2024_2025学年高中物理练习22用牛顿运动定律解决问题二含解析新人教版必修1.doc

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用牛顿运动定律解决问题(二)

【基础全面练】(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题，每题5分，共30分)

1．某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中()

A.屋顶对他的支持力不变

B．屋顶对他的支持力变大

C．屋顶对他的摩擦力不变

D．屋顶对他的摩擦力变大

【解析】选B。以人为探讨对象，作出受力分析图。

设此人的重力为G，依据平衡条件得：

屋顶对他的摩擦力：

f＝Gsinθ

屋顶对他的支持力：

N＝Gcosθ

人在半球形屋顶上向上缓慢爬行的过程中，坡角θ减小，则f减小，N增大。即屋顶对他的摩擦力减小，屋顶对他的支持力增大。故选B。

【加固训练】

如图所示，挡板垂直于斜面固定在斜面上，一滑块m放在斜面上，其上表面呈弧形且左端最薄，一球M搁在挡板与弧形滑块上，一切摩擦均不计，用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑块，使球与滑块均静止，现将滑块平行于斜面对上拉过一较小的距离，球仍搁在挡板与滑块上且仍处于静止状态，则与原来相比()

A.挡板对球的弹力增大

B．滑块对球的弹力增大

C．斜面对滑块的弹力不变

D．拉力F减小

【解析】选C。以球为探讨对象，球受重力、挡板沿斜面对上的支持力和滑块对它的支持力作用。当滑块被平行于斜面对上拉过一小段距离的过程中，球始终处于平衡状态，三个力合力始终为零。当向上拉动滑块时，滑块对球的支持力的方向发生变更，挡板对球的支持力方向不变，如图所示，

由图解法可知挡板对球的支持力变小，滑块对球的支持力也变小，所以A、B错误；以球和滑块进行整体受力分析：整体重力不变，所以斜面对滑块的支持力N1＝(m＋M)·gcosθ不变；挡板沿斜面对上的支持力N2减小，依据(m＋M)gsinθ＝F－N2不变，所以拉力F增大，所以C正确，D错误。

2．(2024·青岛高一检测)2024年2月16日，我国选手在蹦床世界杯系列赛巴库站女子网上个人决赛中英勇夺冠。若将弹簧床等效为竖直轻弹簧，某运动员在一次蹦床过程中从最低点由静止竖直向上运动过程中的v-t图像如图所示，其中t＝0.5s后为直线，其他部分为曲线。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是()

A.t＝0.3s时，弹簧处于原长状态

B．t＝0.6s时，运动员到达最高处

C．0～0.3s内，运动员处于失重状态

D．t＝0.1s时，运动员的加速度大小为g

【解析】选D。由v-t图像，可知t＝0.3s时，运动员的速度达到最大，此时运动员受到弹簧的弹力与重力平衡，弹簧处于压缩状态，并非原长状态，故A错误；由于t＝0.5s后为直线，表明运动员在t＝0.5s时离开弹簧，此时速率为v1＝3m/s，依据运动学公式得：0＝v1－gΔt，可得：Δt＝eq\f(v1,g)＝eq\f(3,10)s＝0.3s，即t＝0.5s＋0.3s＝0.8s时，运动员到达最高处，故B错误；0～0.3s内，运动员在竖直方向上做加速直线运动，加速度竖直向上，处于超重状态，故C错误；由对称性可知，运动员在t＝0.1s和t＝0.5s时刻的斜率的肯定值相等，即运动员加速度大小相等，由于运动员在t＝0.5s时离开弹簧，只受重力，所以有a＝g，则t＝0.1s时，运动员的加速度大小为g，故D正确。

3．(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变更的关系图象如图乙，依据图象分析得出的结论中正确的是()

A.从时刻t1到t2，物块处于失重状态

B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态

C．电梯可能起先停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最终停在高楼层

D．电梯可能起先停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最终停在低楼层

【解析】选B、C。从F-t图象可以看出，0～t1，F＝mg，电梯可能处于静止状态或匀速运动状态；t1～t2，Fmg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上运动或减速向下运动；t2～t3，F＝mg，可能静止或匀速运动；t3～t4，Fmg，电梯具有向下的加速度，物块处于失重状态，可能做加速向下或减速向上运动。综上分析可知，B、C正确。

4.(2024·北京师大附中高一检测)如图所示，粗糙水平桌面上有一个玩具小屋，小红将一工艺品“旺狗”放在玩具小屋的屋顶斜面上，发觉只要给“旺狗”一个向下的初速度，它便可沿屋顶斜面匀速下滑，此过程中小屋保持静止。已知小屋的质量为M，“旺狗”的质量为m。在“旺狗”匀速下滑的过程中，下列说法正确的是()

A．桌面对小屋有水平向右的摩擦力

B．桌面对小屋有水平向左的摩擦力

C．桌面对小屋的支持力等于(M＋m)g

D．桌面对小屋的支持力小