35牛頓運動定律的應用每課一練

1、3.5牛頓運動定律的應用每課一練（教科版必修 1）一、選擇題（本題共8小題，每小題5分，共40分）1. 用40 N的水平力F拉一個靜止在光滑水平面上、質(zhì)量為20 kg的物體，力F作用3s后撤去，則第5 s末物體的速度和加速度的大小分別是（）A. v= 6 m/s, a = 02C. v= 6 m/s, a = 2 m/s2B. v= 10 m/s, a= 2 m/sD. v = 10 m/s, a = 0解析：由牛頓第二疋律，在前F23 s內(nèi)物體的加速度 a= m= 2 m/s ,3 s末的速度 v= at= 6m/s,當外力F撤去后，加速度變?yōu)榱?，物體的速度保持不變?yōu)? m/s, A正確。答

2、案：A2. 在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上發(fā)生滑動時留下的滑動痕跡。在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14 m,假設(shè)汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為0.7, g取10 m/s2,則汽車剎車前的速度為（）A. 7 m/sB. 10 m/sC. 14 m/sD. 20 m/s解析：設(shè)汽車剎車后滑動的加速度大小為a,由牛頓第二定律可得mg= ma, a= g由勻變速直線運動的關(guān)系式v0 2= 2ax,可得汽車剎車前的速度為vo = " ?2ax= 2 i g治 2X 0.7 x 10X 14 m/s= 14 m/s。正確選項為C

3、o答案：C檢力木皈3. 如圖1所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊 靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦。現(xiàn)用水平力向右拉木板，當 物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時，撤掉拉力，此后 木板和物塊相對于水平面的運動情況為（）A .物塊先向左運動，再向右運動B.物塊向右運動，速度逐漸增大，直到做勻速運動C .木板向右運動，速度逐漸變小，直到做勻速運動D 木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零物塊向右做加速運動,解析：根據(jù)受力分析可知，當撤掉拉力后，木板向右做減速運動, 直到兩者速度相等后，一起做勻速運動。答案：BC4如圖2所示，水平放置的傳送帶以速度 在傳送帶A端，物體與傳送帶間的動摩

4、擦因數(shù)2A 到 B 的時間(g= 10 m/s )() v= 2 m/s向右運行，現(xiàn)將一小物體輕輕地放 尸0.2,若A端與B端相距6 m，求物體由B. 3.5 sD. 2.5 s解析：物體滑動時產(chǎn)生的加速度a = m = ig2 m/s=1 s+ V。從物體被放上傳送帶到兩者相m對靜止用時ti= V = 1 S,前進的距離a222 X 2m = 1 m。所以物體從A到B用時t = ti +s= 3.5 s,B項正確。答案：B5. 如圖3所示，一物體 m從某曲面上的 Q點自由滑下，通過一粗糙的靜止傳送帶后，落到地面P點。若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來，使傳送帶也隨之運動，再把該物體放在Q點

5、自由下滑，貝U ()圖3A .它仍落在 P點B .它將落在 P點左方C .它將落在P點右方D .無法確定落點解析：無論傳送帶動與不動，物體從Q點下落至傳送帶最左端時，速度相同，且物體在傳送帶上所受摩擦力均為滑動摩擦力，物體相對傳送帶向右運動， 故所受摩擦力方向向左。又因為物體對傳送帶的壓力和動摩擦因數(shù)在兩種情況下都相同，摩擦力相同，加速度相同，故兩種情況下，物體的運動狀態(tài)完全相同，運動軌跡也完全相同。A正確。答案：A圖46. 如圖4所示，一個箱子放在水平地面上，箱內(nèi)有一固定的豎直桿，在桿上套著一個環(huán)，箱和桿的質(zhì)量為M，環(huán)的質(zhì)量為m，已知環(huán)沿著桿以加速度 a加速下滑(avg)，則此時箱對地面的壓

6、力的大小是()A. MgC. (M + m)g- maB. (M + m)gD. (M m)g+ ma解析：設(shè)豎直桿與環(huán)之間的摩擦力大小為f,箱子受到的支持力為 N。對環(huán)有ma= mg對箱子有N = Mg + f+得 N+ ma= （M + m）g,故N = （M + m）g ma,根據(jù)牛頓第三定律，箱子對地面的壓力為（M + m）g ma, C正確。答案：C7. 如圖5所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細桿，每根桿上套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從 a、b、c處釋放（初速度為零），用 如t2、t3依次表示各滑環(huán)達到d點所用的時間，貝U （）A . tl< t2&

7、lt; t3C . t3> tl> t2D . ti= t2= t3解析：小滑環(huán)下滑過程中受重力和桿的彈力作用,下滑的加速度可認為是由重力沿細桿方向的分力產(chǎn)生的，設(shè)運動軌跡與豎直方向的夾角為0,由牛頓第二定律知：mgcos 0= ma設(shè)圓心為O,半徑為R,由幾何關(guān)系得，滑環(huán)由開始運動至d點的位移 x = 2Rcos 0由運動學公式得x= *at2由聯(lián)立解得即小滑環(huán)下滑的時間與細桿的傾斜程度無關(guān)，即t1 = t2= t3。答案：D£輕 58. 利用傳感器和計算機可以研究快速變化的力的大小。實驗時讓某消防隊員從一平臺上跌落，自由下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖

8、，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止。用這種方法獲得消防隊員受到地面沖擊力隨時間變化的圖線如圖6所示，根據(jù)圖線所提供的信息，以下判斷正確的是（）圖6A. t1時刻消防隊員的速度最大B. t2時刻消防隊員的速度最大C . t3時刻消防隊員的速度最大D . t4時刻消防隊員的加速度最小解析：由圖像可判斷消防隊員的運動過程：t1時刻剛產(chǎn)生地面的沖擊力，說明此時消防隊員剛落地；此后由于地面的沖擊力小于重力，所以合力向下，消防隊員繼續(xù)加速運動;時刻消防隊員受到的沖擊力和重力大小相等而平衡,加速度為零，速度達到最大；此后由于沖擊力大于重力，合力向上，所以消防隊員開始做減速運動,t3時刻速度減為零；t4

9、時刻消防隊員站穩(wěn)。答案：BD二、非選擇題(本題共2小題，共20分)9. (10分)物體以12 m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為37°勺斜坡，已知物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為 0.25, g 取 10 m/s2，求：(sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8)(1) 物體沿斜面上滑的最大位移；(2) 物體再滑到斜面底端時的速度大小；(3) 物體在斜面上運動的時間。解析：由牛頓第二定律求得物體上滑時的加速度大小a1= gsin 37°+ “os 37° = 8m/s22故上滑的最大位移 x=盤=9 m。(2)物體下滑時的加速度大小a2= gsin 37 p

10、gcos 37 =4 m/s2物體到達斜面底端時的速度v = _2a2X= 6 2 m/s 8.49 m/v 0 v廠(3)t= + a = (1.5+ 1.5 2)s 3.62 s。答案：(1)9 m (2)8.49 m/s(或 6 . 2 m/s)(3)3.62 s或 1.5( 2 + 1)s10. (10分)已知一質(zhì)量 m= 1 kg的物體在傾角a= 37。的斜面上恰能勻速下滑，當對該物體施加一個沿斜面向上的推力F時，物體恰能勻速上滑。(取g= 10 m/s2, sin 37 ° 0.6,cos 37 = 0.8)(1) 物體與斜面間的動摩擦因數(shù)卩是多大？甲(2) 求推力F的大小。解析：