2019高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練21牛頓第二定律應(yīng)用粵教版必修1

2019高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練21牛頓第二定律的應(yīng)用粵教版必修12019高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練21牛頓第二定律的應(yīng)用粵教版必修19/9肀PAGE9螇羃蒅膈螂膀2019高中物理第四章力與運(yùn)動(dòng)課時(shí)訓(xùn)練21牛頓第二定律的應(yīng)用粵教版必修1課時(shí)訓(xùn)練21牛頓第二定律的應(yīng)用

基礎(chǔ)夯實(shí)

1.雨滴從空中由靜止落下,若雨滴下落時(shí)空氣對它的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,如

圖所示的圖象能正確反響雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是()

答案C

解析

雨滴下落過程中受力以下列圖

F合=mg-f,阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,所以F合逐漸減小,加速度逐漸減小,由v-

t圖象得C項(xiàng)正確.

2.質(zhì)量為1kg、初速度v0=10m/s的物體,碰到一個(gè)與初速度v0方向相反、大小為3N的外力F的作用,沿粗糙的水平面滑動(dòng),物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,經(jīng)3s后撤去外力,則物體滑行的總位移為(g取10m/s2)()答案B解析剛開始物體受合外力F+μmg=ma,代入數(shù)據(jù)解得a=5m/s2,由于a與v0方向相反,所以由v0=at獲取t=2s后物體速度為零??0接下來反向勻加速運(yùn)動(dòng)1s,加速度,位移s=t=10m;21??-??????121112111=1×1a=??,代入數(shù)據(jù)解得a=1m/s,位移s=2at=0.5m,方向與s相反.v=atm/s=1m/s,方向與v0方向相反;接下來做加速度22m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),所以a=μg=??2s1=0.25m,方向與s相反,所以總位移為s=s-s-s=9.25m.=2??2總122

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1

將物體豎直上拋,假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力大小不變,其速度—時(shí)間圖象以下列圖,則物體所

受的重力和空氣阻力之比為()

∶10∶1∶1∶1答案B解析由題圖解析上升加速度大小為2211,11m/s,下降加速度大小為9m/s,即mg+f=mmg-9,解得mg∶f=101,即B正確.f=m∶4.質(zhì)量為的質(zhì)點(diǎn),受水平恒力作用,由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),它在t時(shí)間內(nèi)的位移為ms,則F的大小為()A.

C.

2????2??????2B.2??-12????2????2??+1D.??-1答案A

解析由牛頓第二定律與12,得出2??????2,選項(xiàng)A正確.F=mas=2atF=5.

以下列圖,在圓滑的水平桌面上有一物體A,經(jīng)過繩子與物體B相連,假設(shè)繩子的質(zhì)量以及繩

子與定滑輪之間的摩擦力都忽略不計(jì),繩子不可以伸長,若是mB=3mA,則物體A的加速度大小等

于()gB.3??C.g??4D.2答案B解析設(shè)繩子的拉力大小為F,對A,由牛頓第二定律得F=ma,繩子不可以伸長,A、B兩者加速TTA度大小相等,對B,由牛頓第二定律得mg-F=ma,聯(lián)立兩方程解得3??a=,選項(xiàng)B正確.BTB46.

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一間新房要蓋屋頂,為了使下落的雨滴能夠以最短的時(shí)間淌離屋頂,則所蓋屋頂?shù)捻斀菓?yīng)為(設(shè)雨滴沿屋頂下淌時(shí),可看作在圓滑的斜坡上下滑)()°°°°答案B解析由題意知,雨滴沿屋頂?shù)倪\(yùn)動(dòng)過程中受重力和支持力作用,設(shè)其運(yùn)動(dòng)的加速度為a,屋頂?shù)捻斀菫?α,則由牛頓第二定律得a=gcosα.又因房屋的前后間距已定,設(shè)為2b,則雨滴下滑經(jīng)過的屋頂面長度??,由12得√4??,則當(dāng)45°時(shí),對應(yīng)的時(shí)間t最s=sin??s=2att=??sin2??α=小,則屋頂?shù)捻斀菓?yīng)取90°,選項(xiàng)B正確.

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(多項(xiàng)選擇)在某一星球表面做火箭實(shí)驗(yàn).已知豎直升空的實(shí)驗(yàn)火箭質(zhì)量為15kg,發(fā)動(dòng)機(jī)推動(dòng)力

為恒力.實(shí)驗(yàn)火箭升空后發(fā)動(dòng)機(jī)因故障突然關(guān)閉,如圖是實(shí)驗(yàn)火箭從升空到落回星球表面的

速度隨時(shí)間變化的圖象,不計(jì)阻力,則由圖象可判斷()

A.該實(shí)驗(yàn)火箭在星球表面達(dá)到的最大高度為320mB該實(shí)驗(yàn)火箭在星球表面達(dá)到的最大高度為480m.C該星球表面的重力加速度為25m/s2..D.發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力F為37.5N

答案BC

1解析火箭所能達(dá)到的最大高度hmax=2×24×40m=480m,應(yīng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;該星球

4040表面的重力加速度g=16m/s2=2.5m/s2,應(yīng)選項(xiàng)C正確;火箭升空時(shí),a=8m/s2=5m/s2,故推動(dòng)力1125N,應(yīng)選項(xiàng)D錯(cuò)誤.F=mg+ma=.

