人教版必修第一冊(cè)高一物理同步講練測專題4.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(練)(原卷版+解析)

專題4.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用【練】一．練基礎(chǔ)過關(guān)1．某消防隊(duì)員從一平臺(tái)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0.5m，在著地過程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)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2．為了使雨滴能盡快地淌離房頂，要設(shè)計(jì)好房頂?shù)母叨?，設(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度無摩擦的運(yùn)動(dòng)，那么如圖所示的四種情況中符合要求的是()3．行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時(shí)，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺?，為了盡可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)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(shí)間為5s，安全帶對(duì)乘客的平均作用力大小約為(不計(jì)人與座椅間的摩擦)()A．450NB．400NC．350ND．300N4．(多選)從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，如圖所示是實(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)空氣阻力，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480mC．該星球表面的重力加速度為2.5m/s2D．發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力F為37.50N5．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度為10m/s時(shí)，給物體施加一個(gè)與速度方向相反的大小為F＝2N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10m/s2)()A．物體經(jīng)10s速度減為零B．物體經(jīng)2s速度減為零C．物體速度減為零后將保持靜止D．物體速度減為零后將向右運(yùn)動(dòng)6．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(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡．在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度為()A．7m/s B．14m/sC．10m/s D．20m/s7．(2021·洛陽期末)在汽車內(nèi)的懸線上掛著一個(gè)小球m，實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(gè)跟它相對(duì)靜止的物體M，則關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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8．高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))，此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()A.eq\f(m\r(2gh),t)＋mg B.eq\f(m\r(2gh),t)－mgC.eq\f(m\r(gh),t)＋mg D.eq\f(m\r(gh),t)－mg練能力提升1．光滑水平面上，質(zhì)量為4kg的物體在水平推力F1的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，0～2s內(nèi)的位移為6m；質(zhì)量為2.5kg的物體在水平推力F2的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，0～3s內(nèi)的位移為9m。則F1與F2的比值為()A．1∶3 B．3∶4C．12∶5 D．9∶82．質(zhì)量為m＝3kg的木塊放在傾角為θ＝30°的足夠長斜面上，木塊可以沿斜面勻速下滑。如圖所示，若用沿斜面向上的力F作用于木塊上，使其由靜止開始沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t＝2s時(shí)間物體沿斜面上升4m的距離，則推力F為(g取10m/s2)()A．42N B．6NC．21N D．36N3．質(zhì)量為0.8kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，a、b分別表示物體不受拉力作用和受到水平拉力作用時(shí)的v-t圖線，則拉力和摩擦力之比為()A．9∶8B．3∶2C．2∶1D．4∶34.