《高中人教版物理必修1（课时作业与单元检测）：第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿定律解决问题（一） --（附解析答案）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中人教版物理必修1（课时作业与单元检测）：第四章 牛顿运动定律 4.6 用牛顿定律解决问题（一） --（附解析答案）（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、46用牛顿定律解决问题(一) (10分钟，10分)1A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mAmB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为()AxAxB BxAxBCxAxB D不能确定【答案】A【解析】通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道，物体滑行时受到的滑动摩擦力mg为合外力，由牛顿第二定律知：mgma得：ag，可见：aAaB.物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式可得：v2aAxA，v2aBxB，又因为vAvB，aAaB.所以xAxB，A正确2.如右图所示，水平地面上的物体质量为1 kg，在水平拉力F2 N的作
2、用下从静止开始做匀加速直线运动，前2 s内物体的位移为3 m，则物体运动的加速度大小为()A3 m/s2 B2 m/s2C1.5 m/s2 D0.75 m/s2【答案】C【解析】物体从静止开始做匀加速直线运动，前2 s内位移为3 m，设物体加速度为a，则xat2/2，代入数据解得a1.5 m/s2，即物体运动的加速度大小为1.5 m/s2，选项C正确3一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在10 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数是0.2，g取10 m/s2.求：(1)物体在4 s末的速度；(2)物体在4 s内发生的位移拓展：若4 s末撤去拉力，则物体还能
3、向前滑行多远？再经过多长时间物体停下来？【解】(1)设物体所受支持力为N，所受摩擦力为f，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Ffma1Nmg又fN联立式得a1a13 m/s2设物体4 s末的速度为v1，则v1a1t联立式得v112 m/s(2)设4 s内发生的位移为x1，则x1a1t2联立式得x124 m拓展：4 s末撤去拉力后，所受摩擦力f不变，由牛顿第二定律得fma2联立式得a2g2 m/s2设物体继续滑行的距离为x2，继续滑行的时间为t2，由运动学公式得2a2x2vv1a2t2联立式得x236 m联立式得t26 s4质量m1.5 kg的物块(可视为质点)，在水平恒力F作用下，从水平面上A
4、点由静止开始运动，运动一段距离撤去该力，物块继续滑行t2.0 s后停止在B点，已知A、B两点间的距离x5.0 m，物块与水平面间的动摩擦因数0.20，求恒力F的大小(g取10 m/s2)【答案】15 N【解析】设撤去力F前物块的位移为x1，撤去力F时物块速度为v，物块受到的滑动摩擦力Ffmg.对撤去力F后物块滑动过程中，由牛顿第二定律得Ffmgma2由运动学公式得va2t，v22a2x2撤去力F前，由牛顿第二定律得：FFfma1，由运动学公式得v22a1x1，又x1xx2由以上各式可得F15N. (20分钟，30分)知识点一知道受力情况确定运动情况1在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依
5、据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度为()A7 m/s B14 m/sC10 m/s D20 m/s【答案】B【解析】设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：mgma，解得：ag，由v2ax，可得汽车刹车前的速度为：v0 m/s14 m/s，因此B正确2如图所示，光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边，三个斜面的倾角分别为75、45、30.物体分别沿三个斜面由斜面顶端从静止滑到底端，下列说法中正确的是()A物体沿DA滑到底
6、端时具有最大速率B物体沿EA滑到底端所需时间最短C物体沿CA下滑，加速度最大D物体沿DA滑到底端所需时间最短【答案】CD【解析】根据牛顿第二定律得mgsinma，解得：agsin，可知倾角越大，加速度越大，所以C对设底边AB长度为d，由2av2得：v，可知倾角越大，滑到底端时速率越大，所以A错由at2得：t，可知倾角为45时，t最小，所以B错，D对3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，车匀速行驶，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】akg，洒水时质量m减小，则a变大，所以洒水车做加速度变大
7、的加速运动，故A正确4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：mgF阻ma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在vt图象中其斜率变小，故选项C正确5.如图所示，小球P、Q的质量相等，其间用轻弹簧相连，光滑斜面的倾角为，系统静止时，弹簧与轻绳均与斜面平行，则在轻绳被突然剪断的瞬间，下列说法正确的是()A两球的加速度大小均为gsin BQ球的加速度为零CP球的加速度大小为2gsin DP球的加速度方向沿斜面向上，Q球的加速度方向沿斜面向下【答案】BC
