牛顿运动定律的综合应用含答案

牛顿运动定律的综合应用

1．(2010·齐河月考)电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m的物体．当电梯静止时弹簧被压缩了x；当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是()

A．以大小为2g的加速度加速上升

B．以大小为2g的加速度减速上升

C．以大小为g的加速度加速下降

D．以大小为g的加速度减速下降

2．如图1所示，被水平拉伸的轻弹簧右端拴在小车壁上，左端拴

一质量为10 kg的物块M.小车静止不动，弹簧对物块的弹力大

小为5N时，物块处于静止状态．当小车以加速度a＝1 m/s2

沿水平地面向右加速运动时()图1

A．物块M相对小车仍静止

B．物块M受到的摩擦力大小不变

C．物体M受到的摩擦力将减小

D．物块M受到的弹簧的拉力将增大

3．(2009·安徽高考)为了节省能量，某商场安装了智能化的电动

扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历

了这两个过程，如图2所示．那么下列说法中正确的是()图2

A．顾客始终受到三个力的作用

B．顾客始终处于超重状态

C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下

D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下

4．(2010·盐城调研)如图3甲所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正)．则物体运动的速度v随时间t 变化的规律是图4中的(物体的初速度为零，重力加速度取10 m/s2)

()

图3

图4

5．(2010·双流模拟)如图5所示，小车的质量为M，人的质量为m，人用恒力F 拉绳，若人与车保持相对静止，且地面为光滑的，又不计滑轮与绳的质量，则车对人的摩擦力可能是

()

图5

A.F，方向向左

B.F，方向向右

C.F，方向向左

D.F，方向向右

6．(2010·辽宁五校联考)一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图6甲所示．绳内距A端s处的张力F T与s的关系如图乙所示，由图可知()

图6

A．水平外力F＝6NB．绳子的质量m＝3 kg

C．绳子的长度l＝2 mD．绳子的加速度a＝2 m/s2

7．(2010·泰州模拟)如图7甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体A 施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止．则

()

图7

A．两物体做匀变速直线运动

B．两物体沿直线做往复运动

C．B物体所受摩擦力的方向始终与力F的方向相同

D．t＝2s到t＝3s这段时间内两物体间的摩擦力逐渐减小

8．如图8所示，光滑水平面上放置质量分别为m、2m的A、B 两个物

体，A、B间的最大静摩擦力为μmg，现用水平拉力F拉B，使A、

B以同一加速度运动，则拉力F的最大值为()图8

A．μmg B．2μmg C．3μmg D．4μmg

9．(2010·南通调研)如图9所示，质量为M的长平板车放在光滑的

倾角为α的斜面上，车上站着一质量为m的人，若要平板车静

止在斜面上，车上的人必须()

A．匀速向下奔跑

B．以加速度a＝g sinα向下加速奔跑

C．以加速度a＝(1＋)g sinα向下加速奔跑

D．以加速度a＝(1＋)g sinα向上加速奔跑

10．一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上．他看

到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40N，如图10所示，

该重物的质量为5 kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10

m/s2)

11．(2009·安徽高考)在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化如下：一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图11所示．设运动员的质量为65kg，吊椅的质量15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g＝10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a＝1 m/s2上升时，试求：

(1)运动员竖直向下拉绳的力；

(2)运动员对吊椅的压力．

12．如图12所示，一质量为M＝5 kg的斜面体放在水平地面上，斜面体与地面的动摩擦因数为μ1＝0.5，斜面高度为h＝0.45 m，斜面体与小物块的动摩擦因数为μ2＝0.8，小物块的质量为m＝1 kg，起初小物块在斜面的竖直面上的最高点．现在从静止开始在M 上作用一水平恒力F，并且同时释放m，取g＝10 m/s2，设小物块与斜面间最大静摩擦力等于它们之间的滑动摩擦力，小物块可视为质点．问：

(1)要使M、m保持相对静止一起向右做匀加速运动，加速度至少多大？

(2)此过程中水平恒力至少为多少？

1、解析：由kx＝mg和2kx－mg＝ma可得a＝g.方向竖直向上，所以此电梯可能以大小为g的加速度向上加速，也可能以大小为g的加速度减速下降，故D正确．

答案：D

2、解析：由初始条件知最大静摩擦力F f max≥5N，当小车向右加速运动时，取向右为正方向，假设物块仍相对小车静止，由牛顿第二定律得5＋F f′＝10×1，F f′＝5N，因F f＝－5N，则A、B正确．答案：AB

3、解析：人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方；当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以仅C 项正确．

答案：C

4、解析：在0～1s内，物体的加速度为a1＝，解得a1＝5 m/s2，A项错误；在1～2s内，物体的加速度为a2＝－＝－5 m/s2，B项错误；在2～3s内，a3＝＝－15 m/s2，D项错误，只有C项正确．

答案：C

5、解析：设车对人的摩擦力F f方向水平向右，对小车和人组成的系统应用牛顿第二定律有：2F＝(M＋m)a，对人应用牛顿第二定律得F－F f＝ma，可解得：F f＝F．当M＞m时，人受到向右的静摩擦力，