某物理興趣小組用頻閃照相機(jī)測小球在豎直上拋過程中受到的空氣阻力。將一質(zhì)量為m的小球靠近墻面豎直向上拋出，用頻閃照相機(jī)記錄了全過程，圖甲和圖乙分別是上升過程和下降過程的頻閃照片，O是運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)。設(shè)小球所受阻力大小不變，則小球受到的阻力大小約為()A.eq\f(1,4)mg B．eq\f(1,3)mgC.eq\f(1,2)mg D．mg5．如圖所示，粗糙水平桌面上有一個(gè)玩具小屋，小紅將一工藝品“旺狗”放在玩具小屋的屋頂斜面上，發(fā)現(xiàn)只要給“旺狗”一個(gè)向下的初速度，它便可沿屋頂斜面勻速下滑，此過程中小屋保持靜止。已知小屋的質(zhì)量為M，“旺狗”的質(zhì)量為m，在“旺狗”勻速下滑的過程中，下列說法正確的是()A．桌面對(duì)小屋有水平向右的摩擦力B．桌面對(duì)小屋有水平向左的摩擦力C．桌面對(duì)小屋的支持力等于(M＋m)gD．桌面對(duì)小屋的支持力小于(M＋m)g6．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道，其中A、C兩點(diǎn)位于同一個(gè)圓上，C是圓上任意一點(diǎn)，A、M分別為此圓與y、x軸的切點(diǎn)。B點(diǎn)在y軸上且∠BMO＝60°，O′為圓心。現(xiàn)將a、b、c三個(gè)小球分別從A、B、C點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，它們將沿軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，若所用時(shí)間分別為tA、tB、tC，則tA、tB、tc大小關(guān)系是()A．tA<tC<tBB．tA＝tC<tBC．tA＝tC＝tBD．由于C點(diǎn)的位置不確定，無法比較時(shí)間大小關(guān)系7.用相同材料做成的A、B兩木塊的質(zhì)量之比為3∶2，初速度之比為2∶3，它們?cè)谕淮植谒矫嫔贤瑫r(shí)開始沿直線滑行，直至停止，則它們()A.滑行中的加速度之比為2∶3 B.滑行的時(shí)間之比為1∶1C.滑行的距離之比為4∶9 D.滑行的距離之比為3∶28.如圖所示為四旋翼無人機(jī)，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應(yīng)用。一架質(zhì)量m＝2kg的無人機(jī)，其動(dòng)力系統(tǒng)所能提供的最大升力F＝36N，運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小恒為Ff＝4N，g取10m/s2。(1)無人機(jī)在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛，求在t＝5s時(shí)無人機(jī)離地面的高度h；(2)當(dāng)無人機(jī)懸停在距離地面高度H＝100m處，由于動(dòng)力設(shè)備故障，無人機(jī)突然失去升力而墜落。求無人機(jī)墜落地面時(shí)的速度v的大?。?3)在無人機(jī)墜落過程中，在遙控設(shè)備的干預(yù)下，動(dòng)力設(shè)備重新啟動(dòng)提供最大升力。為保證安全著地，求無人機(jī)從開始下落到恢復(fù)升力的最長時(shí)間t1。三．練名校真題1．(2021·太原期末)在設(shè)計(jì)游樂場中“激流勇進(jìn)”的傾斜滑道時(shí)，小組同學(xué)將劃艇在傾斜滑道上的運(yùn)動(dòng)視為由靜止開始的無摩擦滑動(dòng)，已知傾斜滑道在水平面上的投影長度L是一定的，而高度可以調(diào)節(jié)，則()A．滑道傾角越大，劃艇下滑時(shí)間越短B．劃艇下滑時(shí)間與傾角無關(guān)C．劃艇下滑的最短時(shí)間為2eq\r(\f(L,g))D．劃艇下滑的最短時(shí)間為eq\r(\f(2L,g))2.(2020·江蘇揚(yáng)州高一期中)如圖所示，鋼鐵構(gòu)件A、B疊放在卡車的水平底板上，卡車底板和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，μ1>μ2卡車剎車的最大加速度為a，a>μ1g，可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，卡車沿平直公路行駛途中遇到緊急情況時(shí)，要求其剎車后s0距離內(nèi)能安全停下，則卡車行駛的速度不能超過()A.eq\r(2as0) B.eq\r(2μ1gs0)C.eq\r(2μ2gs0) D.eq\r(（μ1＋μ2）gs0)3.(2021·陜西省黃陵縣中學(xué)期中)質(zhì)量為m＝2kg的物體，靜置在水平面上，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)對(duì)物體施加F＝20N的作用力，方向與水平面成θ＝37°(sin37°＝0.6)角斜向上，如圖所示，(g取10m/s2)求：(1)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大?。?2)物體在力F作用下5s內(nèi)通過的位移大??；(3)如果力F作用5s后撤去，則物體在撤去力F后還能滑行的距離。4.(2021·山東滕州一中月考)滑沙游戲中，游戲者從沙坡頂部坐滑沙車呼嘯滑下。為了安全，滑沙車上通常裝有剎車手柄，游客可以通過操縱剎車手柄對(duì)滑沙車施加一個(gè)與車運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力F，從而控制車速。