【2020秋備課】高中物理練習(xí)新人教版必修1-4.6-用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(一)

4.6用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（一）一、選擇題1．(多選)如圖所示，表示某小球所受的合力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合力大小相同，作用時(shí)間相同，設(shè)小球從靜止開(kāi)頭運(yùn)動(dòng)．由此可判定()A．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回停止B．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回不會(huì)停止C．小球始終向前運(yùn)動(dòng)D．小球在4s末速度為02．(多選)如圖，在光滑地面上，水平外力F拉動(dòng)小車(chē)和木塊一起做無(wú)相對(duì)滑動(dòng)的加速運(yùn)動(dòng)．小車(chē)質(zhì)量是M，木塊質(zhì)量是m，力大小是F，加速度大小是a，木塊和小車(chē)之間動(dòng)摩擦因數(shù)是μ.則在這個(gè)過(guò)程中，木塊受到的摩擦力大小是()A．μmg B.eq\f(mF,M＋m)C．μ(M＋m)g D．ma3．如圖所示，在傾角為α的固定光滑斜面上，有一用繩拴著的長(zhǎng)木板，木板上站著一只老鼠．已知木板的質(zhì)量是老鼠質(zhì)量的兩倍．當(dāng)繩子突然斷開(kāi)時(shí)，老鼠馬上沿著板向上跑，以保持其相對(duì)斜面的位置不變．由此木板沿斜面下滑的加速度為()A.eq\f(g,2)sinα B．gsinαC.eq\f(3,2)gsinα D．2gsinα4．在很多旅游景點(diǎn)都建有山坡滑道，如圖甲是某景點(diǎn)的山坡滑道圖片，為了爭(zhēng)辯滑行者在滑道斜坡部分AE的滑行狀況，技術(shù)人員通過(guò)測(cè)量繪制出如圖乙所示的示意圖．AC是滑道的豎直高度，D點(diǎn)是AC豎直線(xiàn)上的一點(diǎn)，且有AD＝DE＝10m，滑道AE可視為光滑，∠A＝30°，滑行者從坡頂A點(diǎn)由靜止開(kāi)頭沿滑道AE向下做直線(xiàn)滑動(dòng)，g取10m/s2.則()A．滑道AE的長(zhǎng)度為10mB．滑行者在滑道AE上滑行的加速度a＝5m/s2C．滑行者在滑道AE上滑行的時(shí)間為2sD．滑行者滑到E點(diǎn)時(shí)的速度為10m/s二、非選擇題5．ABS系統(tǒng)是一種能防止車(chē)輪被抱死而導(dǎo)致車(chē)身失去把握的平安裝置，全稱(chēng)防抱死剎車(chē)系統(tǒng)．它既能保持足夠的制動(dòng)力，又能維持車(chē)輪緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類(lèi)汽車(chē)上．有一汽車(chē)沒(méi)有安裝ABS系統(tǒng)，急剎車(chē)后，車(chē)輪抱死，在路面上滑動(dòng)．(1)若車(chē)輪與干燥路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.7，汽車(chē)以14m/s的速度行駛，急剎車(chē)后，滑行多遠(yuǎn)才停下？(2)若車(chē)輪與濕滑路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，汽車(chē)急剎車(chē)后的滑行距離不超過(guò)18m，剎車(chē)前的最大速度是多少？(取g＝10m/s2)6．如圖所示，一細(xì)線(xiàn)的一端固定于傾角為45°的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細(xì)線(xiàn)的另一端拴一質(zhì)量為m的小球．當(dāng)滑塊以多大的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球恰好對(duì)斜面沒(méi)有壓力？7．如圖(a)，質(zhì)量m＝1kg的物體沿傾角θ＝37°的固定粗糙斜面由靜止開(kāi)頭向下運(yùn)動(dòng)，風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；(2)比例系數(shù)k.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2)答案隨堂作業(yè)1．CD由牛頓其次定律可知：在0～1s，小球向前做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，1s末速度不為零；在1～2s，小球連續(xù)向前做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，2s末速度為零；依次類(lèi)推，可知選項(xiàng)C，D正確，A，B錯(cuò)誤．2．BD以M，m整體為爭(zhēng)辯對(duì)象，依據(jù)牛頓其次定律，則a＝eq\f(F,M＋m)，以m為爭(zhēng)辯對(duì)象，摩擦力Ff＝ma＝eq\f(mF,M＋m).3.C繩斷后，老鼠相對(duì)斜面不動(dòng)，此時(shí)老鼠確定用力沿板向上爬，但板又加速下滑，板對(duì)老鼠沿斜面對(duì)上的作用力與老鼠的重力沿斜面的分力大小相等，即F＝mgsinα，由牛頓第三定律知老鼠對(duì)板沿斜面的作用力大小也為mgsinα，對(duì)板爭(zhēng)辯，其重力沿斜面的分力為2mgsinα則板沿斜面所受合力為F合＝mgsinα＋2mgsinα＝3mgsinα.由牛頓其次定律知，板的加速度α＝eq\f(F,2m)＝eq\f(3,2)gsinα.4．C本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及其相關(guān)學(xué)問(wèn)，意在考查考生應(yīng)用力學(xué)學(xué)問(wèn)分析實(shí)際問(wèn)題的力氣．由圖中幾何關(guān)系可知AE＝2ADcos30°＝2×10×eq\f(\r(3),2)m＝10eq\r(3)m，A錯(cuò)誤；滑道AE與水平面的夾角為60°，由mgsin60°＝ma可得滑行者在滑道AE上滑行的加速度a＝gsin60°＝5eq\r(3)m/s2，B錯(cuò)誤；由AE＝eq\f(1,2)at2，解得t＝2s，C正確；由v2＝2a·AE，解得v＝10eq\r(3)m/s，D錯(cuò)誤．5．(1)14m(2)6m/s解析：(1)汽車(chē)加速度a1＝－eq\f(μ1mg,m)＝－μ1g＝－7m/s2，由0－veq\o\al(2,01)＝2a1x1得x1＝eq\f(0－v\o\al(2,01),2a1)＝eq\f(－142,2×－7)m＝14m.(2)汽車(chē)加速度a2＝－μ2g＝－1m/s依據(jù)0－veq\o\al(2,02)＝2a2x2得v02＝eq\r(－2a2x2)＝eq\r(－2×－1×18)m/s＝6m/s.6．g解析：小球?qū)⒁撾x斜面的臨界條件是小球與斜面間的彈力恰好等于零，這時(shí)小球只受到繩的拉力FT和重力mg作用，且拉力FT與水平方向成45°角．依據(jù)牛頓其次定律，在水平方向和豎直方向分別有eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(FTcos45°＝ma0，,FTsin45°＝mg，))解得臨界加速度a0＝g.7．(1)0.25(2)0.84kg/s解析：(1)v＝0，a0＝4m/s2，mgsinθ－μmgcosθ＝ma0，μ＝eq\f(gsinθ－a0,gcosθ)＝eq\f(6－4,8)＝0.25.(2)v＝5m/s，a＝0，mgsinθ－μN(yùn)－kvcosθ＝0，N＝mgc