学年高一物理下册同步限时练习题.docx

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学年高一物理下册同步限时练习题

双基限时练（二十四）　用牛顿运动定律解决问题

（二）

1.关于超重和失重，下列说法中正确的是（　　）

A.超重就是物体受的重力增加了

B.失重就是物体受的重力减小了

C.完全失重就是物体一点重力都不受了

D.不论超重或失重，物体所受重力是不变的

解析　超重和失重是一种现象，并不是物体所受重力增加或者减小，故D选项正确．

答案　D

2.物体在共点力作用下，下列说法中正确的是（　　）

A.物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态

B.物体相对于另一物体保持相对静止时，物体一定处于平衡状态

C.物体的加速度为零，就一定处于平衡状态

D.物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态

解析　在共点力作用下物体的平衡条件是物体所受合力为零，即物体的加速度为零，C选项正确．

答案　C

3.一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为

，g为重力加速度，人对电梯的压力为（　　）

A.

mg　　　B.2mg

C.mgD.

mg

解析　取人为研究对象，由牛顿第二定律得

FN－mg＝ma

FN＝ma＋mg＝

mg

由牛顿第三定律可知，人对电梯的压力与电梯对人的支持力为作用力与反作用力，所以人对电梯底部的压力为

mg.

答案　D

4.某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是（　　）

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　绳子突然断了说明绳子的拉力变大，物体处于超重状态，即加速度向上，故D选项正确．

答案　D

5．如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中，杆BC所受的力（　　）

A．大小不变　　　　　B．逐渐增大

C．先减小后增大D．先增大后减小

解析　对B点受力分析如图所示．其中T＝G.轻杆对B点的作用力为N，T与N的合力与绳子AB的拉力等大反向．矢量三角形BED与几何三角形BCA相似，则

＝

＝

又因T＝G恒定，AC、BC长恒定，故N大小不变，由力的相互作用可知轻杆BC所受的力N′＝N，大小不变，选项A正确．

答案　A

6.用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体，静止时弹簧伸长量为L0.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0，斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力（　　）

A.等于零

B.大小为

mg，方向沿斜面向下

C.大小为

mg，方向沿斜面向上

D.大小为mg，方向沿斜面向上

解析　当弹簧竖直悬挂质量为m的物体时，以m为研究对象，处理平衡状态，设弹簧原长为L，

由平衡条件得k（L0－L）＝mg

质量为2m的物体在斜面上时受力如图所示

由平衡条件2mgsin30°－F＝Ff

F＝k（L0－L）

解得Ff＝0.

答案　A

7.有一直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上面套有小环P，OB上面套有小环Q；两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置上平衡，如图所示，现将P环向左移动一小段距离，两环再次达到平衡状态，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对环的支持力FN和细绳的拉力FT的变化情况（　　）

A.FN不变，FT变大B.FN不变，FT变小

C.FN变大，FT变大D.FN变大，FT变小

解析　取P、Q两环整体研究，在竖直方向上只有AO杆对其产生竖直向上的力，故FN＝2mg，FN大小不变．

再取Q为研究对象，将拉力FT沿竖直、水平方向分解

如图所示

竖直分量

FTy＝FTcosα，由于FTy＝mg

FT＝

，当α减小时FT变小，故B选项正确．

答案　B

8.

（多选题）某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如右图所示，电梯运行的v－t图象（如下图所示）可能是（取电梯向上运动的方向为正）（　　）

解析　由题意可知，t0～t1时间内弹簧秤的示数小于人的体重，表明人处于失重状态，电梯有可能向下做匀加速运动或向上做匀减速运动；t1～t2时间内弹簧秤示数等于人的体重，表明人处于平衡状态，电梯的加速度为零，电梯可能做匀速运动，可能静止，t2～t3时间内，弹簧秤示数大于人的体重，表明人处于超重状态，电梯有向上的加速度，电梯可能向下做匀减速运动或向上做匀加速运动，所以选项A、D正确．

