4.6 牛顿运动定律应用 同步练习 一、单选题 1．如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，其下端挂了一个质量为 5kg 的重物，电梯做 匀速直线运动时，弹簧秤的示数为 50N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变 为 40N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（取 g  10N / kg ）（　　） A．物体的重力变小了，物体处于失重状态 B．电梯一定向下做匀减速运动，加速度大小为 C．电梯可能向上做匀减速运动，加速度大小为 2m / s 2 2m / s 2 D．此时电梯运动的加速度方向一定向上 2．如图所示，在某次“蹦床”活动中，某小朋友从高处下落至蹦床并反弹至最高点的情 景，不计空气阻力和一切摩擦，则该小朋友（　　） A．下落过程中脚刚接触蹦床时速度最大 B．下落过程中，一直处于失重状态 C．从蹦床最低点弹起至刚好离开蹦床过程中，一直处于超重状态 D．从蹦床最低点弹起至刚好离开蹦床过程中，其加速度先减小再增大 3．倾角为  、质量为 M 的斜面体始终静止在水平桌面上，质量为 m 的木块沿光滑斜 面自由下滑。下列结论正确的是（　　） A．斜面体处于超重状态 B．木块对斜面体的压力大小是 mg sin  C．桌面对斜面体的摩擦力大小是 mg sin  cos  D．桌面对斜面体的支持力大小是  M  m g 4．蹦极是跳跃者把固定的弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一项极限运动， 某人做蹦极运动时，所受绳子拉力 F 的大小随时间 t 变化的情况如图所示，如果将蹦 极的过程近似看作在竖直方向的运动，重力加速度为 g,由图可知（　　） F0 A．跳跃者的质量为 g B．跳跃者在弹性绳刚好拉直时速度最大 C．下降过程中跳跃者最大加速度约为 2g D．绳子拉力 F 逐渐增大过程，跳跃者加速度逐渐减小 5．站在电梯里的人处于超重状态，此时电梯可能正在（　　） A．匀速上升 B．匀速下降 C．加速上升 D．加速下降 6．下列关于失重的说法中，正确的是（　　） A．失重就是物体所受重力变小 B．物体加速上升时处于失重状态 C．物体自由下落时不会产生失重现象 D．失重现象中地球对物体的实际作用力没有变化 7．水平传送带长 20m ，以 2m/s 的速度做匀速运动。在传送带的一端轻轻放上一个物 体。已知物体与传送带之间的动摩擦因数   0.1 ，则物体到达另一端的时间为， g 取 10m / s 2 A． ，（　　） 10s B． 11s C． 12s D． 2 10 s v1 t1 8．在有空气阻力的情况下，以初速度 从地面竖直上抛一个小球。经过时间 ，小球 t2 v2 到达最高点，又经过时间 ，小球从最高点落到抛出点。小球着地时的速度为 ，则 （　　） A． C． v2  v1 v2  v1 ， ， t2  t1 B． t2  t1 D． v2  v1 v2  v1 ， ， t2  t1 t2  t1 9．如图所示，车沿水平地面作直线运动，车箱内悬挂在车顶上的小球悬线与竖直方向 夹角为  ，放在车箱底板上的物体 A 跟车箱相对静止，A 的质量为 m，A 与小车间的动 摩擦因数为 μ，则下列说法正确的是（　　） A．小车一定正在向右加速运动 B．小车的加速度为 gsin  ，方向向右 C．A 受的摩擦力为 μmg ，方向向左 D．A 受的摩擦力为 mgtan  ，方向向右 10．如图，固定在水平面上的直角斜面，其顶角为直角，左侧斜面光滑，倾角为 37°， 右斜鞋面粗糙。现将两个可视为质点的物块同时从两斜面顶端静止释放又同时到达斜 面底端（重力加速度 g  10m/s 2 的动摩擦因数为（　　） ， sin 37� 0.6 ， cos 37� 0.8 ），则右侧斜面与物块间 A． 7 12 B． 5 12 C． 3 4 D． 3 5 11．如图所示，一辆汽车在平直的公路上以 22.5 m/s 的速度行驶，车内用细绳悬挂一 小球。刹车时，汽车做匀减速运动，小球稳定时细线与竖直方向的夹角恒为 θ=37°。 已知 sin37°=0.6， cos 37°=0.8，重力加速度 g 取 10 m/s2，则汽车在刹车后 4 s 内的位移 大小为（　　） A．30m B．33.75m C．40m D．42.75m 12．如图所示，车辆在行驶过程中，遇到紧急情况需要急刹车，为了保护驾乘人员的 安全，要求驾驶员和乘客都必须正确佩戴安全带。假定乘客质量为 70kg，汽车车速为 108km/h，从踩下刹车到汽车完全停止运动需要的时间为 5s，则乘客受到的合力大约为 （　　） A．300N B．420N C．600N D．800N 13．竖直矿井中的升降机可实现地下深处和地面之间的人员快速运送。某次升降机从 矿井底部向地面运送工作人员过程中的速度（v） -时间（t）图像（竖直向上为正方 向）如图所示，根据图像可知，工作人员（　　） A．在 0 ~ t1 时间内处于失重状态 B．在 0 ~ t1 时间内受到的支持力先增大 后减小 C．在 t2 ~ t3 时间内处于超重状态 D．在 t2 ~ t3 时间内先处于超重状态后处 于失重状态 14．汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的 痕迹称为刹车线，由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度，由此可确定汽车是否超速。 