到t 1＝2 s 的时间内，体 图3重计的示数大于mg ，故电梯向上做匀加速运动。

设这段时间内体重计作用于小孩的力为F 1，电梯及小孩的加速度为a 1，由牛顿第二定律得F 1－mg ＝ma 1，这段时间内电梯上升的高度h 1＝12a 1t 12； 在t 1到t 2＝5 s 的时间内，体重计的示数等于mg ，故电梯匀速上升，速度为t 1时刻电梯的速度，即v 1＝a 1t 1，在这段时间内电梯上升的高度h 2＝v 1(t 2－t 1)；在t 2到t 3＝6 s 的时间内，体重计的示数小于mg ，故电梯向上做匀减速运动。

设这段时间内体重计作用于小孩的力为F 2，电梯及小孩的加速度为a 2，由牛顿第二定律得mg －F 2＝ma 2，这段时间内电梯上升的高度h 3＝v 1(t 3－t 2)－12a 2(t 3－t 2)2，电梯上升的总高度h ＝h 1＋h 2＋h 3。

由以上各式，利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据得h ＝9 m 。

答案：9 m10．如图4所示是电梯上升的速度－时间图像，若电梯地板上放一质量为20 kg 的物体，(g 取10 m/s 2)则：(1)前2 s 内和4～7 s 内物体对地板的压力各为多少？(2)整个运动过程中，电梯通过的位移为多少？解析：(1)前2 s 内的加速度a 1＝3 m/s 2。

图4由牛顿第二定律得F 1－mg ＝ma 1。

F 1＝m (g ＋a 1)＝20×(10＋3)N ＝260 N 。

4～7 s 内电梯做减速运动，加速度大小a 2＝2 m/s 2由牛顿第二定律得mg －F 2＝ma 2。

F 2＝m (g －a 2)＝20×(10－2) N ＝160 N 。

由牛顿第三定律得前2 s 内和4～7 s 内物体对地板的压力各为260 N 和160 N 。

(2)7 s 内的位移为s ＝2＋72×6 m＝27 m 。

答案：(2)260 N 160 N (2)27 m。