2021版高考物理一轮复习 课时分层提升练十二 牛顿运动定律的综合应用（含解析）.doc

牛顿运动定律的综合应用(建议用时45分钟)1.(多选)(2019·山师附中模拟)游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉。下列描述正确的是()A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态【解析】选B、C。当升降机加速上升时,游客有向上的加速度,是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的,此时升降机对游客的支持力大于游客的重力,所以处于超重状态,A错误。当升降机减速下降时,具有向上的加速度,同理此时游客也处于超重状态,B正确。当升降机减速上升时,具有向下的加速度,是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的,所以升降机对游客的支持力小于游客的重力,此时失重,C正确。当升降机加速下降时,也具有向下的加速度,同理可得此时游客处于失重状态,故D错误。故选B、C。2.(2020·成都模拟)如图所示,浸在水中的小球的密度小于水的密度且固定在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在容器的底部,当整个系统自由下落时,弹簧长度将()A.变长B.不变C.恢复原长D.条件不足,无法确定【解析】选C。当系统处于静止状态时,浸在水中的小球的密度小于水的密度,由平衡条件可得:F浮=F弹+mg,所以弹簧被拉伸;当整个系统自由下落达到稳定时,小球及水处于完全失重状态,水也不再对球施加浮力,弹簧不再受到拉力,故弹簧将恢复原长;故C正确。3.质量为m0=20kg、长为L=5m的木板放在水平面上,木板与水平面的动摩擦因数为μ1=0.15,将质量m=10kg的小木块(可视为质点),以v0=4m/s的速度从木板的左端被水平抛射到木板上(如图所示),小木块与木板面间的动摩擦因数为μ2=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g=10m/s2)。则下列判断中正确的是()A.木板一定静止不动,小木块不能滑出木板B.木板一定静止不动,小木块能滑出木板C.木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板D.木板一定向右滑动,小木块能滑出木板【解析】选A。木板与地面间的摩擦力为f1=μ1(m0+m)g=0.15×(20+10)×10N=45N,小木块与木板之间的摩擦力为f2=μ2mg=0.4×10×10N=40N,f1>f2,所以木板一定静止不动;设小木块在木板上滑行的距离为x,=2μ2gx,解得x=2m<L=5m,所以小木块不能滑出木板,A正确。4.(2019·南昌模拟)为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时(仅考虑乘客与水平面之间的作用),则乘客()A.处于超重状态B.不受摩擦力的作用C.受到水平向左的摩擦力作用D.所受合力竖直向上【解析】选C。当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,故乘客处于失重状态,选项A错误;由于乘客的加速度沿斜面向下,乘客有水平向左的分加速度,对乘客进行受力分析,乘客受重力、支持力和水平向左的静摩擦力作用,选项B错误,C正确;由于乘客的加速度沿斜面向下,根据牛顿第二定律可知乘客所受的合力沿斜面向下,选项D错误。【补偿训练】如图所示,与轻绳相连的物体A和B跨过定滑轮,质量mA<mB,A由静止释放,不计绳与滑轮间的摩擦,则在A向上运动的过程中,轻绳的拉力()A.FT=mAgB.FT>mAgC.FT=mBgD.FT>mBg【解析】选B。物体A向上加速运动,物体B向下加速运动,因此A处于超重状态,FT>mAg,B处于失重状态,FT<mBg,则B正确,A、C、D错误。5.(2019·海南高考)如图,两物块P、Q置于水平地面上,其质量分别为m、2m,两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度大小为g,现对Q施加一水平向右的拉力F,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为()A.F-2μmgB.F+μmgC.F-μmgD.F【解析】选D。将两物块看作一个整体,两物块受重力和支持力,这两个力平衡,还受拉力F和摩擦力f,f=μ(m+2m)g=3μmg,由牛顿第二定律得F-f=3ma,则a=;对于物块P,根据牛顿第二定律得T-μmg=ma,整理得T=,选项D正确,A、B、C错误。6.如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用一个力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是()A.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零B.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD.斜面对球不仅有弹力,而且该弹力是一个定值【解析】选D。设球的质量为m,斜面倾角为θ,斜面给球的弹力为F1,竖直挡板给球的弹力为F2,