牛頓運動定律的應(yīng)用-【新教材】人教版高中物理必修必修同步練習(xí)

《牛頓運動定律的應(yīng)用》練習(xí)題（附答案）一、單項選擇題1．用30N的水平外力F拉一個靜止放在光滑水平面上的質(zhì)量為20kg的物體，力F作用3s后消失，則第5s末物體的速度和加速度分別是（）A．v＝s，a＝s2B．v＝s，a＝s2C．v＝s，a＝0D．v＝s，a＝02．某消防隊員從一平臺上跳下，下落2m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了m，在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估計為()A．自身所受重力的2倍 B．自身所受重力的5倍C．自身所受重力的8倍 D．自身所受重力的10倍3．如圖所示，在行駛過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車里的人可能受到傷害．為了盡可能地減少碰撞引起的傷害，人們設(shè)計了安全帶及安全氣囊．假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車車速為108km/h（即30m/s），從踩下剎車到車完全停止需要的時間為5s，安全帶及安全氣囊對乘客的作用力大約為（）A．420NB．600NC．800ND．1000N4．為了使雨滴能盡快地淌離房頂，要設(shè)計好房頂?shù)母叨?，設(shè)雨滴沿房頂下淌時做無初速度無摩擦的運動，那么如圖所示的四種情況中符合要求的是()5．行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發(fā)生碰撞，車里的人可能受到傷害，為了盡可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們設(shè)計了安全帶．假定乘客質(zhì)量為70kg，汽車車速為90km/h，從踩下剎車閘到車完全停止需要的時間為5s，安全帶對乘客的平均作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦)()A．450NB．400NC．350ND．300N6．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15m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)恒為，該路段限速60km/h，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度以及是否超速的情況是()A．速度為m/s，超速B．速度為15m/s，不超速C．速度為15m/s，超速D．速度為m/s，不超速7．用30N的水平外力F拉一靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為20kg的物體，力F作用3s后消失，則第5s末物體的速度和加速度分別是()A．v＝m/s，a＝m/s2B．v＝m/s，a＝m/s2C．v＝m/s，a＝0D．v＝m/s，a＝08、一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量為m＝15kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量為m1＝10kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖所示，不計滑輪摩擦，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為(g取10m/s2)()A．25m/s2B．5m/s2C．10m/s2D．15m/s29．在汽車內(nèi)的懸線上掛著一個小球m，實驗表明當汽車做勻變速直線運動時，懸線將與豎直方向成某一固定角度θ，如圖所示，若在汽車底板上還有一個跟它相對靜止的物體M，則關(guān)于汽車的運動情況和物體M的受力情況分析正確的是()A．汽車一定向右做加速運動B．汽車的加速度大小為gsinθC．M只受到重力、底板的支持力作用D．M除受到重力、底板的支持力作用外，還一定受到向右的摩擦力的作用10.水平面上一個質(zhì)量為m的物體，在一水平恒力F作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t后撤去外力，又經(jīng)時間2t物體停了下來.則物體受到的阻力應(yīng)為()234二、非選擇題11.在水平地面上有一個質(zhì)量為4kg的物體，物體在水平拉力F的作用下由靜止開始運動.10s后拉力大小減小為F/3，并保持恒定．該物體的速度—時間圖象如圖所示．則物體所受到的水平拉力F的大小為________，該物體與地面間的動摩擦因數(shù)為________(取g＝10m/s2)．12．公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離．當前車突然停止時，后車司機可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰．通常情況下，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1s．當汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km/h的速度勻速行駛時，安全距離為120m．設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的eq\f(2,5).若要求安全距離仍為120m，求汽車在雨天安全行駛的最大速度．13．戰(zhàn)士拉車胎進行100m賽跑訓(xùn)練體能．車胎的質(zhì)量m＝，戰(zhàn)士拉車胎的繩子與水平方向的夾角為θ＝37°，車胎與地面間的動摩擦因數(shù)μ＝．某次比賽中，一名戰(zhàn)士拉著車胎從靜止開始全力奔跑，跑出20m達到最大速度（這一過程可看做勻加速直線運動），然后以最大速度勻速跑到終點，共用時15s．重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝．求：（1）戰(zhàn)士加速所用的時間t1和達到的最大速度大小v；（2）戰(zhàn)士勻加速運動階段繩子對車胎的拉力大小F．14.如圖13所示的機車，質(zhì)量為100t，設(shè)它從停車場出發(fā)經(jīng)225m后速度達到54km/h，此時，司機關(guān)閉發(fā)動機，讓機車進站．機車又行駛了125m才停在站上，設(shè)機車所受的阻力保持不變，求機車關(guān)閉發(fā)動機前所受的牽引力．圖13《牛頓運動定律的應(yīng)用》練習(xí)題答案1、C2、B3、A4、C5、C6、B7、C8、B9、D10、C11、9N12、解析：設(shè)路面干燥時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ0，剎車時汽車的加速度大小為a0，安全距離為s，反應(yīng)時間為t0，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得μ0mg＝ma0①s＝v0t0＋eq\f(veq\o\al(2,0),2a0)②式中，m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度．設(shè)在雨天行駛時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，依題意有μ＝eq\f(2,5)μ0③設(shè)在雨天行駛時汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得μmg＝ma④s＝vt0＋eq\f(v2,2a)⑤聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v＝20m/s(72km/h)．13、解析：（1）勻加速階段位移為x1＝eq\f(0＋v,2)t1勻速階段位移為x2＝100－x1＝v（15－t1）聯(lián)立解得：v＝8m/s，t1＝5s（2）由速度公式v＝at1得：a＝eq\f(v,t1)＝eq\f(8,5)m/s2＝s2車胎受力如圖，并正交分解：在x方向有：Fcos37°－Ff＝ma在