课后限时集训(九)牛顿运动定律的综合应用
(建议用时：40分钟)
[基础对点练]
题组一：超重、失重现象
1．下面关于失重和超重的说法，正确的是( )
A．物体处于失重状态时，所受重力减小；处于超重状态时，所受重力增大
B．在电梯上出现失重现象时，电梯必定处于下降过程
C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程
D．只要物体运动的加速度方向向上，物体必定处于失重状态
C [加速度方向向下，物体处于失重状态，加速度方向向上，物体处于超重状态，超重和失重并非物体的重力增大或减小，而是使悬绳(或支持面)的弹力增大或减小，故A、D均错误。电梯加速向上运动时，物体处于超重状态，电梯减速下降时，物体也处于超重状态，电梯减速上升时，物体处于失重状态，故B错误，C正确。]
2.如图所示，一位同学站在机械指针体重计上，突然下蹲到静止。根据超重和失重现象的分析方法，判断整个下蹲过程体重计上指针示数的变化情况是( )
A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重
B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重
C．先小于体重，后等于体重
D．先大于体重，后等于体重
A [此同学受到重力和体重计的支持力的作用。开始重心加速下降，处于失重状态，则支持力小于重力；后来重心减速下降，处于超重状态，则支持力大于重力，最后静止时等于重力。因此，体重计的示数将先小于体重，后大于体重，最后等于体重。A选项正确。]
3．(2019·赣州检测)电梯顶上悬挂一根劲度系数是200 N/m的弹簧，弹簧的原长为20 cm，在弹簧下端挂一个质量为0.4 kg的砝码。当电梯运动时，测出弹簧长度变为23 cm，g取10 m/s2，则电梯的运动状态及加速度大小为( )
A．匀加速上升，a＝2.5 m/s2
B．匀减速上升，a＝2.5 m/s2
C．匀加速上升，a＝5 m/s2
D．匀减速上升，a＝5 m/s2
C [由牛顿第二定律得k(l－l0)－mg＝ma，解得a＝5 m/s2，电梯匀加速上升，选项C正确，A、B、D错误。]
题组二：动力学中整体法、隔离法的应用
4.(多选)如图所示，水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为μ。用大小为F的水平外力推动物块P，记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是( )
A．若μ≠0，则k＝ B．若μ≠0，则k＝
C．若μ＝0，则k＝ D．若μ＝0，则k＝
BD [若μ≠0，选取P、Q、R三个物体作为研究对象，受力情况如图甲所示，根据牛顿第二定律有F－μ(m＋2m＋3m)g＝(m＋2m＋3m)a，解得a＝－μg；以Q与R为研究对象，Q和P之间相互作用力为F1，受力情况如图乙所示，根据牛顿第二定律有F1－μ(2m＋3m)g＝(2m＋3m)a，解得F1＝F；以R为研究对象，R和Q之间的作用力为F2，受力情况如图丙所示，根据牛顿第二定律有F2－μ·3mg＝3ma，解得F2＝F，则R和Q之间相互作用力F2与Q与P之间相互作用力F1大小之比k＝＝，A错误，B正确。若μ＝0，以P、Q、R三个物块为研究对象，根据牛顿第二定律有F＝(m＋2m＋3m)a′，解得a′＝；以Q与R为研究对象，根据牛顿第二定律有F′1＝(2m＋3m)a′，解得F′1＝F，以R为研究对象，根据牛顿第二定律有F′2＝3ma′，解得F′2＝F，则R和Q之间相互作用力F′2与Q与P之间相互作用力F′1大小之比k′＝＝，C错误，D正确。
