1、第三講 牛頓運動定律的綜合應用一、單項選擇題(本題共5小題，每小題7分，共35分1(2009安徽高考為了節省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯無人乘行時，扶梯運轉得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉一顧客乘扶梯上樓，恰好經歷了這兩個過程，如圖1所示那么下列說法中正確的是 (圖1A顧客始終受到三個力的作用B顧客始終處于超重狀態C顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D顧客對扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下解析：人加速運動時，受重力、支持力和水平向右的靜摩擦力作用，扶梯對人的作用力指向右上方，人對扶梯的作用力指向左下方；當人勻速運動時，人只受重力和豎直向上的支持力作用

2、，所以僅C項正確答案：C2(2010鄭州實驗中學模擬如圖2甲所示，在粗糙的水平面上，質量分別為m和M(mM12的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數相同當用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右加速運動時，彈簧的伸長量為x1.當用同樣大小的力F豎直加速提升兩物塊時(如圖乙所示，彈簧的伸長量為x2，則x1x2等于(圖2A11 B12 C21 D23解析：水平放置時，F(mMg(Mma1，kx1mgma1，可得x1；豎直放置時：F(mMg(Mma2，kx2mgma2，x2，故x1x211，A正確答案：A3如圖3所示，光滑水平面上放置質量分別為m、2m的A、B兩個 物體，A、B間的最大靜

3、摩擦力為mg，現用水平拉力F拉B，使 A、B以同一加速度運動，則拉力F的最大值為 ( 圖3Amg B2mg C3mg D4mg解析：當A、B之間恰好不發生相對滑動時力F最大，此時，對于A物體所受的合外力為mg由牛頓第二定律知aAg對于A、B整體，加速度aaAg由牛頓第二定律得F3ma3mg.C項正確答案：C4(2010南通調研如圖4所示，質量為M的長平板車放在光滑的傾 角為的斜面上，車上站著一質量為m的人，若要平板車靜止在斜面上，車上的人必須 (A勻速向下奔跑圖4B以加速度agsin向下加速奔跑C以加速度a(1gsin向下加速奔跑D以加速度a(1gsin向上加速奔跑解析：以車為研究對象，在平行

4、于斜面方向和垂直于斜面方向建立 坐 標系，如圖所示因為車靜止不動，即兩個方向上合力都為零， x方向：FfMgsin0，所以摩擦力(人對車沿斜面向上，大小等于Mgsin，故人受車的作用力沿斜面向下以人為研究對象受力分析如圖所示則有FfmgsinmaFfFf所以a(1gsin，故C正確答案：C5(2009全國卷兩物體甲和乙在同一直線上運動，它們 在00.4 s時間內的vt圖象如圖6所示若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的質量之比和圖中 時間t1分別為 ( 圖6A.和0.30 s B3和0.30 s C.和0.28 s D3和0.28 s解析：根據圖線特點知甲做勻加速直線運動，乙做勻減速直線

5、運動，根據a得3a甲a乙，根據牛頓第二、第三定律有，得3.再由圖線乙有，所以t10.3 s，B正確答案：B二、雙項選擇題(本題共5小題，共35分在每小題給出的四個選項中，只有兩個選項正確，全部選對的得7分，只選一個且正確的得2分，有選錯或不答的得0分6(2010齊河月考電梯內的地板上豎直放置一根輕質彈簧，彈簧上方有一質量為m的物體當電梯靜止時彈簧被壓縮了x；當電梯運動時彈簧又被壓縮了x.試判斷電梯運動的可能情況是 (A以大小為2g的加速度加速上升B以大小為2g的加速度減速上升C以大小為g的加速度加速上升D以大小為g的加速度減速下降解析：物體靜止時，kxmg，當電梯運動時，取向上為正方向，由牛頓

6、第二定律得：2kxmgma，可求出：ag，方向豎直向上，因此電梯可能以大小為g的加速度加速上升，也可能以大小為g的加速度減速下降，故A、B均錯誤，C、D正確答案：CD7(2010廣州模擬在2009年第11屆全運會上，福建女選手鄭幸娟以“背越式”成功地跳過了1.95 m的高度，成為全國冠軍，若不計空氣阻力，則下列說法正確的是(A下落過程中她處于失重狀態B起跳以后上升過程她處于超重狀態C起跳時地面對她的支持力等于她對地面的壓力D起跳時地面對她的支持力大于她對地面的壓力解析：無論是上升過程還是下落過程，運動員的加速度始終向下，所以她處于失重狀態，A選項正確，B選項錯誤；起跳時地面對她的支持力與她對地

