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3.牛顿运动定律的应用
1.(2018·南通市等七市三模)春秋末年齐国人的著作《考工记》中有“马力既竭,辀犹能一取焉”,意思是马对车不施加拉力了,车还能继续向前运动.这是关于惯性的最早记述.下列关于惯性的说法中正确的是( )
A.车只在运动时才具有惯性
B.撤去拉力后车的惯性大小不变
C.拉力可以改变车的惯性
D.车运动越快惯性越大
答案 B[来源:学科网ZXXK]
2.如图1所示,一些商场安装了智能化的自动扶梯.为了节约能源,在没有乘客乘行时,即自动扶梯不载重时往往以较小的速度匀速运行,当有乘客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个运动阶段.关于台阶对人的摩擦力和支持力,下列表述正确的是( )
图1
A.匀速时,摩擦力方向沿水平向左
B.匀速时,人受到的支持力大于受到的重力
C.加速时,摩擦力方向沿斜面向上
D.加速时,人受到的支持力大于受到的重力
答案 D[来源:学科网ZXXK]
解析 匀速运动阶段,乘客不受摩擦力的作用,故A错误;匀速时,人受到的支持力等于受到的重力,故B错误;乘客在加速运动的过程中有斜向上的加速度,此加速度可以分解为水平向左和竖直向上的加速度,在水平方向上摩擦力提供了运动所需要的加速度,所以人受到的摩擦力水平向左,故C错误;在竖直方向处于超重状态,所以人受到的支持力大于人受到的重力,故D正确.[来源:学+科+网]
3. (2018·盐城市、东台市模拟)如图2所示,物体A、B、C质量分别为m、2m、3m,A与天花板间、B与C之间用轻弹簧连接,当系统平衡后,突然将A、B间绳烧断,在绳断的瞬间,A、B、C的加速度分别为(以向下的方向为正方向,g为重力加速度)( )
图2
A.g,g,g
B.-5g,2.5g,0
C.-5g,2g,0
D.-g,2.5g,3g
答案 B
解析 A、B间绳烧断前,由平衡条件得知,下面弹簧的弹力大小为F1=mCg=3mg,上面弹簧的弹力大小为F2=(mA+mB+mC)g=6mg,A、B间绳的拉力大小为FT=(mB+mC)g=5mg.A、B间绳烧断瞬间,两根弹簧的弹力都没有变化,则对A:此瞬间A所受的合力大小与原来所受绳子的拉力FT大小相等,方向相反,即方向向上,则-5mg=maA,得aA=-5g.对B:此瞬间B所受的合力大小与原来所受绳子的拉力FT大小相等,方向相反,即方向向下,则5mg=2maB,得aB=2.5g.对C:此瞬间弹簧的弹力没有变化,则C的受力情况没有变化,所以aC=0,故选B.
4.(多选)(2018·扬州中学5月模拟)一小滑块(可看成质点)在水平拉力F作用下,沿粗糙水平面做直线运动,其速度v随时间t变化的图象如图3所示.在0.5 s、1.5 s、2.5 s、3.5 s时刻拉力F的大小分别为F1、F2、F3、F4,则下列判断一定正确的是( )
图3
A.F1<F2 B.F2=F3
C.F1>F4 D.F3>F4
答案 CD
解析 由题图v-t图象可知,0.5 s、1.5 s时刻的加速度a1、a2的方向都为正,而且a1>a2,在2 s时刻的速度达到最大值,此时加速度等于0,2.5 s、3.5 s时刻的加速度a3、a4的方向都为负,而且|a4|>|a3|,以速度v的方向为正方向,则:F-Ff=ma,所以:F=Ff+ma,结合各点的加速度的大小与方向关系,可知:F1>F2>F3>F4,故A、B错误,C、D正确.
5.(多选)(2018·江苏一模) 如图4所示,两个物体A和B通过轻绳相连,绳与轻质滑轮间的摩擦可忽略不计.开始系统处于静止状态,各段轻绳均在竖直方向上,已知物体B的质量为m,重力加速度为g.现对物体B施加一竖直向下、大小为mg的恒力F.下列说法中正确的是( )[来源:学科网ZXXK]
图4
A.物体A的质量为2m
B.施加外力后,物体B的加速度大小为g
C.施加外力后,物体B的加速度大小为g
D.系统加速过程中,轻绳的张力大小为mg
答案 ACD
解析 施加外力前,以物体B为研究对象,可知绳子拉力为FT=mg,以物体A为研究对象,根据平衡条件可得A的重力为2mg,则物体A的质量为2m,故A正确;施加外力后,根据动滑轮的特点可知物体B的加速度大小等于物体A的加速度大小的2倍,设物体B的加速度大小为a,绳子拉力为FT′,对物体B根据牛顿第二定律可得F+mg-FT′=ma,对物体A根据牛顿第二定律可得2FT′-2mg=2m×a,联立解得a=g,轻绳的张力大小为FT′=mg,故B错误,A、C、D正确.[来源:Z。xx。k.Com]
6.(2018·锡山中学月考)如图5,一截面为椭圆形的容器内壁光滑,其质量为M,置于光滑水平面上,内有一质量为m的小球,当容器受到一个水平向右的力F作用向右匀加速运动时,小球处于图示位置,重力加速度为g,此时小球对椭圆面的压