专题牛顿运动定律的综合应用.doc

专题 牛顿运动定律的综合应用一超重与失重1有关超重和失重，以下说法中正确的是()A物体处于超重状态时，所受重力增大，处于失重状态时，所受重力减小B竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程D站在月球表面的人处于失重状态2如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线，由图线可知该同学 ()A体重约为650 NB做了两次下蹲起立的动作C做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约2 s起立D下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态3如图所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列有关说法中正确的是 ()A地面对木楔的支持力大于(Mm)g B地面对木楔的支持力小于(Mm)gC地面对木楔的支持力等于(Mm)g D地面对木楔的摩擦力为04.在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是()5.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图3所示在这段时间内下列说法中正确的是()A晓敏同学所受的重力变小了B晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C电梯一定在竖直向下运动D电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下二动力学中的图象问题6如图所示，水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于平衡状态现用一竖直向下的力压物体A，使A竖直向下做匀加速直线运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内下列关于所加力F的大小和运动距离x之间关系图象正确的是 ()7某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，在08 s内，下列说法正确的是()A物体在02 s内做匀加速直线运动B物体在第2 s末速度最大C物体在第8 s末离出发点最远D物体在第4 s末速度方向发生改变8刹车距离是衡量汽车安全性能的重要参数之一，图所示的图线1、2分别为甲、乙两辆汽车在紧急刹车过程中的刹车距离s与刹车前的车速v的关系曲线，已知紧急刹车过程中车与地面间是滑动摩擦，据此可知，下列说法正确的是 ()A甲车与地面间的动摩擦因数较大，甲车的刹车性能好B乙车与地面间的动摩擦因数较大，乙车的刹车性能好C以相同的车速开始刹车，甲车先停下来，甲车的刹车性能好D甲车的刹车距离s随刹车前的车速v变化快，甲车的刹车性能好三动力学中的临界极值问题分析9.如图所示，质量为m1 kg的物块放在倾角为37°的斜面体上，斜面体质量为M2 kg，斜面体与物块间的动摩擦因数为0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围(sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2)10.如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为mA6 kg，mB2 kg，A、B之间的动摩擦因数0.2，开始时F10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，则()A当拉力F<12 N时，物体均保持静止状态B两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相对运动C两物体从受力开始就有相对运动D两物体始终没有相对运动三“传送带模型”问题的分析思路 11如图所示，传送带保持v01 m/s的速度运动，现将一质量m0.5 kg的物体从传送带左端放上，设物体与传送带间动摩擦因数0.1，传送带两端水平距离x2.5 m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为 ()A. s B(1) s C3 s D5 s12如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示已知v2>v1，则()At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用13如图所示，倾角为37°，长为l16 m的传送带，转动速度为v10 m/s，动摩擦因数0.5，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m0.5 kg的物体已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2.求：(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间 14. 如图所示，水平传送带AB长L10 m，向右匀速运动的速度v04 m/s，一质量为1 kg的小物块(可视为质点)以v16 m/s的初速度从传送带右端B点冲上传送带，物块与传送；带间的动摩擦因数0.4，g取10 m/s2.求：(1)物块相对地面向左运动的最大距离；(2)物块从B点冲上传送带到再次回到B点所用的时间15带式传送机是在一定的线路上连续输送物料的搬运机械，又称连续输送机如图所示，一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一个木炭包无初速度地放在传送带上，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹下列说法正确的是()A黑色的径迹将出现在木炭包的左侧B木炭包的质量越大，径迹的长度越短C木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短D传送带运动的速度越大，径迹的长度越短16如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为，以速度v0逆时针匀速转动在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数<tan ，则下图中能反映小木块的速度随时间变化关系的是()17光滑水平面上静置质量为M的长木板，质量为m的可视为质点的滑块以初速度v0从木板一端开始沿木板运动已知M>m，则从滑块开始运动起，滑块、木板运动的vt图象可能是 ()18如图甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查其传送装置可简化为如图乙的模型，紧绷的传送带始终保持v1 m/s的恒定速率运行旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数0.1，A、B间的距离为2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v1 m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则 ()A乘客与行李同时到达B处B乘客提前0.5 s到达B处C行李提前0.5 s到达B处D若传送带速度足够大，行李最快也要2 s才能到达B处19如图所示为上、下两端相距L5 m，倾角30°，始终以v3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t2 s到达下端重力加速度g取10 m/s2，求： (1)传送带与物体间的动摩擦因数；(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端牛顿运动定律专题答案1B 2. AC 3. C 4. D 5.D 6. D 7. C 8. B 10. D 11.C 12. B 15. C 16.D 17. AC 18. BD9. (1)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1，此时物块受力分析如图所示，取加速度的方向为x轴正方向对物块，水平方向有FNsin FNcos ma1竖直方向有FNcos FNsin mg0对M、m整体有F1(Mm)a1代入数值得：a14.8 m/s2，F114.4 N(2)设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2，对物块受力分析如图，在水平方向有FNsin FNcos ma2竖直方向有FNcos FNsin mg0对整体有F2(Mm)a2代入数值得a211.2 m/s2，F233.6 N综上所述可知推力F的取值范围为：14.4 NF33.6 N答案14.4 NF33.6 N13.(1)传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有mg(sin 37°cos 37°)ma则agsin 37°gcos 37°2 m/s2， 根据lat2得t4 s.(2)传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin 37°mgcos 37°ma1 则有a110 m/s2设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，位移为x1，则有t1 s1 s，x1a1t5 m<l16 m当物体运动速度等于传送带速度瞬间，有mgsin 37°>mgcos 37°，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力摩擦力发生突变设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，则 a22 m/s2x2lx111 m又因为x2vt2a2t，则有10t2t11 解得：t21 s(t211 s舍去) 所以t总t1t22 s.14.解 (1)设物块与传送带间摩擦力大小为Ff Ffmg Ffx物mv x物4.5 m(2)设小物块经时间t1速度减为0，然后反向加速，设加速度大小为a，经时间t2与传送带速度相等v1at10 a t11.5 s v0at2 t21 s设反向加速时，物块的位移为x1，则有 x1at2 m物块与传送带共速后，将做匀速直线运动，设经时间t3再次回到B点x物x1v0t3 t30.625 s 所以t总t1t2t33.125 s19. (1)物体在传送带上受力如图所示，物体沿传送带向下匀加速运动，设加速度为a.由题意得Lat2解得a2.5 m/s2；由牛顿第二定律得 mgsin Ffma又Ffmgcos 解得0.29(2)如果传送带逆时针转动，要使物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端，则需要物体有沿传送带向下的最大加速度，即所受摩擦力沿传送带向下，设此时传送带速度为vm，物体加速度为a.由牛顿第二定律得 mgsin FfmaFfmgcos v2La 联立解得vm8.66 m/s.