已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为 0.45 ，某次测得刹车线长100m 。汽车在刹车 g 10m / s 2 前的瞬间的速度大小为（重力加速度 取 ）（　　） A． 10 m / s B． 20 m / s C． 30 m / s D． 40 m / s 15．如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力 F 拉物体，在 F 从 0 开始逐 渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度随外力 F 变化的图像如图 乙所示，根据图乙中所标出的数据可计算出（g 取 10m/s2）（　　） A．物体的质量为 1kg B．物体的质量为 2kg C．物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2 D．物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5 16．如图所示，A、B 两个物体相互接触，但并不黏合、放置在水平面上，水平面与物 体间的摩擦力可忽略，两物体的质量 mA 为 4kg ， mB 为 6kg 。从 t 0 开始，推力 FA 和 拉力 FB 分别作用于 A、B 上， FB  (2  2t )(N) FA、FB 随时间的变化规律为 FA  (8  2t )(N) ， ，则下列说法正确的是（　　） A． t  1s 时，A、B 间的相互作用力为 6N B． t  1s 时，A 的加速度为 1m / s 2 C． t  3s 时，A、B 间的相互作用力为 6N D． t  3s 时，B 的加速度为 1m / s 2 17．如图所示，在倾角为 30°的斜面上，一质量为 4m 的小车在沿斜面向下的恒力 F 作 用下下滑，在小车下滑的过程中，小车支架上连接着小球（质量为 m）的轻绳恰好保 持水平，则外力 F 的大小为（　　） A．7.5mg B．11mg C．5.5mg D．9mg 二、解答题 18．如图所示，一个 m=2kg 的物体放在 μ=0.2 的粗糙水平面上，用一条质量不计的细 绳绕过定滑轮和一只 m0=0.1kg 的小桶相连，已知 m 与水平面间的最大静摩擦力 Ffmax=4.5N，滑轮的摩擦不计，g 取 10m/s2，求在以下情况中 m 受到的摩擦力的大小。 （1）只挂 m0 处于静止状态时； （2）只挂 m0 但在 m 上再放一个 m'=3kg 的物体时； （3）只在桶内加入 m1=0.5kg 的沙子时。 19．质量 m  1.5t 的汽车（包括乘客和驾驶员）在平直的高速公路上匀速行驶，因前方 发生事故紧急刹车后无动力滑行，先后经过 A、B、C 三个位置，最后停止在 D 点，经 测量 xAB  42m ， xBC  30m 速直线运动，重力加速度 ，从 A 到 B 和 B 到 C 所用时间均为 g  10m / s 2 T  2.0s 。设汽车做匀减 。求： （1）汽车刹车后滑行过程中的平均阻力； （2）CD 两个位置之间的距离。 20．如图所示，倾角为 37°足够长的传送带以 4m/s 的速度顺时针转动，现使小物块 以 2m/s 的初速度沿传送带向下运动，小物块的速度随时间变化的关系如图所示， g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求： （1）简述 0~2s、2~6s、6~8s 小物块的运动状况； （2）小物块与传送带间的动摩擦因数为多大（结果用分数表示）； （3）0~8s 内小物块与传送带之间的划痕为多长。 参考答案 1．C 【详解】 A．某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为 40N，是物体对弹簧秤的拉力减小了，物 体的重力没有发生变化，故 A 错误； BCD．电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为 50N，则物体的重力为 50N。在某时刻电梯 中的人观察到弹簧秤的示数变为 40N，对重物有 mg  F  ma 解得 a  2m/s 2 方向竖直向下。则电梯的加速度大小为 2m/s2，方向竖直向下，电梯可能向下做匀加速运动， 也可能向上做匀减速运动，故 BD 错误，C 正确。 故选 C。 2．D 【详解】 A．刚接触蹦床时，弹力为零，小朋友只受重力，还会向下加速，所以速度并不是最大， 故 A 错误； B．下落过程中，当小朋友受到的弹力大于重力时，合力方向向上，加速度向上，不是失 重状态，故 B 错误； C．从蹦床最低点向上弹起的过程中，当小朋友受到的弹力小于重力时，合力方向向下， 处于失重状态，故 C 错误； D．从蹦床最低点弹起至刚好离开蹦床的过程中，刚开始弹力大于重力，加速度向上，随 着弹力的减小，加速度不断减小，当弹力小于重力时，随着弹力的减小，加速度反向增大， 故 D 正确。 故选 D。 3．C 【详解】 A．斜面体始终静止在水平桌面上，加速度为零，不是超重，A 错误； B．质量为 m 的木块沿光滑斜面自由下滑，对木块的重力按照效果分解，则木块对斜面体 的压力大小是 N  mg cos  B 错误； CD．选斜面为对象，受力如图 则 FN  N cos   Mg  mg cos 2   Mg f  N sin   mg sin  cos  D 错误，C 正确。 故选