第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用

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1、第3讲　牛顿运动定律的综合应用1．关于超重和失重的下列说法中，正确的是(　　)．A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化解析　物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，超重和失重并非物体的重力发生变化，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，综上所述

2、，A、B、C均错，D正确．答案　D2．2012年9月19日凌晨3时10分，我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭，以“一箭双星”方式，成功将第14和15颗北斗导航卫星发射升空并送入预定轨道．相关图片如图1所示．则下列说法不正确的是(　　)．图1A．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力B．发射初期，火箭处于超重状态，但它受到的重力却越来越小C．高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等D．发射的两颗卫星进入轨道正常运转后，均处于完全失重状态解析　由作用

3、力与反作用力大小相等，可知A错误；火箭发射初期，因为火箭向上加速运动，故处于超重状态，随着火箭距地越来越远，所受的重力也越来越小，B正确；由作用力与反作用力的关系可知C正确；卫星进入轨道正常运转后，所受的万有引力充当向心力，此时各卫星均处于完全失重状态，D正确．答案　A3．如图2所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的斜面，现将一个重为4N的物体放在斜面上，让它自由下滑，那么测力计因4N物体的存在而增加的读数不可能是(　　)．图2A．4N　　　B．2NC．2N　　　D．3N解析　当斜面光滑时，物体沿斜面

4、下滑时有竖直向下的分加速度ay，处于失重状态，托盘测力计增加的示数为ΔF＝mg－may，而ay＝asinθ，又因mgsinθ＝ma，所以ΔF＝mg－mgsin2θ＝3N；当斜面粗糙时，物体有可能匀速下滑，此时托盘测力计增加的示数为ΔF＝mg＝4N，而当物体沿斜面加速下滑时，托盘测力计增加的示数应满足3N≤ΔF≤4N，所以选C.答案　C4．如图3在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为FN，球b所受细线的拉力为F.剪断连接球b的细线后，在球b上升过程中

5、地面受到的压力(　　)图3A．小于FNB．等于FNC．等于FN＋FD．大于FN＋F解析：剪断连接球b的细线后，b球会向上加速，造成两球之间的静电力F电增大，剪断前由整体法FN＝Mg＋mag＋mbg，F电＝mbg＋F.剪断后对箱和a球有FN′＝Mg＋mag＋F电′＝FN－mbg＋F电′，由于F电′＞F电，所以FN′＞FN＋F，故选D.答案：D5．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其vt图线如图4所示，则(　　)．图4A．在0～t1时间内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2

6、时间内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2时间内，外力F大小可能先减小后增大解析　0～t1时间内，物体做加速度减小的加速运动，由F1－f＝ma1，a1减小，可知外力不断减小，A错；由图线斜率可知t1时刻的加速度为零，故外力大小等于摩擦力大小，B错；t1～t2时间内，物体做加速度增大的减速运动，若外力方向与物体运动方向相同，由f－F2＝ma2，a2增大，可知外力逐渐减小，若外力方向与物体运动方向相反，由f＋F3＝ma2，a2增大，可知外力逐渐增大，又由于在t1时刻，外力F大小等于摩擦力f的大小，所以F可能先与

7、物体运动方向相同，大小逐渐减小，减小到0后再反向逐渐增大，故C、D对．答案　CD6．物体由静止开始做直线运动，则上下两图对应关系正确的是(图中F表示物体所受的合力，a表示物体的加速度，v表示物体的速度)(　　)．解析　由F＝ma可知加速度a与合外力F同向，且大小成正比，故Ft图象与at图线变化趋势应一致，故选项A、B均错误；当速度与加速度a同向时，物体做加速运动，加速度a是定值时，物体做匀变速直线运动，故选项C正确，D错误．答案　C7．用一水平力F拉静止在水平面上的物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，加速度a随

8、外力F变化的图象如图5所示，g＝10m/s2，则可以计算出(　　)．图5A．物体与水平面间的最大静摩擦力B．F为14N时物体的速度C．物体与水平面间的动摩擦因数D．物体的质量解析　由aF图象可知，拉力在7N之前加速度都是0，因此可知最大静摩擦力为7N，选项A正确；再由图象可知，当F＝7N时，加速度为0.5m/s2，当F＝14N时，加速度为4m/s2，即F1－μmg＝ma1，F2－μmg