第课时牛顿运动定律的应用一(超重、失重、动力学图象)【测控导航】知识点题号1.超重、失重1、6、92.对图象的理解2、3、83.图象的应用4、5、10、11、124.传送带问题71.(山东烟台市一模)如图是某跳水运动员最后踏板的过程:设运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下运动到最低点(B位置).对于运动员从A位置运动到B位置的过程中,下列说法正确的是(B)A.运动员到达最低点时处于失重状态B.运动员到达最低点时处于超重状态C.在这个过程中,运动员的速度一直在增大D.在这个过程中,运动员的加速度一直在增大解析:运动员接触跳板(A位置)时,运动员只受重力,加速度方向向下,速度向下,则跳板的形变量增加,跳板对运动员的弹力增大,加速度减小,所以运动员做加速度减小的加速运动;当跳板的弹力增大到大小等于运动员的重力时,加速度为零,速度达到最大;运动员继续向下运动,跳板的形变量继续增大,弹力增大,运动员的加速度方向向上且在增大,所以运动员做加速度增大的减速运动;综上所述,运动员到达最低点时的加速度方向向上,所以此时运动员处于超重状态,故A错误、B正确;从A到B的过程中,运动员的速度先增大后减小,故C错误;运动员的加速度先减小后增大,故D错误.超重、失重只取决于加速度方向,与物体运动方向无关.2.一个静止的质点,在0～5s时间内受到合力F的作用,合力的方向始终在同一直线上,合力F随时间t的变化图线如图所示.则质点在(C)A.第1s末速度方向改变B.第2s末加速度为零C.第4s末运动速度为零D.第4s末回到原出发点解析:根据题意和Ft图象,可画出vt图象,如图所示.由vt图象可得,质点始终没有改变速度方向,A错;根据Ft图象可得,合力F始终不为零,所以加速度也始终不为零,B错;由vt图象可得,第4s末运动速度为零,C正确;质点始终沿正方向运动,D错.遇到Ft图象时,常把它转化为vt图象进行分析.3.水平地面上有一直立的轻弹簧,下端固定,上端与物体A相连接,整个系统处于静止状态,如图(甲)所示.现用一竖直向下的力F作用在物体A上,使A向下做一小段匀加速直线运动(弹簧一直处在弹性限度内),如图(乙)所示.在此过程中力F的大小与物体向下运动的距离x间的关系图象正确的是(D)解析:未施加外力时kx0=mg,有力F作用过程中F+mg-k(x+x0)=ma,即:F=kx+ma,故选项D正确.利用弹簧考查牛顿运动定律、变力做功、机械能守恒及动能定理,一直是高考考查热点.处理该类问题的关键是明确研究对象在初末位置的受力情况,正确分析研究过程中的能量转化,选择相应规律列方程解决.4.(福州三中模拟)两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在0～0.40s时间内的vt图象如图所示.若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为(B)A.和0.30sB.3和0.30sC.和0.28sD.3和0.28s解析:根据图线特点知甲做匀加速直线运动,乙做匀减速直线运动,根据a=得3a甲=a乙,根据牛顿第二、第三定律有=,得=3.再由图线乙有=,得t1=0.30s,故B正确.5.(宿州二模)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图(甲)所示,物块速度v与时间t的关系如图(乙)所示.取重力加速度g=10m/s2.由此两图线可以得出物块(C)A.质量为1.5kgB.与地面之间的动摩擦因数为0.2C.在t=3s时刻的加速度为2m/s2D.在t=3s时刻的速度为3m/s解析:根据题图,在4～6s内,水平推力F=2N,物块以v=4m/s的速度做匀速直线运动,这说明物块受到的滑动摩擦力f=F=2N,又f=μmg,所以μmg=2N;在2～4s内,水平推力F=3N,物块做匀加速直线运动,加速度a=2m/s2.根据牛顿第二定律,有F-f=ma,联立以上各式并代入数据可得m=0.5kg,μ=0.4.选项A、B错误,选项C正确.由图(乙),可知t=3s时刻的速度为2m/s,选项D错误.6.在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是(D)解析:该同学下蹲过程中,先向下做加速运动,后向下做减速运动,所以他先处于失重状态,后处于超重状态,则F先小于G,后大于G,故D正确.7.(年福建理综)如图(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...
