專題04牛頓運動定律的綜合應用

一.選擇題

1.在豎直方向運動的電梯地板上放置一臺秤，將物體放在臺秤上。電梯靜止時臺秤示數(shù)為/N。在電梯運動

的某段過程中，臺秤示數(shù)大于產N。在此過程中（）

A.物體受到的重力增大B.物體處于失重狀態(tài)

C.電梯可能正在加速下降D.電梯可能正在加速上升

2.（多選）如圖所示，質量分別為加=0.2kg、加2=0.1kg的小球1和2用輕質彈簧連接。某人用手通過輕繩

給小球1施加尸=6N的豎直恒力，使整個裝置一起豎直向上加速運動。某時刻手突然停止，此時小球1、2

的加速度大小分別為m和S：取重力加速度g=10m/s2,忽略空氣阻力，則下列說法正確的是（）

A.裝置在恒力尸作用下加速運動時，彈簧的彈力大小為4N

B裝置在恒力廠作用下加速運動時，彈簧的彈力大小為2N

C.手停止的瞬間，?1=10m/s2（72=10m/s2

D.手停止的瞬間，6/1=20m/s2-6/2=10m/s2

3?1多選）研究“蹦極”運動時，在運動員身上系好彈性繩并安裝傳感器，可測得運動員豎直下落的距離及其對

應的速度大小。根據(jù)傳感器收集到的數(shù)據(jù)，得到如圖3所示的“運度一位移”圖象。若空氣阻力和彈性繩的重

力可以忽略，根據(jù)圖象信息，下列說法正確的有（）

A.彈性繩原長為15m

B.當運動員下降l（）m時，處于失重狀態(tài)

C當運動員下降15m時，繩的彈性勢能最大

D.當運動員下降20m時，其加速度方向豎直向上

4.如圖所示，自身重力不計的定滑輪固定在天花板上，跨過定滑輪的輕繩兩端分別與/、8兩物體相連，

物體力質量為吠，物體8質量為3重力加速度為g,現(xiàn)由靜12釋放物體力、B,在物體力上升、8下降的

運動過程中，定滑輪對天花板的拉力為（）

A.1.5〃7g

C.3wgD.4wg

5.（多選汝I圖所示，質量分別為小、〃78的力、4兩物塊緊靠在一起放在傾角為。的斜面上，兩物塊與斜面

間的動摩擦因數(shù)相同，用始終平行于斜面向上的恒力/推力，使它們沿斜面向上勻加速運動，為了增大力、

〃間的壓力，可行的辦法是（）

A.博大推力FB.減小傾角。

C.減小B的質量D.減小A的質量

6.如圖甲所示，是一段傾角為9=30。的傳送帶，一個可以看作質點、質量為加=1kg的物塊，沿傳動

帶向下以速度vo=4m/s從M點開始沿傳送帶運動。物塊運動過程的部分V—/圖象如圖乙所示，取g=10m/s2,

則（）

A.物塊最終從傳送帶N點離開

B.傳送帶的速度v=lin/s,方向沿傳送帶向下

C.物塊沿傳送帶下滑時的加速度。=2m/s2

D.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃=；

7.某同學站在電梯的水平地板上，利用速度傳感淵研究電梯的升降過程v取豎直向上為正方向，電梯在某

一段時間內速度的變化情況如圖所示。根據(jù)圖象提供的信息，下列說法正確的是（）

W(m,s_,)

A.在0?5s內，電梯加速上升，該同學處于失重狀態(tài)

B.在5?10s內，該同學對電梯地板的壓力小于其重力

C.在10?20s內，電梯減速上升，該同學處于超重狀態(tài)

D.在20?25s內，電梯加速下降，該同學處于失重狀態(tài)

8,輛貨車運載著圓柱形光滑的空油桶。在車廂底，層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定。上層

只有一只桶C，自由地擺放在力、8之間，和汽車一起保持靜止，如圖所示，當。與車共同向左加速時（）

A1對C的支持力變大

B.B對C的支持力不變

C當向左的加速度達到23g時，。將脫離力

D.當向左的加速度達到3g時，c將脫離力

9.如圖所示，質量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端固定一個質量〃?的小球,

小球上下振動時框架始終沒有跳起，當框架對地面壓力為零的瞬間，小球的加速度大小為（）

(/一〃?)g

Ag

m

C.Mg(A/+〃?)g

m

1（）.用細繩拴一個質量為m的光滑小球，小球將一固定在墻上的水平輕質彈簧壓縮了式小球與彈簧不拴連）,

彈簧勁度系數(shù)為上如圖所示。將細繩剪斷后（）

A.小球立即獲得"的加速度

m

B.小球在細繩剪斷瞬間起開始做平拋運動

2h

C小球落地的時間小于

g

D.小球落地的速度大F2gh

11.如圖所示，彎折桿的。端接一個小球，桿和球的總質量為〃1,一小環(huán)套在桿段上用繩吊著,

恰好能一起以加速度。豎直向上做勻加速運動，桿48段與水平方向的夾角為仇則（）

A.桿對環(huán)的壓力為/〃gsine+"Msin6

B.環(huán)與桿的摩擦力為mgcos0+/〃〃cos0

C.環(huán)對桿的作用力為〃?g+ma

D.桿和球處于失重狀態(tài)

