2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章牛頓運(yùn)動定律第五節(jié)牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用測評含解析粵教版必修第一冊

PAGEPAGE6第五節(jié)牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用課后篇鞏固提升合格考達(dá)標(biāo)練1.水平面上一質(zhì)量為m的物體,在水平恒力F作用下,從靜止起先做勻加速直線運(yùn)動,經(jīng)時(shí)間t后撤去外力,又經(jīng)時(shí)間3t物體停下,則物體受到的阻力為()A. B. C. D.解析對物體由牛頓其次定律得力F作用時(shí),F-f=ma1,v=a1t撤去力F后,f=ma2,v=a2·3t解以上四式得f=,故B正確.答案B2.設(shè)灑水車的牽引力不變,所受的阻力與車重成正比,灑水車原來在平直路上勻速行駛,起先灑水后,它的運(yùn)動狀況將是()A.接著做勻速運(yùn)動 B.勻加速運(yùn)動C.勻減速運(yùn)動 D.變加速運(yùn)動解析設(shè)灑水車的質(zhì)量為m,牽引力為F,其阻力為kmg,則由牛頓其次定律得a=-kg,可見a隨m的減小而增大,灑水車做變加速運(yùn)動.答案D3.如圖所示,當(dāng)車廂向右加速行駛時(shí),一質(zhì)量為m的物塊緊貼在車廂壁上,相對于車廂壁靜止,隨車一起運(yùn)動,則下列說法正確的是()A.在豎直方向上,車廂壁對物塊的摩擦力與物塊的重力平衡B.在水平方向上,車廂壁對物塊的彈力與物塊對車廂壁的壓力是一對平衡力C.若車廂的加速度變小,車廂壁對物塊的彈力不變D.若車廂的加速度變大,車廂壁對物塊的摩擦力也變大解析對物塊m受力分析如圖所示.由牛頓其次定律,在豎直方向f=mg,水平方向FN=ma,所以選項(xiàng)A正確,C、D錯(cuò)誤;車廂壁對物塊的彈力和物塊對車廂壁的壓力是一對相互作用力,故B錯(cuò)誤.答案A4.如圖所示,不計(jì)滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦,一個(gè)質(zhì)量為m的人拉著繩子使質(zhì)量為M的物體勻減速下降,已知人對地面的壓力大小為F,則物體下降的加速度大小為()A. B.C. D.解析設(shè)人受到繩子的拉力為T,由牛頓第三定律知地面對人的支持力等于F,由于人靜止不動,故T+F=mg,再對物體M由牛頓其次定律得T-Mg=Ma,所以a=,D正確.答案D5.如圖所示,在光滑的水平桌面上有一物體A,通過繩子與物體B相連后自由釋放,則A、B一起運(yùn)動.假設(shè)繩子的質(zhì)量以及繩子與定滑輪之間的摩擦力都可以忽視不計(jì),繩子足夠長且不行伸長.假如mB=3mA,則繩子對物體A的拉力大小為()A.mBg B.mAgC.3mAg D.mBg解析對A、B整體進(jìn)行分析,依據(jù)牛頓其次定律mBg=(mA+mB)a,對物體A,設(shè)繩的拉力為F,由牛頓其次定律得,F=mAa,解得F=mAg,故B正確.答案B6.如圖所示,一個(gè)物體從A點(diǎn)由靜止動身分別沿三條光滑軌道到達(dá)C1、C2、C3,則()A.物體到達(dá)C1時(shí)的速度最大B.物體在三條軌道上的運(yùn)動時(shí)間相同C.物體在與C3連接的軌道上運(yùn)動的加速度最小D.物體到達(dá)C3的時(shí)間最短解析物體在斜面上的加速度a=gsinθ,在與C3連接的軌道上運(yùn)動的加速度最大,C錯(cuò)誤.斜面長L=,由v2=2aL得v=,故到C1、C2、C3時(shí)物體速度大小相等,故A錯(cuò)誤.由L=at2即gsinθ·t2知,沿AC3運(yùn)動的時(shí)間最短,B錯(cuò)誤,D正確.答案D7.