2018 - 2019版高中物理第四章牛顿运动定律4.7用牛顿运动定律解决问题（二）习题新人教版

对A球受力分析如图所示,由平衡条件得F=mgtanB、D错误。 答案:C

F=kx,则xC正确,选项A、

8滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv,其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中,在水平牵引力的作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时,滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s,sin 37°=0.6,忽略空气阻力):

2

2

(1)水平牵引力的大小; (2)滑板的速率。

解析:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示

由共点力平衡条件可得

FNcos θ=mg FNsin θ=F

① ②

由①②联立,得F=810 N。

(2)FN

又FN=kv

2

得vm/s。

答案:(1)810 N (2)5 m/s

能力提升

1

如图所示,小球靠在竖直固定挡板上与斜面保持静止,不计摩擦,当缓慢增大斜面的倾角时,小球对挡板的弹力FN1和小球对斜面的弹

A.FN1变大,FN2变大 B.FN1变大,FN2变小 C.FN1变小,FN2变小 D.FN1变小,FN2变大

解析:按照力的分解原则,将小球的重力G沿垂直于挡板和垂直于斜面方向分解为F1和

F2,,由于斜面倾角α在缓慢变大,故力F2在缓慢地改变大小和方向,

而F1方向不变,大小缓慢变化,但无论如何变化,F1与F2、F1'与F2'、F1″与F2″…的合力始终为重力G(即对角线一定),由图可知,倾角α增大时,FN1、FN2均是增大,故选项A正确。 答案:A

2若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )

解析 根据题图可知,对于时间轴下面的图象,电梯先向下做匀加速运动,再匀速,后匀减速运动,则根据牛顿第二定律可知,货物随电梯先失重,再处于平衡状态,后超重,则支持力先小于重力,再等于重力,后大于重力;对于时间轴上面的图象,电梯向上先做匀加速运动、再匀速、后匀减速运动时,同理可知支持力先大于重力、再等于重力、后小于重力,选项B正确。 答案 B

★3如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,

弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )

A

解析:对两小球组成的整体,受到整体重力G、轻弹簧A的弹力FA、轻弹簧C的弹力FC三个力的作用,根据平衡条件可得,水平方向有FAsin 30°=FC,根据胡克定律可得FA=kxA,FC=kxC,联立

D正确。

答案:D

★4

(多选)如图所示,物块A、B的质量均为m,水平地面和竖直墙面均光滑,在水平推力F的作用下,两物块均处于静止状态。则( ) A.B受到的摩擦力大小等于mg B.B受到的摩擦力大小等于2mg C.B对地面的压力大小等于mg D.B对地面的压力大小等于2mg

解析:分析A、B整体的受力,如图甲所示,由平衡条件可知,FNB=2mg,即B对地面的压力大小等于2mg,选项D正确;再隔离物块A,对其受力如图乙所示,由平衡条件可知,FfBA=mg,根据牛顿第三定律,A对

B的摩擦力大小也等于mg,选项A正确。

答案:AD

5如图所示,质量m=5 kg的物体置于一粗糙斜面上,用一平行于斜面、大小等于30 N的力F推物体,使物体沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m0=10 kg,且始终静止,求地面对斜面的摩擦力及支持力的大小。(g取10 m/s) 解析:

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