用牛顿定律解决问题(二) 每课一练

[课时提升作业]
(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)
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 N
C．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： B
2．两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： B
3.
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 N
C．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。

答案： B
4.
如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F 4＝5 N 的力沿逆时针方向转动90°，其余三个力的大小和方向都不变，则此时物体所受合力的大小为( )
A ．0
B ．10 N
C ．5 2 N
D ．52
2
N
解析： 由四力平衡知，F 1、F 2与F 3的合力与F 4等大反向，设为F 。

则F 4＝5 N 转过90°后与F 成90°角，故合力F 合＝2F 4＝5 2 N 。

答案： C 5.
如图所示，物体放在倾角为30°的光滑斜面上，弹簧秤对物体的拉力与斜面平行，物体在斜面上保持静止时弹簧秤示数为10 N ，物体所受重力为( )
A ．10 N
B ．15 N
C ．20 N
D ．5 N
解析： 物体在光滑的斜面上受到重力、支持力、弹簧的弹力三力作用而处于静止，它所受的合力为零，把重力分解为沿斜面方向和垂直于斜面方向的分力，沿斜面方向的分力为mg sin 30°，弹簧的弹力等于重力沿斜面的分力，即F f ＝mg sin 30°，可得mg ＝2F ＝20 N 。

选C 。

答案： C 6.
如图所示，放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F 作用而物体始终保持静止．当力F 逐渐减小，则物体受到斜面的摩擦力( )
A ．保持不变
B ．逐渐减小
C ．逐渐增大
D ．以上三种均有可能
解析： 本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点。

物体静止在斜面上，受四个力的作用：重力、斜面的支持力F N 、力F 及静摩擦力F f ，由受力平衡得F f ＝mg sin θ，因此F 变化，F f 不变，A 项正确。

答案： A
7.如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动．下列各种情况中，体重计的示数最大的是()
A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0 m/s2
B．电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0 m/s2
C．电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5 m/s2
D．电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5 m/s2
解析：当电梯匀减速上升或匀加速下降时，电梯处于失重状态，设人受到体重计的支持力为F N，体重计示数大小即为人对体重计的压力F N′。

由牛顿运动定律可得mg－F N＝ma，F N＝F N′＝m(g－a)；当电梯匀加速上升或匀减速下降时，电梯处于超重状态，设人受到体重计的支持力为F N1，人对体重计的压力F N1′。

由牛顿运动定律可得F N1－mg＝ma，F N1＝F N1′＝m(g＋a)，代入具体数据可得B正确。

答案： B
8．(2016·成都高一检测)在某田径运动会上，小红同学成功地跳过了1.70 m的高度，如图所示。

若忽略空气阻力，g取10 m/s2。

则下列说法正确的是()
A．小红起跳以后在上升过程中处于超重状态
B．小红下降过程中处于失重状态
C．小红起跳时地面对他的支持力大于他的重力
D．小红起跳以后在下降过程中重力消失了
解析：根据牛顿第二定律可得：当加速度向上时，物体处于超重状态，当加速度向下时，物体处于失重状态，起跳以后，向上做减速运动，加速度向下，为失重状态，A错误；下落过程中，做加速运动，加速度向下，为失重状态，失重状态是视重小于重力，不是重力消失了，B正确，D错误。

起跳时由于向上加速，加速度向上，为超重状态，所以支持力大
于重力，C正确。

答案：BC
9.如图所示，某物块静止在光滑斜面上，物块与一轻质弹簧相连，弹簧被固定在斜面的顶端，物块的下端用一个垂直于斜面的挡板挡住，整个装置处于静止状态，则物块的受力个数可能为()
A．2 B．3
C．4 D．5
解析：物体除受重力、斜面支持力之外，根据弹簧对物体的拉力与重力沿着斜面向下的分力的大小不同，可能还受到挡板的弹力、弹簧弹力的作用，但也可能是挡板弹力、弹簧弹力两者之一，即可能为3个力，也可能是4个力，因此选项B、C正确。

答案：BC
10.如图所示，升降机的地板上放有重力为G的物体，它受升降机地面的支持力大小为
F N，它对升降机地面的压力大小为F，下列说法正确的是()
A．不管升降机怎样运动，总有F＝F N
B．当升降机自由下落时，F N＝0，G＝0
C．当F N>G时，升降机正上升
D．当F N>G时，物体超重，升降机的加速度一定向上
解析：F与F N是一对相互作用力，所以不管升降机怎样运动，总有F＝F N。

故A正确。

当升降机自由下落时，处于完全失重状态，a＝g，重力不变，F N＝0。

故B错误。

当F N>G，根据牛顿第二定律可知，加速度方向向上，升降机可能向上加速运动，可能向下减速运动，故C错误。

当F N>G时，物体超重，根据牛顿第二定律可知，加速度方向一定向上，故D正确。

答案：AD
二、非选择题
11.如图所示，A球和B球用轻绳相连，静止在光滑的圆柱面上，若A球的质量为m，
则B球的质量为多少？
解析：球很小，可认为绳拉球的方向在大圆的切线方向上。

分别对A、B进行受力分析：
对A：mg sin 37°＝F T A，①
对B：Mg sin 53°＝F T B，②
又F T A＝F T B，③
由①②③得M＝3
4m。

答案：3 4m
12.质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)
(1)升降机匀速上升；
(2)升降机以3 m/s2的加速度加速上升；
(3)升降机以4 m/s2的加速度加速下降；
(4)升降机以重力加速度g加速下降。

解析：人站在升降机的体重计上，受力情况如图所示。

(1)当升降机匀速上升时，人处于平衡状态，由平衡条件得：F N1＝mg＝60×10 N＝600 N。

由牛顿第三定律知，人对体重计的压力等于体重计对人的支持力，即体重计的示数为600 N。

(2)当升降机以3 m/s2的加速度上升时，由牛顿第二定律得：F N2－mg＝ma2，
即F N2＝mg＋ma2＝m(g＋a2)＝60×(10＋3) N＝780 N。

此时体重计的示数为780 N。

(3)当升降机以4 m/s2的加速度加速下降时，由牛顿第二定律得：mg－F N3＝ma3，即：F N3＝m(g－a3)＝60×(10－4) N＝360 N。

此时体重计的示数为360 N。

(4)当升降机以重力加速度g加速下降时，由牛顿第二定律得：mg－F N4＝ma4，即F N4＝0，此时体重计示数为零，人处于完全失重状态。

答案：(1)600 N(2)780 N(3)360 N(4)0。