8、【解析】在轻绳被突然剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，Q球所受的合力不变，加速度为零，选项B正确；但绳子的拉力(2mgsin)立刻变为零，P球所受的合力(弹簧的拉力和重力沿斜面向下的分力)的大小为2mgsin，故P球的加速度大小为2gsin，选项C正确6.如图所示，一水平传送带长为16 m，以2 m/s的速度做匀速运动已知某物体与传送带间的动摩擦因数为0.2，现将该物体由静止轻放到传送带的A端求：(g取10 m/s2)(1)物体被送到另一端B点所需的时间；(2)物体被送到另一端B点时的速度【解】(1)物体从A点由静止释放，物体相对传送带向左运动，因此判断出物体受到的摩擦力方向向右物体在摩擦力的作用下
9、向右做初速度为零的匀加速运动由牛顿第二定律得fma，又fmg，可求出物体的加速度为ag2 m/s2故物体由静止释放到与传送带速度相同所用时间为t11 s此过程物体向右的位移为x1at1 m物体达到与传送带相同速度后，二者没有相对运动，因而不存在摩擦力，物体跟传送带一起匀速运动物体匀速运动到B端所用时间为t27.5 s所以物体从A沿传送带运动到B所需的时间tt1t28.5 s(2)物体到达B点时的速度vB2 m/s知识点二知道运动情况确定受力情况7质量为1吨的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减小2 000 N，那么从该时刻起经过6 s，汽车行驶的
10、路程是()A50 m B42 mC25 m D24 m【答案】C【解析】牵引力减少2 000 N后，物体所受合力为2 000 N，由Fma，a2 m/s2，汽车需t s5 s停下来，故6 s内汽车前进的路程x m25 m，C正确8.某消防员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方式缓冲(如图所示)，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双腿的平均作用力估计为()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】消防队员从平台上跳下，可认为自由下落了2 m，故着地速度为v1 m/s2 m/s，着地后速度v20，设队员
11、着地后的平均加速度为a，由v2v2as得(取向上的方向为正方向)a m/s240 m/s2，设地面对人的平均作用为F，由牛顿第二定律得：Fmgma，所以Fmgma5mg.9某气枪子弹的出口速度达100 m/s，若气枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为()A1102 N B2102 NC2105 N D2104 N【答案】B【解析】根据v22ax，得a m/s21104 m/s2，从而得高压气体对子弹的作用力Fma201031104 N2102 N.10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
12、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70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A450 N B400 NC350 N D300 N【答案】C【解析】汽车的速度v090 km/h25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则a5 m/s2，对乘客应用牛顿第二定律得：Fma705 N350 N，所以C正确11一个滑雪的人，质量m75 kg，以v010 m/s的初速度滑上一山坡，山坡的倾角为30，上滑的最大距离x5 m，假设滑雪人受到的阻力恒定，g取10 m/s2.求滑雪
13、人受到的阻力【解】设滑雪人上滑过程的加速度大小为a.则2ax0v代入数据得a10 m/s2设滑雪人受到的阻力为Ff，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得mgsin30Ffma解得：Ff375 N【思路点拨】求受力情况的问题要先通过分析运动过程及其性质，依据情境所涉及的已知量及未知量灵活选择运动学规律求出加速度，再通过受力分析并应用牛顿第二定律可求出未知力12.质量为2 kg的物体放在水平地面上，在大小为5 N的倾斜拉力的作用下，物体由静止开始做匀加速直线运动，6 s末的速度是1.8 m/s，已知拉力与水平方向成37的仰角，如图所示，g取10 m/s2，sin370.6.求物体和地面之间的动摩擦因
14、数【解】由vat，得a代入数据得a0.3 m/s2受力分析如图所示，由牛顿第二定律得水平方向：Fcos37FNma竖直方向：Fsin37FNmg联立解得0.2.课后作业时间：45分钟满分：80分班级_姓名_分数_一、选择题1一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是()A将水平恒力增加到2F，其他条件不变B将物体的质量减小一半，其他条件不变C物体的质量不变，水平恒力和作用时间都增加到原来的两倍D将时间增加到原来的2倍，其他条件不变【答案】D【解析】由Fmgma和vat可判断A、B、C三项，均不能满足要求，D项满足2在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是15 m，假设汽车轮胎与地
