专题探究三 牛顿运动定律的综合应用
1.(2019·天津测试)(多选)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是G,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是( AD )
A.加速下降 B.加速上升
C.减速下降 D.减速上升
解析:测力计的示数减小,砝码所受的合力方向向下,则加速度向下,砝码处于失重状态,而速度方向可能向上,也可能向下,所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降.
2.(2019·江苏南京、盐城模拟)如图所示,质量为m的物块放在容器底部,随同容器一起从某一高处由静止释放,下落过程中不计一切阻力.则物块( C )
A.加速度大于g
B.加速度小于g
C.对容器底部的压力等于0
D.对容器底部的压力等于mg
解析:物块和容器一起做自由落体运动,加速度为g,故A,B错误.对容器分析,物块若对容器有压力,加速度将大于g,所以对容器没有压力,故C正确,D错误.
3.滑沙是国内新兴的旅游项目,即乘坐滑板从高高的沙山顶自然下滑,随着下滑速度的加快,在有惊无险的瞬间体味到了刺激和快感.其运动可以简化为如图所示,一位游客先后两次从静止下滑,下列v t图像中实线代表第一次从较低位置滑下,虚线代表第二次从较高位置滑下,假设斜面和地面与滑板之间的动摩擦因数不变,忽略空气阻力,拐弯处速度大小不变,则v t图像正确的是( D )
解析:设滑板与沙之间的动摩擦因数为μ,斜面与水平面之间的夹角为θ,当游客与滑板沿斜面向下运动时,mgsin θ-μmgcos θ=ma1,则a1=gsin θ-μgcos θ,可知,向下滑动的加速度与斜面的高度无关,则在v t图中两次加速的过程图线的倾斜程度相同;在水平面上减速的过程中μmg=ma2,所以a2=μg,可知减速过程中的加速度也是大小相等的,则两次减速过程中的v t图线是平行线,故A,B,C错误,D正确.
4.(2018·沈阳四校协作体期中)
质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球与圆槽保持相对静止,如图所示,则( C )
A.小球对圆槽的压力为
B.小球对圆槽的压力为
C.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增大
D.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小
解析:由整体法可求得系统的加速度a=,小球对圆槽的压力FN=m=m,当F增大后,FN增大.
5.(多选)质量分别为M和m的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图(甲)所示,绳子平行于倾角为α的斜面,M恰好能静止在斜面上,不考虑M,m与斜面之间的摩擦.若互换两物块位置,按图(乙)放置,然后释放M,斜面仍保持静止.则下列说法正确的是( BCD )
A.轻绳的拉力等于Mg
B.轻绳的拉力等于mg
C.M运动的加速度大小为(1-sin α)g
D.M运动的加速度大小为g
