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高中物理4.6用牛顿运动定律解决问题一课时精练含解析新人教版必修1

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【金版教程】2022-2022学年高中物理4.6用牛顿运动定律解决问题(一)课时精练新人教版必修1知识点基础中档稍难牛顿定律应用1、2、3、4、5、116、7、9、108、121.[2022·厦门高一检测]如图所示,当车厢向右加速行驶时,一质量为m的物块紧贴在车厢壁上,相对于车厢壁静止,随车一起运动,则下列说法正确的是(  )A.在竖直方向上,车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B.在水平方向上,车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C.若车厢的加速度变小,车厢壁对物块的弹力不变D.若车厢的加速度变大,车厢壁对物块的摩擦力也变大答案 A解析 对物块m受力分析如图所示。由牛顿第二定律,在竖直方向:Ff=mg;水平方向:FN=ma,所以选项A正确,C、D错误;车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力,故B错误。2.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(  )A.450N          B.400NC.350ND.300N答案 C6解析 汽车的速度v0=90km/h=25m/s,设汽车匀减速的加速度大小为a,则a==5m/s2,对乘客应用牛顿第二定律得:F=ma=70×5N=350N,所以C正确。3.[2022·龙岩高一检测]如图所示,质量m=10kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,则物体产生的加速度是(g取10m/s2)(  )A.0B.4m/s2,水平向左C.2m/s2,水平向左D.4m/s2,水平向右答案 D解析 因物体向左运动,故受水平向右的滑动摩擦力作用,F合=F+Ff=F+μmg=ma,代入数据得a=4m/s2,方向向右,D项正确。4.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,做匀速行驶,洒水时它的运动将是(  )A.做变加速运动B.做初速度不为零的匀加速直线运动C.做匀减速运动D.继续保持匀速直线运动答案 A解析 a===-kg,洒水时质量m减小,则a变大,所以洒水车做加速度变大的加速运动,故A正确。5.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则(  )A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度a匀加速下滑C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑答案 C解析 根据物块的运动情况可知,加恒力F前、后,物块的受力情况分别如图甲、乙所示;6则由牛顿第二定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,(F+mg)sinθ-μ(F+mg)cosθ=ma′,两式相除得:=>1,所以a′>a,故只有选项C正确。6.雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是(  )答案 C解析 对雨滴受力分析,由牛顿第二定律得:mg-F阻=ma。雨滴加速下落,速度增大,阻力增大,故加速度减小,在v-t图象中其斜率变小,故选项C正确。7.如图所示,AD、BD、CD是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从A、B、C处释放(初速度为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达D点所用的时间,则(  )A.t1<t2<t3b.t1>t2>t3C.t3>t1>t2D.t1=t2=t3答案 D解析 6小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用,下滑的加速度可认为是由重力沿杆方向的分力产生的,设杆与竖直方向的夹角为θ,由牛顿第二定律得mgcosθ=ma,则a=gcosθ①设圆心为O,半径为R,由几何关系得,滑环由开始运动至D点的位移x=2Rcosθ②由运动学公式得x=at2③由①②③联立解得t=2。即小滑环下滑的时间与细杆的倾斜程度无关,故t1=t2=t3。选项D正确。8.不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮,绳的一端系一质量M=15kg的重物,重物静止于地面上。有一质量m=10kg的猴子从绳的另一端沿绳上爬,如图所示,不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g取10m/s2)(  )A.25m/s2B.5m/s2C.10m/s2D.15m/s2答案 B解析 本题的临界条件为F=Mg,以猴子为研究对象,其受向上的拉力F′和重力mg,由牛顿第二定律可知,F′-mg=ma,而F′=F,故有F-mg=ma,所以最大加速度为a=5m/s2。9.(多选)如图甲所示,在粗糙水平面上,物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动,其速度-时间图象如图乙所示,下列判断正确的是(  )A.在0~1s内,外力F不断增大B.在1~3s内,外力F的大小恒定C.在3~4s内,外力F不断减小6D.在3~4s内,外力F的大小恒定答案 BC解析 在速度-时间图象中,0~1s内物块速度均匀增大,物块做匀变速运动,外力F为恒力;1~3s内,物块做匀速运动,外力F的大小恒定,3~4s内,物块做加速度不断增大的减速运动,外力F由大变小。综上所述,只有B、C两项正确。10.如下图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则(  )A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用答案 B解析 小物块相对地面的速度为零时,即t1时刻,小物块向左离开A处最远,选项A错误。t2时刻,小物块相对传送带静止,此时不再相对传送带滑动,所以从开始到t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离最大,选项B正确。0~t2时间内,小物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,方向始终向右,大小不变,选项C错误。t2时刻以后小物块与传送带一起做匀速运动,故不再受摩擦力作用,选项D错误。11.[2022·福州高一检测]某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角θ=30°的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5s内沿斜面滑下的位移x=50m(不计空气阻力,取g=10m/s2,结果保留两位有效数字)。问:(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力Ff为多大?(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大?答案 (1)80N (2)0.12解析 (1)由位移公式x=at2沿斜面方向,由牛顿第二定律得:mgsinθ-Ff=ma,联立并代入数值后,得Ff=m(gsinθ-)=80N。6(2)在垂直斜面方向上,FN-mgcosθ=0,又Ff=μFN联立并代入数值后,得μ===0.12。12.如下图所示,质量m=2kg的物体静止于水平地面的A处,A、B的间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2s拉至B处。(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间。答案 (1)0.5 (2)1.03s解析 (1)物体做匀加速直线运动,有L=at所以a==10m/s2根据牛顿第二定律有F-f=ma则f=F-ma=10N所以μ==0.5。(2)设F作用的最短时间为t,则物体先以大小为a1的加速度匀加速t秒,撤去外力后,物体以大小为a2的加速度匀减速t′秒到达B处,速度恰好为零,由牛顿第二定律得Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)=ma1所以a1=-μg=11.5m/s2a2==μg=5m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有a1t=a2t′所以t′=t=t=2.3t又L=a1t2+a2t′2所以t==1.03s。6</t2<t3b.t1>

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所属: 高中 - 物理
发布时间:2022-08-25 11:40:33 页数:6
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文章作者:U-336598

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