1、2020屆高考物理一輪復(fù)習(xí)重要題型名師精講之牛頓運(yùn)動(dòng)定律第2講兩類動(dòng)力學(xué)問題超重和失重隨堂檢測演練1. 在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg,電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)刻內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)覺體重計(jì)示數(shù)如圖325所示，在這段時(shí)刻內(nèi)以下講法中正確的選項(xiàng)是（）A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了B.曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C.電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下解析：曉敏在這段時(shí)刻內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，A選項(xiàng)錯(cuò)；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作

2、用力，大小一定相等，B選項(xiàng)錯(cuò)，以豎直向下為正方向，有：mg-F=ma,即50g40g=50a,解得a=g/5,方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，C選項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確.答案：D2. 2008年9月25日，''神舟七號(hào)載人飛船成功發(fā)射，設(shè)近地加速時(shí)，飛船以5g的加速度勻加速上升，g為重力加速度.那么質(zhì)量為m的宇航員對(duì)飛船底部的壓力為（）A.6mgB.5mgC.4mgD.mg解析：以人為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可知，F(xiàn)mg=ma,那么F=m（g+a）=6mg,再由牛頓第三定律可知，人對(duì)飛船底部的壓力為6mg.答案：A3.圖3-2-6在箱式電梯里的

3、臺(tái)秤秤盤上放著一物體，在電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某人在不同時(shí)刻拍了甲、乙和丙三張照片，如圖3-2-6所示，乙圖為電梯勻速運(yùn)動(dòng)的照片。從這三張照片可判定（）A.拍照甲照片時(shí)，電梯一定處于加速下降狀態(tài)B.拍照丙照片時(shí)，電梯一定處于減速上升狀態(tài)C.拍照丙照片時(shí)，電梯可能處于加速上升狀態(tài)D.拍照甲照片時(shí)，電梯可能處于減速下降狀態(tài)答案：D4. （2018江蘇阜寧中學(xué)調(diào)研）如圖327所示為學(xué)校操場上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑桿，滑桿上端固定，下端懸空，為了研究學(xué)生沿桿的下滑情形，在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可顯示桿頂端所受拉力的大小，現(xiàn)有一學(xué)生（可視為質(zhì)點(diǎn)）從上端由靜止開始滑下，5s末滑到桿底時(shí)速度恰好為零，從學(xué)生開始下

4、滑時(shí)刻計(jì)時(shí)，傳感器顯示拉力隨時(shí)刻變化情形如圖3-2-8所示，g取10m/s2,求：（1）該學(xué)生下滑過程中的最大速率;（2）圖中力Fi的大??；（3）滑桿的長度.解析：（1）由于人靜止后受拉力F=500N,可知，mg=500N.在01s內(nèi)，人受拉力F=380N,人做加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得：mgF=ma1,a1=2.4m/s2,v1=a1t1=2.4m/s.(2)1s5s內(nèi)人做減速運(yùn)動(dòng),a2t2=a1t，32=0.6m/s2,由牛頓第二定律可得：F1mg=ma2,F=530N.1 O1O(3)L=2a1t2+232t2=6m.答案：(1)2.4m/s(2)530N(3)6m5.圖 329如圖3

5、29所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置，斜坡長為L=20m,高為h=2m,斜坡上緊排著排滾筒.長為l=8m、質(zhì)量為m=1X103kg的鋼錠ab放在滾筒上，鋼錠與滾筒間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.3,工作時(shí)由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)所有滾筒順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使鋼錠沿斜坡向上移動(dòng)，滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s.假設(shè)關(guān)閉電動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)所有滾筒趕忙停止轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼錠對(duì)滾筒的總壓力近似等于鋼錠的重力.取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2.試求：（1）鋼錠從坡底（如圖329所示位置）由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直到b端到達(dá)坡頂所需的最短時(shí)刻.（2）鋼錠從坡底（如圖3-2-9所示位置）由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直到b端到達(dá)坡頂?shù)倪^程中電動(dòng)機(jī)至少要工作多長時(shí)刻？解

6、析：(1)鋼錠開始受到的Vt動(dòng)摩擦力為Ff=科mg=3X103N由牛頓第二定律有Ffmgsina=mai,解得ai=2m/s2V1c鋼錠做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻ti=2s,位移xi=«ait2=4mai2要使b端到達(dá)坡頂所需要的時(shí)刻最短，需要電動(dòng)機(jī)一直工作，鋼錠先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它的速度等于滾筒邊緣的線速度后，做勻速直線運(yùn)動(dòng).鋼錠做勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移X2=L-l-xi=8m,做勻速X2直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻t2=2s,所需最短時(shí)刻t=ti+t2=4s.(2)要使電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)刻最短，鋼錠的最后一段運(yùn)動(dòng)要關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，鋼錠勻減速上升，b端到達(dá)坡頂時(shí)速度剛好為零.勻減速上升時(shí)Ff+mgsina=ma