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8.(多項(xiàng)選擇)重力為10N的質(zhì)點(diǎn)放在圓滑水平川面上,碰到大小為2N的水平外力F1的作用,再施加一個(gè)大小為6N的水平外力F2后,以下說法正確的選項(xiàng)是()A.該質(zhì)點(diǎn)的加速度可能為5m/s2B.該質(zhì)點(diǎn)所受合外力的最大值為18N,最小值為2NC.F1的反作用力也作用在該質(zhì)點(diǎn)上,方向與F1的方向相反D.若再施加一個(gè)大小為6N的外力,有可能使該質(zhì)點(diǎn)處于平衡狀態(tài)答案AD

1222解析F、F的合力范圍是4N≤F≤8N,所以加速度a的范圍是4m/s≤a≤8m/s,A項(xiàng)正確;若再施加一個(gè)6N的力,有可能三力合力為零,達(dá)到平衡狀態(tài),D項(xiàng)正確;該質(zhì)點(diǎn)應(yīng)受四個(gè)力的作用,豎直方向受重力和支持力,這二力平衡,所以質(zhì)點(diǎn)合力的最大值為8N,最小值為4N,B項(xiàng)錯(cuò)誤;F1的反作用力作用在F1的施力物體上,C項(xiàng)錯(cuò)誤.能力提升

.

如圖,滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面,從頂端下滑,直至速度為零.對于該

運(yùn)動(dòng)過程,若用h、x、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示

時(shí)間,則以下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是()

答案B解析滑塊以初速度v0沿粗糙斜面下滑直至停止,可知滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng).對滑塊受力分析易得a=μgcosθ-gsinθ,方向沿斜面向上012θ,由圖,C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;x=vt-2at,h=xsin象規(guī)律可知A選項(xiàng)錯(cuò)誤,B選項(xiàng)正確.

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10.(多項(xiàng)選擇)如圖(a),一物塊在t=0時(shí)辰滑上一固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖(b)所示.若

重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量,則可求出()

A.斜面的傾角

B.物塊的質(zhì)量

C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度

答案ACD

解析由圖象可得物塊上滑的加速度大小a1=??0,下滑的加速度大小a2=??1,依照牛頓第二定??1??1

律,物塊上滑時(shí)有mgsinθ+μmgcosθ=ma1,下滑時(shí)有mgsinθ-μmgcosθ=ma2,則可求出

θ、μ;物塊上滑的最大距離??0??1,則最大高度sinθ,選項(xiàng)A、C、D正確,B錯(cuò)誤.x=2h=x11.以下列圖,水平恒力F=20N,把質(zhì)量m=0.6kg的木塊壓在豎直墻上,木塊離地面的高度H=6m.木塊從靜止開始向下做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過2s到達(dá)地面.(g取10m/s2)求:

木塊下滑的加速度a的大小;

木塊與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù).

答案(1)3m/s2(2)0.21解析(1)由H=12at2得

2??2×622a=??2=22m/s=3m/s.

(2)木塊受力解析以下列圖,

5

依照牛頓第二定律有

mg-f=ma,FN=F

又f=μFN,解得

=??(??-??)=×(10-3)=0.21.

??20

12.某航空公司的一架客機(jī),在正常航線上做水平翱翔時(shí),由于突然碰到富強(qiáng)垂直氣流的作

用,使飛機(jī)在10s內(nèi)高度下降了1700m,造成眾多乘客和機(jī)組人員受傷事故,若是只研究

飛機(jī)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng),且假設(shè)這一運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng),g取10m/s2,試計(jì)算:

未系安全帶的乘客,相對于機(jī)艙將向什么方向運(yùn)動(dòng)?最可能碰到傷害的是人體的什么部

位?

(2)乘客所系安全帶必定供應(yīng)相當(dāng)于乘客體重多少倍的豎直拉力才能使乘客不走開座椅?

答案見解析

解析(1)若乘客未系安全帶,由h=1at2求出a=34m/s2,大于重力加速度,所以人相對于飛機(jī)2

向上運(yùn)動(dòng),碰到傷害的是人的頭部.

(2)在豎直方向上,飛機(jī)做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),h=1at2①2

設(shè)安全帶對乘客向下的拉力為F,對乘客由牛頓第二定律有F+mg=ma②

聯(lián)立①②式解得??????=2.4.

13.研究表示,一般人的剎車反響時(shí)間(即圖甲中“反響過程”所用時(shí)間)t0=0.4s,但飲酒會

以致反響時(shí)間延長.在某次試驗(yàn)中,志愿者少量飲酒后駕車以v0=72km/h的速度在試驗(yàn)場的

水平路面上勻速行駛,從發(fā)現(xiàn)情況到汽車停止,行駛距離L=39m.減速過程中汽車位移x與

速度v的關(guān)系曲線如圖乙所示,此過程可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng).重力加速度的大小g取10

m/s2.求:

甲

乙

(1)減速過程汽車加速度的大小及所用時(shí)間;

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(2)飲酒使志愿者的反響時(shí)間比一般人增加了多少;(3)減速過程汽車對志愿者作用力的大小與志愿者重力大小的比值.答案(1)8m/s225s.(2)0.3s(3)√415解析(1)設(shè)減速過程中汽車加速度的大小為,所用時(shí)間為t,由題可得初速度020m/s,av=末速度vt=0,位移x=25m,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

??02=2ax①t=??0②??聯(lián)立①②式,代入數(shù)據(jù)得