某消防隊(duì)員從一平臺上跳下,下落2m后雙腳觸地,接著他用雙腳彎曲的方法緩沖,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倍解析自由落體v2=2gH,緩沖減速v2=2ah,由牛頓其次定律F-mg=ma,解得F=mg1+=5mg,故B正確.答案B等級考提升練8.質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等.從t=0時(shí)刻起先,物體受到方向不變、大小呈周期性改變的水平拉力F的作用,F隨時(shí)間t的改變規(guī)律如圖所示.重力加速度g取10m/s2,則物體在t=0至t=12s這段時(shí)間的位移大小為()A.18m B.54m C.72m D.198m解析物體所受摩擦力為f=μmg=0.2×2×10N=4N,因此前3s內(nèi)物體靜止.3~6s,a=m/s2=2m/s2,x1=at2=×2×9m=9m.6~9s,物體做勻速直線運(yùn)動,x2=v1t=at·t=2×3×3m=18m.9~12s,物體做勻加速直線運(yùn)動,x3=v1t+at2=6×3m+×2×9m=27m.x總=x1+x2+x3=9m+18m+27m=54m,B選項(xiàng)正確.答案B9.在宇宙飛船中,由于完全失重而無法利用天平稱出物體的質(zhì)量.科學(xué)家們采納下述方法奇妙地測出了一物體的質(zhì)量.如圖所示,將一帶有推動器的總質(zhì)量M為5kg的小車靜止放在一平臺上,開動推動器,小車在推動器產(chǎn)生的水平恒力F的作用下從靜止起先運(yùn)動,測得小車前進(jìn)1.5m歷時(shí)5s.關(guān)閉推動器,將被測物塊固定在小車上,仍舊讓小車在推動器產(chǎn)生的恒力F作用下從靜止起先運(yùn)動,測得小車5s內(nèi)前進(jìn)了1.0m.(1)求小車兩次加速運(yùn)動的加速度之比.(2)用上述方法測得物塊的質(zhì)量m是多少?解析(1)由x=at2得a1∶a2=x1∶x2=3∶2.(2)由牛頓其次定律得F=Ma1,F=(M+m)a2兩式相比解得m=2.5kg.答案(1)3∶2(2)2.5kg10.如圖所示,長為L=6m、質(zhì)量為M=4kg的長木板放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽視、質(zhì)量為m=1kg的物塊,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4,起先時(shí)物塊與木板都處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)對物塊施加方向水平向右的恒定拉力F=8N,使物塊在木板上滑動起來,g取10m/s2.求:(1)物塊和木板的加速度大小;(2)物塊從木板左端運(yùn)動到右端經(jīng)驗(yàn)的時(shí)間.解析(1)設(shè)小物塊的加速度為a1,由牛頓其次定律得F-μmg=ma1,a1=-μg代入數(shù)據(jù)得a1=4m/s2設(shè)木板的加速度為a2,由牛頓其次定律得μmg=Ma2代入數(shù)據(jù)解得a2=1m/s2.(2)L+a2t2=a1t2代入數(shù)據(jù)解得t=2s.答案(1)4m/s21m/s2(2)2s11.如圖所示,右端帶滑輪的長木板放在水平桌面上,滑塊A質(zhì)量為M=2kg,連接滑塊A和物體B的細(xì)線質(zhì)量不計(jì),與滑輪之間的摩擦不計(jì),滑輪與A之間的細(xì)線沿水平方向,當(dāng)B的質(zhì)量為1kg時(shí),A恰好不滑動(已知最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等),g取10m/s2,求當(dāng)B的質(zhì)量為1.75kg時(shí):(1)A的加速度大小;(2)細(xì)線對滑輪的作用力.解析(1)由題意可知,A恰好不滑動時(shí),所受摩擦力為f=mBg=1×10N=10N當(dāng)B的質(zhì)量為1.