12.（多選）如圖所示，傾角為。的足夠長傳送帶沿順時針方向轉動，轉動速度大小為口，一個物體從傳送帶底

端以初速度大小以V2>V|）上滑，同時物塊受到平行傳送帶向上的恒力尸作用，物塊與傳送帶間的動摩擦因

數(shù)〃=tan〃，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則物塊運動的圖象可能是（）

13.（多選）如圖甲所示，水平地面上有足夠長平板車M,車上放一物塊m,開始時“、加均靜止?！?0時,

車在外力作用下開始沿水平面向右運動，其射一/圖象如圖乙所示，己知物塊與平板車間的動摩擦因數(shù)為0.2,

取g=l（）m/s2。下列說法正確的是（）

A.0?6s內，〃？的力U速度——直保持不變

相對A/滑動的時間為3s

C.0?6s內，”相對M滑動的位移的大小為4m

D.0?6s內，掰、“相對地面的位移大小之比為3：4

13.如圖所示，傾角為。的光滑斜面固定于水平面上，滑塊4、8疊放在一起，力上表面水平，/物體的質量

為2m，8物體的質量為“。當滑塊4、8—起沿斜面向下運動時，力、8始終保持相對靜止。關于8物體在

卜滑過程中的受力，下列說法正確的是（）

B

o

A.8物體受到的支持力八=mg,方向豎直向上

B.8物體受到的支持力"N=〃?g—〃?gsin0,方向豎直向上

C.B物體受到的摩擦力6=〃?gsin仇方向沿斜面向下

D.B物體受到的摩擦力Ff=mgsin9cos0,方向水平向左

14.將一個質量為1kg的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點，運動過程中所受空氣阻力大小恒定，方向與

運動方向相反，該過程的V—/圖象如圖所示，g取lOm/s?。下列說法中正確的是()

A.小球重力和阻力大小之比為6:1

B.小球上升與下落所用時間之比為2：3

C.小球落回到拋出點的速度大小為86m/s

D.小球下落過程受到向上的空氣阻力，處于超重狀態(tài)

二、非選擇題

15.如圖所示，在水平地面上固定著一個傾角為3()。的光滑斜面，斜面頂端有一不計質量和摩擦的定滑輪，

一細繩跨過定滑輪，一端系在物體力上，另一端與物體8連接，物體力、B均處于靜止狀態(tài)，細繩與斜面

平行。若將小5兩物體對調，將/置于距地面人高處由靜止釋放，設力與地面碰撞后立即停止運動，B在

斜面上運動過程中不與滑輪發(fā)生碰撞，重力加速度為g。試求：

(1)4和8的質量之比;

(2)物體8沿斜面上滑的總時間。

16.如圖甲所示，在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會設置避險車道，供發(fā)生緊急情況的車輛避險使用，本題

中避險車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過程中剎車失靈，以即=90km/h的速度駛入避險

車道，如圖乙所示。設貨車進入避險車道后牽引力為零，貨車與路面間的動摩擦因數(shù)〃=0.30,取重力加速

度大小g=10m/s2o

(I)為了防止貨車在避險車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象，該避險車道上坡路面的傾角。應該滿足什么條件？設最

大靜摩擦力等于滑動摩擦力，結果用。的正切值表示；

(2)若避險車道路面傾角為15。,求貨車在避險車道上行駛的最大距離。(已知如15。=0.26,8515。=0.97,

結果保留2位有效數(shù)字)

17.“新冠”席卷全國，在舉國上下“抗疫”的斗爭中，武漢各大醫(yī)院出現(xiàn)了一批人工智能機器人。機器人“小

易在醫(yī)護人員選擇配送目的后，就開始沿著測算的路徑出發(fā)，在加速啟動的過程中“小易”“發(fā)現(xiàn)”正前方站

一個人，立即制動減速，恰好在距離人30cm處停下?！靶∫住睆撵o止出發(fā)到減速停止，可視為兩段勻變速

直線運動，其丫一/圖象如圖所示，圖中“=1.6s,vo=5m/So已知減速時的加速度大小是加速時加速度大小

的3倍，“小易”(含藥物)的總質量為6()kg,運動過程中阻力恒為2()N。(結果保留3位有效數(shù)字)求：

(1廣小易”從靜止出發(fā)到減速停止的總位移以及加速過程與減速過程的加速度分別多大:

(2)啟動過程的牽引力與制動過程的制動力(不含阻力)分別多大。

18.如圖甲所示，傾角為。的傳送帶以恒定速率逆時針運行?，F(xiàn)將一質量加=2kg的小物體輕輕放在傳送帶

的,4端，物體相對地面的速度隨葉間變化的關系如圖7乙所示，2s木物體到達6端，取沿傳送帶向下為正

方向，g=10m/s2,求:

(2)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)佻

19.如圖所示，一彈簧一端固定在傾角為0=37。的光滑固定斜面的底端，另一端拴住質量為〃“=6kg的物

體P,。為一質量為〃?2=10kg的物體，彈簧的質量不計，勁度系數(shù)1=600N/m,系統(tǒng)處于靜止狀