為便于研究，作如下簡化：游客從頂端A點(diǎn)由靜止滑下8s后，操縱剎車手柄使滑沙車摩擦變大勻速下滑至底端B點(diǎn)，在水平滑道上繼續(xù)滑行直至停止。已知游客和滑沙車的總質(zhì)量m＝70kg，傾角θ＝37°，滑沙車底部與沙面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不計(jì)空氣阻力。求：(1)游客勻速下滑時(shí)的速度大??；(2)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距離為16m，則他在此處滑行時(shí)，需對(duì)滑沙車施加多大的水平制動(dòng)力？5.(2021·江蘇泰州中學(xué)月考)如圖甲所示，傾角θ＝37°的斜面由粗糙的AB段和光滑的BC段組成，質(zhì)量m＝1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在平行斜面的恒定外力F作用下由A點(diǎn)加速下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，力F突然反向(大小不變)，其部分v－t圖如圖乙所示：t＝3s時(shí)物體恰好滑到C點(diǎn)，取sin37°＝0.6，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)外力F的大小及物體在AB段與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)物體從A到C的平均速度大小。專題4.4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用【練】一．練基礎(chǔ)過關(guān)1．某消防隊(duì)員從一平臺(tái)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0.5m，在著地過程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)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【答案】B.【解析】：由自由落體v2＝2gH，緩沖減速v2＝2ah，由牛頓第二定律F－mg＝ma，解得F＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(1＋\f(H,h)))＝5mg，故B正確．2．為了使雨滴能盡快地淌離房頂，要設(shè)計(jì)好房頂?shù)母叨龋O(shè)雨滴沿房頂下淌時(shí)做無初速度無摩擦的運(yùn)動(dòng)，那么如圖所示的四種情況中符合要求的是()【答案】C.【解析】：設(shè)屋檐的底角為θ，底邊長為2L(不變)．雨滴做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得加速度a＝eq\f(mgsinθ,m)＝gsinθ，位移大小x＝eq\f(1,2)at2，而x＝eq\f(L,cosθ)，2sinθcosθ＝sin2θ，聯(lián)立以上各式得t＝eq\r(\f(4L,gsin2θ)).當(dāng)θ＝45°時(shí)，sin2θ＝1為最大值，時(shí)間t最短，故選項(xiàng)C正確．3．行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時(shí)，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺Γ瑸榱吮M可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)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(shí)間為5s，安全帶對(duì)乘客的平均作用力大小約為(不計(jì)人與座椅間的摩擦)()A．450NB．400NC．350ND．300N【答案】C.【解析】：汽車的速度v0＝90km/h＝25m/s，設(shè)汽車勻減速的加速度大小為a，則a＝eq\f(v0,t)＝5m/s2對(duì)乘客應(yīng)用牛頓第二定律可得：F＝ma＝70×5N＝350N，所以C正確．4．(多選)從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，如圖所示是實(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)空氣阻力，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480mC．該星球表面的重力加速度為2.5m/s2D．發(fā)動(dòng)機(jī)的推動(dòng)力F為37.50N【答案】BC.【解析】：火箭所能達(dá)到的最大高度hm＝eq\f(1,2)×24×40m＝480m，故A錯(cuò)誤，B正確；該星球表面的重力加速度g星＝eq\f(40,16)m/s2＝2.5m/s2，故C正確；火箭升空時(shí)：a＝eq\f(40,8)m/s2＝5m/s2，故推動(dòng)力F＝mg星＋ma＝112.5N，故D錯(cuò)誤．5．(多選)如圖所示，質(zhì)量為m＝1kg的物體與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度為10m/s時(shí)，給物體施加一個(gè)與速度方向相反的大小為F＝2N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10m/s2)()A．