超重和失重牛頓運動定律的綜合應用

1、超重和失重牛頓運動定律的綜合應用、單項選擇題答案C對人的運動過程分析可知，人下蹲的過程可以分成兩段：人在加速下蹲的過程中，有 向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力小于人的重力；在減速下蹲的過程中， 加速度方向向上,處于超重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力大于人的重力,故C項正確,A、B、D 項錯誤。.物體由靜止開始做直線運動，則上下兩圖對應關系正確的是（圖中F表示物體所受的合 力,a表小物體的加速度,v表小物體的速度，x表小物體的位移）（）答案 B A選項中a與F的圖像應一致，所以A項錯;C、D選項中速度先增大后減小時，因 為速度沒改變方向，位移應該繼續(xù)增大，所以G D項錯誤;B選項中前

2、半段加速度為正定值, 是勻加速直線運動，后半段是勻減速直線運動,B選項是正確的。.質(zhì)量為M的光滑圓槽放在光滑水平面上，一水平包力F作用在其上促使質(zhì)量為m的小球靜止在圓槽上，如圖所示，則（）A.小球?qū)A槽的壓力為B.小球?qū)A槽的壓力為C.水平包力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力增大D.水平包力F變大后，如果小球仍靜止在圓槽上，小球?qū)A槽的壓力減小答案 C由整體法可求得系統(tǒng)的加速度 a=，小球?qū)A槽的壓力FN=m=m ,當F增大后,F n增大,只有C項正確。.如圖所示，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)?，F(xiàn)用 一豎直向上的力F作用在P上，使其向上做勻加

3、速直線運動，以x表示P離開靜止位置的位 移，在彈簧恢復原長前，下列表示F和x之間關系的圖像可能正確的是（）答案 A設物塊P靜止時彈簧的壓縮量為L,當物塊P位移為x時，彈簧彈力為k（L-x）,根 據(jù)牛頓第二定律有F+k（L-x）-mg=ma,即F=kx+ma+mg-kL可見,F與x是一次函數(shù)關系，A項正 確。.如圖所示，在光滑的水平面上有一段長為 L、質(zhì)量分布土勻的純子，繩子在水平向左的包 力F作用下做勻加速直線運動。繩子上某一點到繩子右端的距離為x,設該處的張力大小為T,則能正確描述T與x之間的關系的圖像是（）答案A 根據(jù)牛頓運動定律有F=ma,對x長的繩子有T=ma=F,A正確二、多項選擇題

4、.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中，v-t圖像如圖所 示。以下判斷正確的是（）A.前3 s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B.最后2 s內(nèi)貨物只受重力作用C.前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同D.第3 s末至第5 s末的過程中，貨物的機械能守恒答案 AC由圖像知前3 s內(nèi)貨物加速向上運動，加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項A正確; 最后2 s內(nèi)貨物減速向上運動，加速度大小為3 m/s2,受到了拉力，選項B錯誤；前3 s內(nèi)與 最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同，選項C正確；第3 s末至第5 s末的過程中，貨物向上勻速 運動，動能不變，重力勢能增大，機械能增大，選項D錯誤。.（20

5、18宿遷調(diào)研）如圖所示，木盒中固定一質(zhì)量為 m的整碼，木盒和整碼在桌面上以一定的 初速度一起以加速度ai滑行一段距離xi后停止?，F(xiàn)拿走整碼，而持續(xù)加一個豎直向下的包 力F（F=mg）,若其他條件不變，木盒以加速度a2滑行距離X2后停止。則（）A.a2ai B.a 2=ai C.x 2xi D.x 2a。根據(jù)v2=2ax得,x=一,知加速度增大，則滑行的距離變小，即X2xi。故A、D正確,B、C錯誤。.建筑工地通過吊車將物體運送到高處。簡化后模型如圖所示，直導軌ABC與圓弧形導軌CDEf連接,D為圓弧最高點，整個裝置在豎直平面內(nèi)，吊車先加速從A點運動到C點，再勻速 率通過CDE吊車經(jīng)過B、D處時