7、面的壓力為一對作用力與反作用力，大小應相等，C項正確，D項錯誤答案：AC8在由靜止開始向上運動的電梯里，某同學把一測量加速度的小探頭(重力不計固定在 一個質量為1 kg的手提包上進入電梯，到達某一樓層后停止該同學將采集到的數據分析處理后列在下表中：物理模型勻加速直線運動勻速直線運動勻減速直線運動時間段(s3.083.0加速度(m/s20.4000.40為此，該同學在計算機上畫出了很多圖象，請你根據上表數據和所學知識判斷圖6所示的圖象(設F為手提包受到的拉力，取g9.8 m/s2中正確的是 (圖6解析：由題意可知，電梯在14 s內一直向上運動，位移x一直增大，故D錯誤；前3 s做勻加速直線運動，

8、最后3 s做勻減速直線運動，加速度大小不隨時間改變，故B錯誤，A正確；由F1mgma1，F1m(ga110.2 N，中間8 s內，F2mg9.8 N，最后3 s內，F3mgma2，F3m(ga29.4 N，故C正確答案：AC9(2010湛江聯考一根質量分布均勻的長繩AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直線運動，如圖7甲所示繩內距A端x處的張力FT與x的關系如圖乙所示，由圖可知 (圖7A水平外力F6 NB繩子的質量m3 kgC繩子的長度l2 mD繩子的加速度a2 m/s2解析：取x0，對A端進行受力分析，FFTma，又A端質量趨近于零，則FFT6 N，A正確；由于不知繩子的加速度，其質量也

9、無法得知，B、D均錯誤；由圖易知C正確答案：AC10(2010泰州模擬如圖8甲所示，兩物體A、B疊放在光滑水平面上，對物體A施加一水平力F，Ft關系圖象如圖乙所示兩物體在力F作用下由靜止開始運動，且始終相對靜止則 (圖8A兩物體做勻變速直線運動B兩物體沿直線做往復運動CB物體所受摩擦力的方向始終與力F的方向相同Dt2 s到t3 s這段時間內兩物體間的摩擦力逐漸增大解析：由于兩物體在F作用下由靜止開始運動，且始終相對靜止，則有F(mAmBa，對B有FfmBa，由Ft圖象可知，F隨時間變化，則a隨時間變化，A項錯，C項正確；A、B先沿正方向做加速度增大的變加速運動，再做加速度逐漸減小的變加速運動，

10、然后做加速度增大的變減速運動，再做加速度逐漸減小的變減速運動至速度為0，整個過程中運動方向不變，B項錯；2 s3 s的時間內，F逐漸增大，a增大，Ff增大，D項正確答案：CD三、非選擇題(本題共2小題，共30分11(15分(2009安徽高考在2008年北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩 索向上攀登，最終點燃了主火炬，體現了殘疾運動員堅韌不拔的意志和自強不息的精神為了探求上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化如下：一根不可伸縮的輕繩跨過輕質的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖9所示設運動員的質量為65 kg，吊椅的質量為15 kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力

11、加速度取g10 m/s2.當運動員與吊椅一起以加速度a1 m/s2上升時，試求：圖9(1運動員豎直向下拉繩的力；(2運動員對吊椅的壓力解析：法一：(1設運動員和吊椅的質量分別為M和m，繩拉運動員的力為F.以運動員和吊椅整體為研究對象，受到重力的大小為(Mmg，向上的拉力為2F，根據牛頓第二定律2F(Mmg(Mma解得F440 N根據牛頓第三定律，運動員拉繩的力大小為440 N，方向豎直向下(2以運動員為研究對象，運動員受到三個力的作用，重力大小Mg，繩的拉力F，吊椅對運動員的支持力FN.根據牛頓第二定律FFNMgMa解得FN275 N根據牛頓第三定律，運動員對吊椅壓力大小為275 N，方向豎直

12、向下法二：設運動員和吊椅的質量分別為M和m；運動員對繩豎直向下的拉力大小為F，對吊椅的壓力大小為FN.根據牛頓第三定律，繩對運動員的拉力大小為F，吊椅對運動員的支持力大小為FN.分別以運動員和吊椅為研究對象，根據牛頓第二定律FFNMgMa FFNmgma 由得F440 NFN275 N.答案：(1440 N，方向豎直向下(2275 N，方向豎直向下12(15分如圖10所示，一質量為M5 kg的斜面體放在水平地面 上，斜面體與地面的動摩擦因數為10.5，斜面高度為h0.45 m，斜面體與小物塊的動摩擦因數為20.8，小物塊的質量為m1kg，起初小物塊在斜面的豎直面上的最高點現在從靜止開始在M上作用一水平恒力F，并且同時釋放m，取g10 m/s2，設小物塊與斜面間最大靜摩擦力等于它們之間的滑動摩擦