物體經(jīng)10s速度減為零B．物體經(jīng)2s速度減為零C．物體速度減為零后將保持靜止D．物體速度減為零后將向右運(yùn)動(dòng)【答案】BC.【解析】：水平方向上物體受到向右的恒力和滑動(dòng)摩擦力的作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)．滑動(dòng)摩擦力大小為Ff＝μFN＝μmg＝3N．故a＝eq\f(F＋Ff,m)＝5m/s2，方向向右，物體減速到0所需時(shí)間為t＝eq\f(v0,a)＝2s，故B正確，A錯(cuò)誤；減速到零后F<Ff，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確，D錯(cuò)誤．6．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(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡．在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度為()A．7m/s B．14m/sC．10m/s D．20m/s【答案】B.【解析】：設(shè)汽車剎車后滑動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律μmg＝ma，解得a＝μg.由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系式veq\o\al(2,0)＝2ax，可得汽車剎車前的速度為v0＝eq\r(2ax)＝eq\r(2μgx)＝eq\r(2×0.7×10×14)m/s＝14m/s，因此B正確．7．(2021·洛陽期末)在汽車內(nèi)的懸線上掛著一個(gè)小球m，實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)汽車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(gè)跟它相對(duì)靜止的物體M，則關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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【答案】D.【解析】：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，分析受力情況，小球受重力mg和細(xì)線的拉力F，由于小球的加速度方向水平向右，根據(jù)牛頓第二定律，小球受的合力也水平向右，如圖，則有mgtanθ＝ma，得a＝gtanθ，θ一定，則加速度a一定，汽車的加速度也一定，則汽車可能向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能向左做勻減速運(yùn)動(dòng)，故A、B錯(cuò)誤；以物體M為研究對(duì)象，M受到重力、底板的支持力和摩擦力．M相對(duì)于汽車靜止，加速度必定水平向右，根據(jù)牛頓第二定律得知，一定受到水平向右的摩擦力，故D正確，C錯(cuò)誤．8．高空作業(yè)須系安全帶，如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))，此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()A.eq\f(m\r(2gh),t)＋mg B.eq\f(m\r(2gh),t)－mgC.eq\f(m\r(gh),t)＋mg D.eq\f(m\r(gh),t)－mg【答案】A.【解析】：設(shè)高空作業(yè)人員自由下落h時(shí)的速度為v，則v2＝2gh，得v＝eq\r(2gh)，設(shè)安全帶對(duì)人的平均作用力為F，由牛頓第二定律得F－mg＝ma，又v＝at，解得F＝eq\f(m\r(2gh),t)＋mg，選項(xiàng)A正確．練能力提升1．光滑水平面上，質(zhì)量為4kg的物體在水平推力F1的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，0～2s內(nèi)的位移為6m；質(zhì)量為2.5kg的物體在水平推力F2的作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，0～3s內(nèi)的位移為9m。則F1與F2的比值為()A．1∶3 B．3∶4C．12∶5 D．9∶8【答案】C【解析】物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式可知，加速度為：a1＝eq\f(2x1,t\o\al(2,1))＝eq\f(2×6,22)m/s2＝3m/s2a2＝eq\f(2x2,t\o\al(2,2))＝eq\f(2×9,32)m/s2＝2m/s2，由牛頓第二定律得：F1＝m1a1＝4×3N＝12NF2＝m2a2＝2.5×2N＝5N，兩力之比：F1∶F2＝12∶5，C正確。2．質(zhì)量為m＝3kg的木塊放在傾角為θ＝30°的足夠長斜面上，木塊可以沿斜面勻速下滑。如圖所示，若用沿斜面向上的力F作用于木塊上，使其由靜止開始沿斜面向上加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t＝2s時(shí)間物體沿斜面上升4m的距離，則推力F為(g取10m/s2)()A．42N B．6NC．21N D．