第4章 运动和力的关系 知能素养提升 （Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中必修第一册物理（人教版2019）

知能素养提升 类型一　力学单位制 【例1】　测量国际单位制规定的三个力学基本量分别可用的仪器是(　D　) A．米尺、弹簧测力计、秒表 B．米尺、测力计、打点计时器 C．量筒、天平、秒表 D．米尺、天平、秒表 【解析】 在国际单位制中规定的三个力学基本量分别为长度、质量和时间，分别用米尺、天平和秒表进行测量，D正确。 【变式1】　(多选)关于力学单位制，下列说法正确的是(　BD　) A．kg、m/s、N都是导出单位 B．kg、m、s都是基本单位 C．在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g D．只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma 【解析】 所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的，力学中的基本单位只有三个，即kg、m、s，其他单位都是由这三个基本单位衍生(推导)出来的，如“牛顿(N)”是导出单位，即1 N＝1 kg·m/s2(F＝ma)，A错误，B正确；在国际单位制中，质量的单位只能是kg，C错误；在牛顿第二定律的表达式中，F＝ma(k＝1)只有在所有物理量都采用国际单位制时才能成立，D正确。 类型二　超重和失重 【例2】　如图所示，撑杆跳高是一项技术性很强的体育运动，完整的过程可以简化成三个阶段：持杆助跑、撑杆起跳上升、越杆下落。撑杆跳高的过程中包含很多物理知识，下列说法正确的是(　C　) A．持杆助跑过程，重力的反作用力是地面对运动员的支持力 B．撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力大于人对撑杆的作用力 C．撑杆起跳上升阶段先处于超重状态后处于失重状态 D．最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为受到了一个向前的力 【解析】 重力是由于地球的吸引而产生的，所以任意过程中，其反作用力均为人对地球的引力，A错误；撑杆起跳上升阶段，弯曲的撑杆对人的作用力和人对撑杆的作用力是一对作用力和反作用力，B错误；撑杆起跳上升阶段人的加速度先向上，后向下，故先处于超重状态后处于失重状态，C正确；最高点手已离开撑杆，运动员还能继续越过横杆，是因为人的惯性，而没有受到冲力作用，D错误。 【变式2】　(多选)某同学站在电梯底板上，如图所示的v－t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)，根据图像提供的信息，下列说法正确的是(　AC　) A．在2～4 s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力 B．在0～2 s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态 C．在4～6 s内，该同学所受的支持力不变，该同学处于失重状态 D．在5～6 s内，电梯在加速下降，该同学处于超重状态 【解析】 在2～4 s内，图像表示匀速，处于平衡状态，则电梯底板的压力等于他所受的重力，A正确；在0～2 s内，电梯加速度向上，该同学处于超重状态，B错误；在4～6 s内，电梯加速度向下，该同学处于失重状态，支持力不变，C正确；在5～6 s内，电梯加速度向下，该同学处于失重状态，D错误。 类型三　牛顿运动定律的应用(一) 【例3】　如图所示，水平传送带A、B两端相距s＝3.5 m，工件与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1。工件滑至A端的瞬时速度vA＝4 m/s，将达到B端的瞬时速度设为vB(g取10 m/s2)，则下列说法不正确的是(　C　) A．若传送带不动，则vB等于3 m/s B．若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于3 m/s C．若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于3 m/s D．若传送带顺时针匀速转动，vB可能等于3 m/s 【解析】 若传送带不动，工件的加速度为a＝＝μg＝0.1×10 m/s2＝1 m/s2，由v－v＝2ax，得vB＝＝ m/s＝3 m/s，A正确；若传送带逆时针匀速转动，工件的受力情况不变，由牛顿第二定律知，工件的加速度仍为a＝μg，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则vB＝3 m/s，B正确；若传送带以小于3 m/s的速度顺时针匀速转动，工件滑上传送带时所受的滑动摩擦力方向水平向左，做匀减速运动，工件的加速度仍为a＝μg，工件的运动情况跟传送带不动时的一样，则vB＝3 m/s，若以大于4 m/s的速度顺时针匀速转动，则开始时物体受到的摩擦力向右，物体做加速运动，肯定大于3 m/s，C错误，D正确。 【变式3】　(多选)如图所示，传送带的水平部分长为L，传动速率为v，在其左端无初速度释放一小木块，若木块与传送带间的动摩擦因数为μ，则木块从左端运动到右端的时间可能是(　ACD　) A.＋ B. C. D. 【解析】 当小木块刚放到传送带上时μmg＝ma，得a＝μg，设小木块加速到v时运动的距离为L0，由v2＝2aL0，得L0＝。 (1)当L≤L0时，小木块一直加速，由v≥at，得t≤；由L＝at2，得t＝；由L≤vt，得t≥，C、D正确，B错误。 (2)当L>L0时，小木块