7、2,解得a2=4m/s2.勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)刻t3=-=is,勻a2V一一，、“v一減速運(yùn)動(dòng)位移X3=2t3=2m,勻速運(yùn)動(dòng)的位移x4=Llxix3=6m,電動(dòng)機(jī)至少要工作的時(shí)刻t=tiX4-+-=3.5s.答案：(1)4 s(2)3.5 s1.作業(yè)手冊(cè)2.圖3-2-10汶川大地震后，為解決災(zāi)區(qū)群眾的生活咨詢題，黨和國家派出大量直升機(jī)空投救災(zāi)物資.有一直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有物資的箱子，如圖3-2-10所示.設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過程中箱子始終保持圖示姿勢(shì).在箱子下落過程中，以下講法正確的選項(xiàng)是()A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒有壓力B.箱子剛投下

8、時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D.假設(shè)下落距離足夠長，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而''飄起來解析：因?yàn)橄侣渌俣炔粩嘣龃?，而阻力fav2,因此阻力逐步增大，當(dāng)f=mg時(shí)，物體開始勻速下落.以箱和物體為整體：(M+m)gf=(M+m)a,f增大那么加速度a減小.對(duì)物體：MgFN=ma,加速度減小，那么支持力Fn增大.因此物體后來受到的支持力比開始時(shí)要增大，不可能''飄起來.答案：C圖 3 211某物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖3-2-11所示，據(jù)此判定以下圖（F表示物體所受合力，x表示物體的位移）四個(gè)選項(xiàng)中正確的選項(xiàng)

9、是（）解析：從v t圖象中能夠看出，物體在 為恒力，在2 s6 s內(nèi)加速度方向與前 A錯(cuò)誤、B正確；由于加速度 a恒定, 末的位移不為0,故C、D項(xiàng)錯(cuò).。2 s內(nèi)做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，合力與速度方向一致且2 s內(nèi)速度方向相反，合外力方向與前2 s內(nèi)速度方向相反，故因此勻加速運(yùn)動(dòng)范疇內(nèi)位移x與時(shí)刻是二次函數(shù)關(guān)系，且 4 s答案：B3.圖 3-2-122018北京奧運(yùn)會(huì)取得了舉世矚目的成功，某運(yùn)動(dòng)員（可看作質(zhì)點(diǎn)）參加跳板跳水競賽，t=0是其向上起跳瞬時(shí)，其速度與時(shí)刻關(guān)系圖象如圖3212所示，那么（）A.t1時(shí)刻開始進(jìn)入水面B.t2時(shí)刻開始進(jìn)入水面C.t3時(shí)刻已浮出水面D.0t2的時(shí)刻內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員

10、處于失重狀態(tài)解析：跳水運(yùn)動(dòng)員離開跳板向上跳起，做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)后，開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，直到剛進(jìn)入水面，速度達(dá)到最大，進(jìn)入水面后，又受到水的阻力，開始做減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減小到零，依照?qǐng)D象可知，t2時(shí)刻速度最大，因此t2時(shí)刻開始進(jìn)入水面，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；t3時(shí)刻速度為零，是在水中減速終止的時(shí)刻，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；跳水運(yùn)動(dòng)員離開跳板到剛開始進(jìn)入水中時(shí)，差不多上只受重力，加速度等于重力加速度，方向向下，處于失重狀態(tài)，故D項(xiàng)正確.答案：BD4.質(zhì)量為1噸的汽車在平直公路上以10m/s的速度勻速行駛，阻力大小不變.從某時(shí)刻開始，汽車牽引力減少2000N,那么從該時(shí)刻起通過6s,汽車行駛的路程是（

11、）A. 50 m答案：CB. 42 mD. 24 m5.圖 3 213如圖3-2-13所示，質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩拴住放在水平粗糙傳送帶上，物體距傳送帶左端的距離為L,穩(wěn)固時(shí)繩與水平方向的夾角為依當(dāng)傳送帶分不以VI、V2的速度作逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)（V1VV2）,繩中的拉力分不為Fi、F2;假設(shè)剪斷細(xì)繩時(shí)，物體到達(dá)左端的時(shí)刻分不為ti、t2,那么以下講法正確的選項(xiàng)是（）A.FiVF2B.Fi=F2C.tl一定大于t2D.tl可能等于t2解析：皮帶以不同的速度運(yùn)動(dòng)，物體所受的滑動(dòng)摩擦力相等，物體仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故Fi=F2.物體在兩種不同速度下運(yùn)動(dòng)時(shí)有可能先加速再勻速，也可能一直加速，故ti可能等于t2.