36N【答案】D【解析】因木塊能沿斜面勻速下滑，由平衡條件知：mgsinθ＝μmgcosθ，所以μ＝tanθ；當(dāng)在推力作用下加速上滑時(shí)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式x＝eq\f(1,2)at2得a＝2m/s2，由牛頓第二定律得：F－mgsinθ－μmgcosθ＝ma，得F＝36N，D正確。3．質(zhì)量為0.8kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，a、b分別表示物體不受拉力作用和受到水平拉力作用時(shí)的v-t圖線，則拉力和摩擦力之比為()A．9∶8B．3∶2C．2∶1D．4∶3【答案】B【解析】由題可知，圖線a表示的為僅受摩擦力時(shí)的運(yùn)動(dòng)圖線，加速度大小a1＝1.5m/s2；圖線b表示的為受水平拉力和摩擦力的運(yùn)動(dòng)圖線，加速度大小為a2＝0.75m/s2；由牛頓第二定律得ma1＝Ff，ma2＝F－Ff，解得F∶Ff＝3∶2，B正確。4.某物理興趣小組用頻閃照相機(jī)測小球在豎直上拋過程中受到的空氣阻力。將一質(zhì)量為m的小球靠近墻面豎直向上拋出，用頻閃照相機(jī)記錄了全過程，圖甲和圖乙分別是上升過程和下降過程的頻閃照片，O是運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)。設(shè)小球所受阻力大小不變，則小球受到的阻力大小約為()A.eq\f(1,4)mg B．eq\f(1,3)mgC.eq\f(1,2)mg D．mg【答案】C【解析】根據(jù)Δx＝aT2，推導(dǎo)可得上升階段與下降階段的加速度之比eq\f(a上,a下)＝eq\f(3,1)，又根據(jù)牛頓第二定律，上升階段mg＋f＝ma上，下降階段mg－f＝ma下，由以上各式可得f＝eq\f(1,2)mg，選項(xiàng)C正確。5．如圖所示，粗糙水平桌面上有一個(gè)玩具小屋，小紅將一工藝品“旺狗”放在玩具小屋的屋頂斜面上，發(fā)現(xiàn)只要給“旺狗”一個(gè)向下的初速度，它便可沿屋頂斜面勻速下滑，此過程中小屋保持靜止。已知小屋的質(zhì)量為M，“旺狗”的質(zhì)量為m，在“旺狗”勻速下滑的過程中，下列說法正確的是()A．桌面對(duì)小屋有水平向右的摩擦力B．桌面對(duì)小屋有水平向左的摩擦力C．桌面對(duì)小屋的支持力等于(M＋m)gD．桌面對(duì)小屋的支持力小于(M＋m)g【答案】C【解析】對(duì)“旺狗”和小屋整體受力分析可知，水平方向沒有外力使該整體產(chǎn)生向左或向右的運(yùn)動(dòng)趨勢，故桌面對(duì)小屋沒有摩擦力，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)整體分析，豎直方向受力平衡，可知桌面對(duì)小屋的支持力等于整體的重力，故C正確，D錯(cuò)誤。6．如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道，其中A、C兩點(diǎn)位于同一個(gè)圓上，C是圓上任意一點(diǎn)，A、M分別為此圓與y、x軸的切點(diǎn)。B點(diǎn)在y軸上且∠BMO＝60°，O′為圓心?，F(xiàn)將a、b、c三個(gè)小球分別從A、B、C點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，它們將沿軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，若所用時(shí)間分別為tA、tB、tC，則tA、tB、tc大小關(guān)系是()A．tA<tC<tBB．tA＝tC<tBC．tA＝tC＝tBD．由于C點(diǎn)的位置不確定，無法比較時(shí)間大小關(guān)系【答案】B【解析】設(shè)圓的半徑為R，對(duì)于AM段，位移xA＝eq\r(2)R，加速度aA＝eq\f(mgsin45°,m)＝eq\f(\r(2),2)g，根據(jù)xA＝eq\f(1,2)aAteq\o\al(2,A)得，tA＝eq\r(\f(2xA,aA))＝eq\r(\f(4R,g))，同理tB＝eq\r(\f(8R,\r(3)g))，tC＝eq\r(\f(4R,g))，故tA＝tC<tB，B選項(xiàng)正確。7.用相同材料做成的A、B兩木塊的質(zhì)量之比為3∶2，初速度之比為2∶3，它們?cè)谕淮植谒矫嫔贤瑫r(shí)開始沿直線滑行，直至停止，則它們()A.滑行中的加速度之比為2∶3 B.滑行的時(shí)間之比為1∶1C.滑行的距離之比為4∶9 D.滑行的距離之比為3∶2【答案】C【解析】木塊滑動(dòng)時(shí)在水平方向上只受摩擦力，則Ff＝μmg＝ma，a＝μg，所以兩木塊加速度之比為1∶1，A錯(cuò)誤；根據(jù)公式t＝eq\f(v0,a)，可得eq\f(tA,tB)＝eq\f(vA,vB)＝eq\f(2,3)，B錯(cuò)誤；根據(jù)公式veq\o\al(2,0)＝2ax可得eq\f(xA,xB)＝eq\f(veq\o\al(2,A),veq\o\al(2,B))＝eq\f(4,9)，C正確，D錯(cuò)誤。8.如圖所示為四旋翼無人機(jī)，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應(yīng)用。一架質(zhì)量m＝2kg的無人機(jī)，其動(dòng)力系統(tǒng)所能提供的最大升力F＝36N，運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小恒為Ff＝4N，g取10m/s2。