答案　AD

9.（多选题）如右图所示，物体A、B的质量均为m，物体与接触面的动摩擦因数均为μ，B物体所接触的面是竖直的，不计滑轮的摩擦．欲使物体A在水平面上做匀速直线运动，则水平力F应为（　　）

A.（1－2μ）mgB.（1－μ）mg

C.（1＋μ）mgD.（1＋2μ）mg

解析　当物体A向左匀速运动时拉力F＝（1＋μ）mg，若物体A向右做匀速运动时，拉力F＝（1－μ）mg，

故B、C选项正确．

答案　BC

10.如右图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10cm，运动时弹簧伸长9cm，则升降机的运动状态可能是（　　）

A.以a＝1m/s2的加速度加速下降

B.以a＝1m/s2的加速度加速上升

C.以a＝9m/s2的加速度减速上升

D.以a＝9m/s2的加速度加速下降

解析　弹簧弹力减小，则物体所受合外力向下，故物体只有向下的加速度，设弹簧劲度系数为k，质量为m，则有

mg＝kx1

mg－kx2＝ma

联立得k（x1－x2）＝ma

a＝

＝

×10m/s2

＝1m/s2

故A选项正确．

答案　A

11.如右图所示，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为铁片，质量为m，整体装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，绳上的拉力F的大小为（　　）

A.F＝mgB.mg＜F＜（M＋m）g

C.F＝（M＋m）gD.F＞（M＋m）g

解析　当B被吸引上升的过程中系统处于超重状态，拉力F大于（M＋m）g，故D选项正确．

答案　D

12.某人在以加速度a＝2m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？

若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大？

（g取10m/s2）

解析　设此人在地面上的最大“举力”为F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍然是F.以物体为研究对象进行受力分析，物体的受力示意图如图所示，且物体的加速度与升降机相同．

当升降机以加速度a＝2m/s2匀加速下降时，对物体有：

m1g－F＝m1a

F＝m1（g－a）得：

F＝75×（10－2）N＝600N

设人在地面上最多可举起质量为m的物体

则F＝m0g，m0＝

＝

kg＝60kg

当升降机以加速度a′匀加速上升时，对物体有：

F－m2g＝m2a′

a′＝

－g＝

m/s2＝2m/s2

所以升降机匀加速上升的加速度为2m/s2.

答案　60kg　2m/s2

13.如图所示，在光滑的水平面上，质量分别是M、m的A、B两木块接触面与水平支持面的夹角为θ，A、B接触面光滑，用大小均为F的水平推力第一次向右推A，第二次向左推B，两次推动A、B均一起在水平面上滑动，设两次推动中，A对B的作用力和B对A的作用力大小分别为FN1和FN2，求FN1FN2的大小．

解析　以A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律有F＝（M＋m）a，得a＝

.

第一次推以B为研究对象

FN1sinθ＝ma

解得FN1＝m·

·

＝

第二次推以A为研究对象

FN2sinθ＝Ma

解得FN2＝

所以FN1FN2＝mM.

答案　mM

14.如图所示，轻弹簧AB原长为35cm，A端固定于一个放在倾角为30°的斜面、重50N的物体上，手执B端，使弹簧与斜面平行．当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，弹簧长变为40cm；当匀速上滑时，弹簧长变为50cm.求：

（1）弹簧的劲度系数k；

（2）物体跟斜面间的动摩擦因数μ.

解析　当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时，物体受力情况如图①，由平衡条件得

F1＋Ff＝Gsin30°

FN＝Gcos30°，Ff＝μFN

而F1＝k×（0.4－0.35）＝0.05k

当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时，

物体受力情况如图②

由平衡条件得F2＝Gsin30°＋F′f

而F′f＝μFN，F2＝k×（0.5－0.35）＝0.15k，

以上各式联立求得

k＝250N/m，μ＝

.

答案　

（1）250N/m

（2）