12、答案：BD6.圖 3-2- i47.質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上, 上，如圖32i4所示，那么（）A.小球?qū)A槽的壓力為mMFMb.小球?qū)A槽的壓力為普M一水平恒力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓槽C.水平恒力F變大后，假如小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力增加D.水平恒力F變大后，假如小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力減小解析:力為答案:利用整體法可求得系統(tǒng)的加速度為a=-F,對(duì)小球利用牛頓第二定律可得：小球?qū)A槽的壓M + m2p2(mg)2+03可知只有 C選項(xiàng)正確.(M + m)2圖3215（2018濰坊高三教學(xué)質(zhì)量檢測）如圖3215所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為0

13、,以速度V0逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶的上端輕輕放置一個(gè)質(zhì)量為m的小木塊，小木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)1vtan也那么圖3215中能客觀地反映小木塊的速度隨時(shí)刻變化關(guān)系的是（）解析：對(duì)m開始時(shí)加速度a1=cos。+gsin。.達(dá)到共同速度時(shí)，物體的摩擦力方向由沿斜面向下變?yōu)檠匦泵嫦蛏?以后物體運(yùn)動(dòng)的加速度a2=gsin。一歲os0,明顯a1>a2,只有圖象D正確.答案：D8.圖3216如圖3216是一種升降電梯的示意圖，A為載人箱，B為平穩(wěn)重物，它們的質(zhì)量均為M,上下均由跨過滑輪的鋼索系住，在電動(dòng)機(jī)的牽引下使電梯上下運(yùn)動(dòng).假如電梯中人的總質(zhì)量為m,勻速上升的速度為v,電梯立即到頂層前關(guān)閉電

14、動(dòng)機(jī)，依靠慣性上升h高度后停止，在不計(jì)空氣和摩擦阻力的情形下，卜為（）v2（M+m）v2A.2gB.2mg（M+m）v2（2M+m）v2C.mgD.2mg解析：關(guān)閉電動(dòng)機(jī)后，載人箱A受到B對(duì)A的向上的拉力為Mg,A及人的總重力為（M+m）g,載人箱A加速度大小為aJM+m）g-Mg-g,M+mM+m由2ah=v2得h='一選項(xiàng)B正確.2mg設(shè)B對(duì)A拉力Ft對(duì)B:FtMg=Ma對(duì)A：Ft(M+m)g=(M+m)a,a=由V2=2ah得h=(2Mmm上，D選項(xiàng)正確.g答案：BD9.圖 3 217兩個(gè)完全相同的物塊A、B,質(zhì)量均為m=0.8kg,在同一粗糙水平面上以相同的初速度從同一位置開始

15、運(yùn)動(dòng).圖3-2-17中的兩條直線分不表示A物塊受到水平拉力F作用和B物塊不受拉力作用的t圖象，求：物塊A所受拉力F的大??；(2)8s末物塊A、B之間的距離x.解析：(1)設(shè)A、B兩物塊的加速度分不為ai、a2,由vt圖象可得:via1 =aAt1加2 a2 = aAt2126m/s2=0.75m/s28-00-6m/s2=1.5m/s24一0負(fù)號(hào)表示加速度方向與初速度方向相反.對(duì)A、B兩物塊分不由牛頓第二定律得:FFf=ma1Ff=ma2由式可得：F=1.8N.(2)設(shè)A、B兩物塊8 s內(nèi)的位移分不為X1、x2由圖象得:11X1=±X(6+12)X8=72m,X2=2X6X4=12m

16、,因此x=xIx2=60m.答案：(1)1.8N(2)60m10.圖3218如圖3218為一滑梯的示意圖，滑梯的長度AB為L=5.0m,傾角0=37°.BC段為與滑梯平滑連接的水平地面.一個(gè)小孩從滑梯頂端由靜止開始滑下，離開B點(diǎn)后在地面上滑行了s=2.25m后停下.小孩與滑梯間的動(dòng)摩擦因數(shù)為科=0.3.不計(jì)空氣阻力.取g=10m/s2sin37=°0.6,cos37=0.8.求：(1)小孩沿滑梯下滑時(shí)的加速度a的大小；(2)小孩滑到滑梯底端B時(shí)的速度v的大小;(3)小孩與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)/mg解析：(1)小孩受力如右圖所示Fn mg cos 0= 0由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得mgs

17、in。一FN=ma,解得a=gsin0叱cos0=3.6m/s2.(2)由v2=2aL,求出v=6m/s.(3)由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得0v2=2a's,由牛頓第二定律得/mg=ma',解得/=0.8.答案：(1)3.6m/s2(2)6m/s(3)0.811.此“打m叩齊mm*加春nM叩孫7卯犁郎圖 3 219如圖3 219所示，長L = 1.5 m,高h(yuǎn) = 0.45 m,質(zhì)量M = 10 kg的長方體木箱，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)木箱的速度 V0= 3.6 m/s時(shí)，對(duì)木箱施加一個(gè)方向水平向左的恒力F = 50 N,并同時(shí)將一個(gè)質(zhì)量m= 1 kg的小球輕放在距木箱右端 L的P點(diǎn)(小球可視為質(zhì)點(diǎn), 3零)，通過一段時(shí)刻，小球脫離木箱落到地面.木箱與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為g= 10 m/s2.求:放在P點(diǎn)時(shí)相關(guān)于地面的速度為0.2,其他摩擦均不計(jì).取(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)刻;(2)小球放在P點(diǎn)后，木箱向右運(yùn)動(dòng)的最大位移;(3)小球離開木箱時(shí)木箱的速度.解析：(1)小球從離開木箱開始至落到地面所用的時(shí)刻2gFX 0.4510s= 0.3 s.(2)小球放到木箱上后相對(duì)地面靜止，木箱的加速度為ai=F+MM+m)g50+0.2X(10+1)X1010m/s2=7.