精品试卷
课后提升训练 用牛顿运动定律解决问题
(25分钟 50分)
一、选择题(本题共5小题,每小题7分,共35分)
1.(多选) 如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上。若三条绳长度不同,下列说法正确的有 ( )
A.三条绳中的张力都相等 B.杆对地面的压力大于自身重力 C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 【解题指南】解答本题需明确以下三点:
(1)由题意明确三条绳长度不同,确定绳的张力不同。 (2)杆始终处于静止状态,所受合力为零。 (3)根据力的平衡知识和平行四边形定则求解。
【解析】选B、C。由受力分析可得,三条绳子不等长,即与地面夹角不等,故其张力不相等,A错误;杆受地面支持力与重力和绳子向下的分力平衡,故对地面的压力应与重力和绳子向下分力的和等大,B正确;杆在水平方向处于平衡状态,故三绳水平方向合力为零,C正确;杆的重力、杆受绳的拉力和地面的支持力三力平衡,D错误。 2.(2017·福州高一检测)如图,在粗糙的水平面上,静置一矩形木块,木块由A、B两部分组成,A的质量是B的3倍,两部分接触面竖直且光滑,夹角θ=30°,现用一与侧面垂直的水平力F推着B木块贴着A匀速运动,A木块依然保持静止,则A受到的摩擦力大小与B受到的摩擦力大小之比为 ( )
A.3 B.
C. D.
【解析】选C。分析B在水平面内的受力情况:推力F、水平面的摩擦力fB、A的弹力FN,如图,
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由平衡条件得:FN=fBtanθ
再对A分析水平面内受力情况:B的弹力FN′和静摩擦力fA,由平衡条件得:FN′=fA。 根据牛顿第三定律得知,FN′=FN,则得fA=fBtanθ
得到fA∶fB=tanθ=tan30°=【补偿训练】
,故选C。
如图所示,物体在水平力F作用下,静止在斜面上,若稍微减小水平推力F,而物体仍能保持静止,设斜面对物体的静摩擦力为Ff,物体所受的支持力为FN,则
( )
A.Ff和FN都一定减小 B.Ff和FN都不一定减小 C.Ff不一定减小,FN一定减小 D.Ff一定减小,FN不一定减小
【解析】选C。对物体受力分析如图所示,在y轴方向上,FN-Fsinθ-Gcosθ由此公式可判断出当F减小时,FN一定减小,在x轴方向上,若静摩擦力Ff沿向上,则有Ff+Fcosθ-Gsinθ=0,可见当F减小时,Ff增大;若Ff沿斜面向下,Fcosθ-Ff-Gsinθ=0,可见当F减小时,Ff减小。由此可以看出,当F减小时,Ff定减小,故选项C正确。
3.(多选)(2017·临沂高一检测)如图所示,A、B两物块叠放在一起,当把A、物块同时以速度v竖直向上抛出(不计空气阻力),则抛出后 ( )
B两=0,斜面则有不一
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A.A对B的压力竖直向下 B.B的加速度大小等于g C.B物体处于超重状态 D.A物体处于失重状态
【解析】选B、D。A、B抛出后只受重力,加速度a=g、方向竖直向下,A、B处于完全失重状态,故A对B无作用力,B、D正确,A、C错误。
4.(多选)(2015·海南高考)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块。开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑。当升降机加速上升时
( )
A.物块与斜面间的摩擦力减小 B.物块与斜面间的正压力增大 C.物块相对于斜面减速下滑 D.物块相对于斜面匀速下滑
【解析】选B、D。当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,处于超重状态,物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式Ff=μFN可知接触面间的正压力增大,物块与斜面间的摩擦力增大,故A错误,B正确;设斜面的倾角为θ,物块的质量为m,当匀速运动时有mgsinθ=μmgcosθ,即sinθ=μcosθ。假设升降机以加速度a向上运动时,把a分解为垂直斜面方向与沿斜面方向两个分量acosθ、asinθ。垂直斜面方向上,物块与斜面相对静止,对物块分析,压力FN=m(g+a)cosθ,Ff=μm(g+a)cosθ,因为sinθ=μcosθ,所以m(g+a)sinθ=
μm(g+a)cosθ,即在沿斜面方向物块的加速度为asinθ,所以物块的加速度也为a。故物块相对于斜面匀速下滑,C错误,D正确。故选B、D。 【补偿训练】
(多选)(2017·广州高一检测)科技的发展正在不断地改变着我们的生活,如图甲是一款手机支架,其表面采用了纳
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米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上,如图乙是手机静止吸附在支架上的侧视图,若手机的重力为G,则下列说法正确的是 ( )
A.手机受到的支持力大小为Gcosθ B.手机受到的支持力大于Gcosθ C.纳米材料对手机的作用力大小为Gsinθ D.纳米材料对手机的作用力竖直向上
【解析】选B、D。手机处于静止状态,受力平衡,根据平衡条件可知,在垂直支架方向有:FN=Gcosθ+F吸,大于Gcosθ,A错误、B正确;手机处于静止状态,受力平衡,受到重力和纳米材料对手机的作用力,根据平衡条件可知,纳米材料对手机的作用力大小等于重力,方向与重力方向相反,竖直向上,C错误、D正确。故选B、D。
5.(多选)(2017·大庆高一检测)如图所示,水平细杆上套一细环A,环A和球B间用一轻质绳相连,质量分别为mA、mB(mA>mB),由于B球受到水平风力作用,A环与B球一起向右匀速运动,已知细绳与竖直方向的夹角为θ,则下列说法正确的是
( )
A.杆对A环的支持力随着风力的增加而保持不变 B.A环受到的摩擦力的大小为mBgtanθ C.风力增大时,轻质绳对B球的拉力保持不变
D.A环与水平细杆间的动摩擦因数为
【解析】选A、B、D。对A、B整体分析可知,杆对A环的支持力FN=(mA+mB)g,与风力无关,A正确;A环受摩擦力的大小等于风力的大小,对B受力分析可知FTcosθ
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=mBg、FTsinθ=F风,故FT=,F风=mBgtanθ,A环受摩擦力的大小Ff=mBgtanθ,B正确;风力增大,绳对B球的拉
力增大,C错误;由Ff=μFN知μ=【补偿训练】
=,D正确。
有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙;OB竖直向下,表面光滑。AO上套有小环P、OB上套有小环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,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P环的支持力FN和细绳上的拉力T的变化情况是 ( )
A.FN不变,T变大 C.FN变大,T变大
B.FN不变,T变小
D.FN变大,T变小
【解析】选B。方法一(隔离法):设PQ与OA的夹角为α,α随P环左移而增大。对P有mg+Tsinα=FN,对Q有Tsin
α=mg,所以FN=2mg,T=,故FN不变,T变小。
方法二(先整体后隔离):选P、Q整体为研究对象,在竖直方向上受到的合外力为零,直接可得FN=2mg,再选P或Q
中任意一个为研究对象,受力分析可求出T=二、非选择题(15分)
,故选B。
6.(2017·无锡高一检测)某同学表演魔术时,将一小型条形磁铁藏在自己的袖子里,然后对着一悬挂的金属小球指手画脚,结果小球在他神奇的功力下飘动起来。假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(图中θ=37°)时,金属小球偏离竖直方向的夹角也是37°,如图所示。已知小球的质量为m=4.8kg,该同学(含磁铁)的质量为M=50kg,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s)求此时:
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2024高中物理 第四章课后提升训练 4.7 用牛顿运动定律解决问题（二） 新人教版必修1