(1)無人機(jī)在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛，求在t＝5s時(shí)無人機(jī)離地面的高度h；(2)當(dāng)無人機(jī)懸停在距離地面高度H＝100m處，由于動(dòng)力設(shè)備故障，無人機(jī)突然失去升力而墜落。求無人機(jī)墜落地面時(shí)的速度v的大??；(3)在無人機(jī)墜落過程中，在遙控設(shè)備的干預(yù)下，動(dòng)力設(shè)備重新啟動(dòng)提供最大升力。為保證安全著地，求無人機(jī)從開始下落到恢復(fù)升力的最長時(shí)間t1?！敬鸢浮?1)75m(2)40m/s(3)eq\f(5\r(5),3)s【解析】(1)無人機(jī)起飛過程，由牛頓第二定律得F－mg－Ff＝ma，代入數(shù)據(jù)解得a＝6m/s2由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式h＝eq\f(1,2)at2得h＝75m。(2)無人機(jī)墜落過程，由牛頓第二定律得mg－Ff＝ma1，代入數(shù)據(jù)解得a1＝8m/s2由v2＝2a1H得無人機(jī)墜落地面時(shí)的速度v＝eq\r(2a1H)＝40m/s。(3)無人機(jī)恢復(fù)升力后向下減速運(yùn)動(dòng)過程F－mg＋Ff＝ma2，代入數(shù)據(jù)解得a2＝10m/s2設(shè)恢復(fù)升力時(shí)的速度為vm，則有eq\f(veq\o\al(2,m),2a1)＋eq\f(veq\o\al(2,m),2a2)＝H，解得vm＝eq\f(40\r(5),3)m/s由vm＝a1t1，解得t1＝eq\f(5\r(5),3)s。三．練名校真題1．(2021·太原期末)在設(shè)計(jì)游樂場中“激流勇進(jìn)”的傾斜滑道時(shí)，小組同學(xué)將劃艇在傾斜滑道上的運(yùn)動(dòng)視為由靜止開始的無摩擦滑動(dòng)，已知傾斜滑道在水平面上的投影長度L是一定的，而高度可以調(diào)節(jié)，則()A．滑道傾角越大，劃艇下滑時(shí)間越短B．劃艇下滑時(shí)間與傾角無關(guān)C．劃艇下滑的最短時(shí)間為2eq\r(\f(L,g))D．劃艇下滑的最短時(shí)間為eq\r(\f(2L,g))【答案】C.【解析】：設(shè)滑道的傾角為θ，則滑道的長度為：x＝eq\f(L,cosθ)，由牛頓第二定律知?jiǎng)澩禄募铀俣葹椋篴＝gsinθ，由位移公式得：x＝eq\f(1,2)at2；聯(lián)立解得：t＝2eq\r(\f(L,gsin2θ))，可知下滑時(shí)間與傾角有關(guān)，當(dāng)θ＝45°時(shí)，下滑的時(shí)間最短，最短時(shí)間為2eq\r(\f(L,g)).2.(2020·江蘇揚(yáng)州高一期中)如圖所示，鋼鐵構(gòu)件A、B疊放在卡車的水平底板上，卡車底板和B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2，μ1>μ2卡車剎車的最大加速度為a，a>μ1g，可以認(rèn)為最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，卡車沿平直公路行駛途中遇到緊急情況時(shí)，要求其剎車后s0距離內(nèi)能安全停下，則卡車行駛的速度不能超過()A.eq\r(2as0) B.eq\r(2μ1gs0)C.eq\r(2μ2gs0) D.eq\r(（μ1＋μ2）gs0)【答案】C.【解析】：設(shè)A的質(zhì)量為m，卡車以最大加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，A與B保持相對(duì)靜止，對(duì)構(gòu)件A由牛頓第二定律得f1＝ma1≤μ2mg，解得a1≤μ2g，同理，可知B的最大加速度a2≤μ1g；由于μ1>μ2，則a1<a2≤μ1g<a，可知要求其剎車后在s0距離內(nèi)能安全停下，則車的最大加速度等于a1，所以車的最大速度vm＝eq\r(2μ2gs0)，故A、B、D錯(cuò)誤，C正確．3.(2021·陜西省黃陵縣中學(xué)期中)質(zhì)量為m＝2kg的物體，靜置在水平面上，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，現(xiàn)對(duì)物體施加F＝20N的作用力，方向與水平面成θ＝37°(sin37°＝0.6)角斜向上，如圖所示，(g取10m/s2)求：(1)物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小；(2)物體在力F作用下5s內(nèi)通過的位移大??；(3)如果力F作用5s后撤去，則物體在撤去力F后還能滑行的距離?！敬鸢浮?1)6m/s2(2)75m(3)90m【解析】(1)對(duì)物體受力分析如圖所示水平方向有Fcosθ－Ff＝ma豎直方向有Fsinθ＋FN＝mg另有Ff＝μFN，代入數(shù)據(jù)解得a＝6m/s2。(2)物體在5s內(nèi)通過的位移x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)×6×52m＝75m。(3)5s末物體的速度v＝at＝6×5m/s＝30m/s撤去力F后，物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小a′＝eq\f(Ff,m)＝μg＝5m/s2則物體在撤去力F后還能滑行的距離x′＝eq\f(v2,2a′)＝eq