6、，關于物體M受力情況的描述正確的是（）A.過B點時，處于超重狀態(tài),摩擦力水平向左B.過B點時，處于超重狀態(tài),摩擦力水平向右C.過D點時，處于失重狀態(tài),一定不受摩擦力作用D.過D點時，處于失重狀態(tài),底板支持力一定為零答案 BC由于吊車在AC殳做加速運動,吊車和M一起向上做加速運動，加速度方向沿導軌 向上，所以過B點時,M處于超重狀態(tài)，由于整體具有向上的加速度，由分析可知，M與支持物 間的靜摩擦力水平向右,故A項錯誤,B項正確；過D點時吊車和M做圓周運動,整體所受合 外力向下提供向心力，所以M處于失重狀態(tài)，由于整體合外力向下，所以M一定不受支持物的 摩擦力，由于過D點時的向心加速度不一定為g,所以

7、M對支持物的壓力不一定為零，故C項 正確,D項錯誤。.（2019揚州中學月考）如圖a所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，t=0時刻，將一金 屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，然后又被 彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復。通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，得到彈簧彈力F隨時間t變化的圖像如圖b所示，若圖像中的坐標值都為已知量，重力加速 度為gU（）圖圖bA.t i時刻小球具有最大速度 B.t 2時刻小球的速度大小為零C.可以計算出小球自由下落的高度D.整個運動過程中，小球的最大加速度為g答案 BC ti時刻小球剛與彈簧接觸，彈簧彈力為零，彈簧彈

8、力與重力平衡時小球的速度最 大,A項錯誤;t 2時刻彈力最大，說明小球到達的最低點，故小球的速度大小為零 E項正 確;t 3t4時刻小球做上拋運動，所以可以計算出小球自由下落的高度（時間為上拋運動時間 的一半），整個運動過程中，小球的最大加速度大于g,C項正確,D項錯誤。、非選擇題.(2018徐州模擬)航拍儀是目前比較普遍的一種拍攝儀器，它是在可以垂直起降的小型四 旋翼無人機上安裝高清攝像頭而實現(xiàn)拍攝功能的，具有體積小、使用靈活、飛行高度低、機動性強等優(yōu)點。在一次拍攝中，航拍儀從地面由靜止啟動，獲得豎直向上、大小恒定的升力 F,開始勻加速起飛，運動t=8 s后，到達h=32 m的高度，此時航拍

9、儀突然出現(xiàn)故障而失去動 力,在到達最高點時動力系統(tǒng)恰好恢復。已知航拍儀的質(zhì)量 m=2 kg,航拍儀在運動過程中受 到Ff=12 N的空氣阻力，假設航拍儀在運動過程中始終保持水平,g=10 m/s 2,求：(1)航拍儀勻加速起飛的加速度大小；(2)航拍儀勻加速起飛時升力的大小；(3)航拍儀動力系統(tǒng)恢復時所在的高度 H。答案 (1)1 m/s 2 (2)34 N (3)34 m解析(1)根據(jù)位移時間公式可知h=at解得 a= =m/s 2=1 m/s2根據(jù)牛頓第二定律可知F-mg-Ff=ma解得 F=mg+ma+F34 N 失去動力時的速度 v=at=8 m/s失去動力后，根據(jù)牛頓第二定律求得加速

10、度大小為2a=16 m/s繼續(xù)上升的高度為h=m=2 m航拍儀動力系統(tǒng)恢復時所在的高度H=h+h=34 m。.(2018蘇州模擬)如圖所示，傾角8=37、斜面長為1 m的斜面體放在水平面上。將一 質(zhì)量為2 kg的小物塊從斜面頂部由靜止釋放,1 s后到達底端，斜面體始終保持靜止。重力 加速度 g取 10 m/s2, sin 37 0 =0.6, cos 37 =0.8。求：(1)小物塊沿斜面下滑的加速度和到達底端時速度的大小；(2)小物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)；(3)小物塊運動過程中，水平面對斜面體的摩擦力大小和方向。(3)3.2 N方向水平向左答案 (1)2 m/s 2 2 m/s (2)0.5解析(1)由運動學公式s=-at2得 a=2 m/