3.3 牛顿运动定律的综合应用
1．下列实例属于超重现象的是 ( )．
A．汽车驶过拱形桥顶端
B．荡秋千的小孩通过最低点
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
D．火箭点火后加速升空
解析 本题考查了超、失重现象的本质．物体运动时具有竖直向上的加速度，属于超重
现象．A、C两个选项中的汽车和运动员都具有竖直向下的加速度，均不正确；B、D两
个选项中的小孩和火箭都具有竖直向上的加速度，处于超重状态，均正确．
答案 BD
2．关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( )
A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大
B．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零
C．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大
D．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零
解析 加速度由合外力决定，加速度与速度无必然联系。物体的速度为零时，加速度可为零也可不为零；当加速度为零时，速度不变。
答案 CD
3．如图3－3－11所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为 ( )．
A．加速下降 B．加速上升
C．减速上升 D．减速下降
解析 木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好
无压力时，表明系统有向上的加速度，是超重，所以木箱的运动状态可能为减速下降或
加速上升，故B、D正确．
答案 BD
4. 某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图3－3－2所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正) ( )．
解析 从图可以看出，t0～t1时间内，该人的视重小于其重力，t1～t2时间内，视重正好
等于其重力，而在t2～t3时间内，视重大于其重力，根据题中所设的正方向可知，t0～t1
时间内，该人具有向下的加速度，t1～t2时间内，该人处于平衡状态，而在t2～t3时间内，
该人则具有向上的加速度，所以可能的图像为A、D.
答案 AD
5．如图3－3－3是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则 ( )．
A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
D．返回舱在喷气过程中处于失重状态
解析 火箭开始喷气瞬间，返回舱受到向上的反作用力，所受合外力向上，故伞绳的拉
力变小，所以选项A正确；返回舱与降落伞组成的系统在火箭喷气前受力平衡，喷气后
减速的主要原因是受到喷出气体的反作用力，故选项B错误；返回舱在喷气过程中做减
速直线运动，故合外力一定做负功，选项C错误；返回舱喷气过程中产生竖直向上的加
速度，故应处于超重状态，选项D错误．
答案 A
6. 如图3－3－4所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为μ，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是 ( )．
A．μmg B.
C．μ(M＋m)g D．ma
解析 m与M无相对滑动，故a相同．
对m、M整体F＝(M＋m)·a，故a＝
m与整体加速度相同也为a，对m：f＝ma，即f＝，又由牛顿第二定律隔离m，f
＝ma，故B、D正确．
答案 BD
7．如图3－3－12所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是 ( )．
A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
解析 对于A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升
还是下降过程，A对B均无压力，只有A项正确．
答案 A
8．如图3－3－13所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt (k是常数)，木板和木块加速度
的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是 ( )．
解析 刚开始木块与木板一起在F作用下加速，且F＝kt，a＝＝，当相对
滑动后，木板只受滑动摩擦力，a1不变，木块受F及滑动摩擦力，a2＝＝－μg，、
故a2＝－μg，a－t图象中斜率变大，故选项A正确，选项B、C、D均错误．
答案 A
9．如图3－3－7所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＜tan θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是 ( )．
解析 小木块被释放后的开始阶段做匀加速直线运动，所受摩擦力沿斜面向下，加速度
为a1.当小木块的速度与传送带速度相同后，小木块开始以a2的加速度做匀加速直线运
动，此时小木块所受摩擦力沿斜面向上，所以a1>a2，在v－t图像中，图线的斜率表示[ ]
加速度，故选项D对(传送带模型)．
答案 D
10．如图3－3－8甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行．初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带．若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图像(以地面为参考系)如图3－3－21乙所示．已知v2>v1，则 ( )．
图3－3－8
A．t2时刻，小物块离A处的距离达到最大
B．t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C．0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D．0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
解析 相对地面而言，小物块在0～t1时间内，向左做匀减速运动，t1～t2时间内，又反
向向右做匀加速运动，当其速度与传送带速度相同时(即t2时刻)，小物块向右做匀速运
动．故小物块在t1时刻离A处距离最大，A错误．相对传送带而言，在0～t2时间内，
小物块一直相对传送带向左运动，故一直受向右的滑动摩擦力，在t2～t3时间内，小物
块相对于传送带静止，小物块不受摩擦力作用，因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距
离达到最大值，B正确，C、D均错误(传送带模型)．
答案 B
11．两个叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图3－3－9所示，滑块A、B质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，求滑块B受到的摩擦力．
解析 把A、B两滑块作为一个整体，设其下滑的加速度大小为a，由
牛顿第二定律有
(M＋m)gsin θ－μ1(M＋m)gcos θ＝(M＋m)a得a＝g(sin θ－μ1cos θ)．
由于a
【点此下载】