牛顿运动定律的综合应用
(45分钟 100分)

一、选择题(本题共9小题,每小题6分,共54分,1~6题为单选题,7~9题为多选题)
1.如图所示,在近地圆轨道环绕地球运行的“天宫二号”的实验舱内,航天员景海鹏和陈冬在向全国人民敬礼时 ( )

A.不受地球引力
B.处于平衡状态,加速度为零
C.处于失重状态,加速度约为g
D.地板的支持力与地球引力平衡
【解析】选C。天宫二号做匀速圆周运动时航天员处于完全失重状态。此时仍受到地球引力作用,只不过引力恰好充当向心力,向心加速度近似等于g;此时人对地板没有压力,地板对人也没有支持力,故C正确,A、B、D错误。
2.如图所示,用皮带输送机将质量为M的物块向上传送,两者间保持相对静止,则下列关于物块所受摩擦力Ff的说法正确的是 ( )

A.皮带传送的速度越大,Ff越大
B.皮带加速运动的加速度增大,Ff不变
C.皮带速度恒定,物块质量越大,Ff越大
D.Ff的方向一定与皮带速度方向相同
【解析】选C。若物块匀速运动,由物块的受力情况可知,摩擦力Ff=Mgsinθ,与传送带的速度无关,A项错误;物块质量M越大,摩擦力Ff越大,C项正确;皮带加速运动时,由牛顿第二定律可知,Ff-Mgsinθ=Ma,加速度a越大,摩擦力Ff越大,B项错误;若皮带减速上滑,则物块所受摩擦力方向有可能沿皮带方向向下,D项错误。
3.在静止的小车内,用细绳a和b系住一个小球,绳a处于斜向上的方向,拉力为Fa,绳b处于水平方向,拉力为Fb,如图所示。现让小车从静止开始向右做匀加速运动,此时小球相对于车厢的位置仍保持不变,则两根细绳的拉力变化情况是 ( )

A.Fa变大,Fb不变 B.Fa变大,Fb变小
C.Fa变大,Fb变大 D.Fa不变,Fb变小
【解析】选D。以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力分析图,根据牛顿第二定律得

水平方向:Fasin α-Fb=ma
竖直方向:Facos α-mg=0
由题知α不变,分析得Fa不变,
Fb=Fasin α-maasin α, 即Fb变小,故选D。