第3讲牛顿运动定律的综合应用VIP专享VIP免费

第3讲牛顿运动定律的综合应用一、动力学两类基本问题1．由受力情况判断物体的运动状态：处理这类问题的基本思路是：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律(F合＝ma)求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移．2．由运动情况判断受力情况：处理这类问题的基本思路是：已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力．二、超重、失重与完全失重1．视重(1)当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重．(2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力．2．超重、失重和完全失重比较超重现象失重现象完全失重概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象产生条件物体的加速度方向竖直向上物体的加速度方向竖直向下物体的加速度方向竖直向下，大小a＝g原理式F－mg＝maF＝m(g＋a)mg－F＝maF＝m(g－a)mg－F＝mgF＝0运动状态加速上升、减速下降加速下降或减速上升以a＝g加速下降或减速上升1．下列说法中正确的是()A．只有正在向上运动的物体，才有可能处于超重状态B．超重就是物体所受的重力增加C．物体处于超重状态时，地球对它的引力变大D．超重时物体所受的重力不变解析：物体处于超重状态时，物体具有向上的加速度，但物体的速度不一定向上，故A错误；物体处于超重状态，并不是物体的重力发生了变化，故B、C错误，D正确．答案：D2．(2013·辽宁大连高三双基测试)如图所示，一些商场安装了智能化的自动电梯，当有乘客乘行时自动电梯经过先加速再匀速两个阶段运行，则电梯在运送乘客的过程中()A．乘客始终受摩擦力作用B．乘客经历先超重再失重C．电梯对乘客的作用力始终竖直向上D．电梯对乘客的作用力先指向前上方，再竖直向上解析：乘客先有斜向上的加速度再匀速，故乘客先超重后既不超重又不失重，选项B错误；匀速运动阶段乘客受竖直方向的重力与支持力作用而平衡，不受摩擦力，选项A错误；乘客在加速阶段受电梯的作用力与重力作用，合力沿平行电梯斜面向上，重力竖直向下，故电梯对乘客的作用力斜向前上方，选项D正确．答案：D3．在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m的物体，当电梯静止时，弹簧被压缩了x；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了.则电梯运动的情况可能是()A．以大小为g的加速度加速上升B．以大小为g的加速度减速上升C．以大小为g的加速度加速下降D．以大小为g的加速度减速下降解析：当电梯静止时，弹簧被压缩了x，则kx＝mg；当电梯运动时，弹簧又被继续压缩了，则物体所受的合外力为F＝，方向竖直向上，由牛顿第二定律知加速度为a＝＝g，方向竖直向上．若电梯向上运动，则电梯以大小为g的加速度加速上升；若电梯向下运动，则电梯以大小为g的加速度减速下降，D正确．答案：D4.一间新房要盖屋顶，为了使下落的雨滴能够以最短的时间淌离屋顶，则所盖屋顶的顶角应为(设雨滴沿屋顶下淌时，可看成在光滑的斜坡上下滑)()A．60°B．90°C．120°D．150°解析：由题意知，雨滴沿屋顶的运动过程中受重力和支持力作用，设其运动的加速度为a，屋顶的顶角为2a，则由牛顿第二定律得a＝gcosα.又因屋檐的前后间距已定，设为2b，则雨滴下滑经过的屋顶面长度x＝，由x＝at2得t＝，则当α＝45°时，对应的时间t最小，所以屋顶的顶角应取90°，B正确．答案：B5.(2013·池州模拟)在水平面上放着两个质量分别为3kg和2kg的小铁块A和B，它们之间用一根自由长度为10cm，劲度系数为100N/m的轻弹簧相连，铁块与水平面之间的动摩擦因数均为0.2.铁块A受到一大小为20N的恒定水平外力F，两个铁块一起向右做匀加速直线运动，如图所示，这时两铁块之间的弹簧长度应为(重力加速度g取10m/s2)()A．12cmB．13cmC．15cmD．18cm解析：取A、B为一整体，由牛顿第二定律可得：F－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a，则a＝2m/s2，再以B为研究对象：kx－μmBg＝mBa，可得：x＝0.08m＝8cm，故弹簧的长度应为l＝l0＋x＝18cm，D正确．答案：D(19分)如图所示，在海滨游乐场里有一...