1、【长江作业】2015-2016 学年高中物理 第 4 章 6 用牛顿运动定律解决问题（一）课时作业 新人教版必修 1 全员参与基础练1用 30 N 的水平外力 F 拉一静止在光滑的水平面上质量为 20 kg 的物体，力 F 作用3 秒后消失，则第 5 秒末物体的速度和加速度分别是( )A v7.5 m/s， a1.5 m/s 2B v4.5 m/s， a1.5 m/s 2C v4.5 m/s， a0D v7.5 m/s， a0【解析】 物体先在力 F 作用下做匀加速直线运动，加速度 a 1.5 30 N20 kgm/s2， v at4.5 m/s，撤去力 F 后，物体以 4.5 m/s 的速度
2、做匀速直线运动【答案】 C2(2014双鸭山高一检测) A、 B 两物体以相同的初速度在一水平面上滑动，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且 mA3 mB，则它们能滑动的最大距离 xA和 xB的关系为( )A xA xB B xA3 xBC xA xB D xA9 xB13【解析】 由 mg ma 可得 a g ，由题可知 aA aB，由 v 2 ax 可得： x ，故20v202a有 xA xB，A 正确【答案】 A3雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如下图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是( )【解析】 对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得： m
3、g f 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【答案】 C4(2014厦门一中高一检测)如图 469 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( )图 469A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【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：
4、 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【答案】 A5(多选)(2014会宁高一检测)如图 4610 所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率 v1沿顺时针方向运动，把一质量为 m 的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，则下列说法正确的是( )图 4610A物体一直受到摩擦力作用，大小为 mgB物体最终的速度为 v1C开始阶段物体做匀加速直线运动D物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右【解析】 当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的滑动摩擦力大
5、小为 Ff mg ，方向水平向右；所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将加速到 v1，之后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项 A、D 错，B、C 对【答案】 BC6(多选)(2014塘沽区高一检测)如图 4611 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顶端从静止滑到底端，下面说法中正确的是( )图 4611A物体沿 DA 滑到底端时具有最大速率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【解析】 设 AB l，当斜面的倾角为 时，
6、斜面的长度 x ；由牛顿第二定律lcos得，物体沿光滑斜面下滑时加速度 a gsin ，当 75时加速度最大，选项 C 正确；由 v22 ax 可得，物体沿斜面滑到底端时的速度v ，当 75时速度最大，选项 A 错误；由 x2ax2gsin lcos 2gltan at2可得 t ，当 45时 t 最小，故选12 2xa 2 lcos g sin 2lgsin cos 4lg sin2项 B 错误，选项 D 正确【答案】 CD7用平行于斜面的力推动一个质量为 m 的物体沿着倾斜角为 的光滑斜面由静止向上运动，当物体运动到斜面的中点时撤去推力，物体恰能滑到斜面顶点，由此可以判定推力 F 的大小必
7、定是( )A2 mgcos B2 mgsinC2 mg(1sin ) D2 mg(1sin )【解析】 有推力 F 时， a ，撤去 F 后， a gsina，由 v22 ax，有：F mgsinma a，即： gsin ， F2 mgsin ，故 B 正确F mgsinm【答案】 B8如图 4612 所示，水平恒力 F20 N，把质量 m0.6 kg 的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度 H6 m木块从静止开始向下做匀加速运动，经过 2 s 到达地面(取g10 m/s 2)求：图 4612(1)木块下滑的加速度 a 的大小；(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数【解析】 (1)由 H at2得12
8、a m/s23 m/s 2.2Ht2 2622(2)木块受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有mg Ff ma， FN F又 Ff F N，解得 0.21.m g aF 0.6 10 320【答案】 (1)3 m/s 2 (2)0.21超越自我 提升练9(2013长春高一检测)如图 4613 所示，在光滑的水 平桌面上有一物体 A，通过绳子与物体 B 相连后自由释放，则 A、 B 一起运动假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子足够长且不可伸长如果 mB3 mA，则绳子对物体 A 的拉力大小为( )图 4613A mBg B mAg34C3 mAg D mBg34【解 析】
9、 对 A、 B 整体进行分析，根据牛顿第二定律 mBg( mA mB)a，对物体 A，设绳的拉力为 F，由牛顿第二定律得， F mAa，解得 F mAg，故 B 正确. 34【答案】 B10质量为 0.8 kg 的物体在一水平面上运动，如图 46 14 所示， a、 b 分别表示物体不受拉力作用和受到 水平拉力作用时的 v t 图象，则拉力和摩擦力之比为( )C图 4614A98 B32C21 D43【解析】 由 v t 图象可知，图线 a 为仅受摩擦力的运动，加速度大小 a11.5 m/s2；图线 b 为受水平拉力和摩擦力的运动，加速度大小为 a20.75 m/s2；由牛顿第二定律列方程得
10、ma1 Ff， ma2 F Ff，解得 32，选项 B 正确FFf【答案】 B11.(2014来安中学)如图 4615 所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动某人坐在滑板上从斜坡的高处 A 点由静止开始滑下，滑到斜坡底端 B 点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到 C 点停下来如果人和滑板的总质量 m60 kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为 0.5，斜坡的倾角 37(sin 370.6，cos370.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度 g 取 10 m/s2.问：图 4615(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大？(2)若由于场地的限制，水平滑道
11、BC 的最大距离为 L20.0 m，则人在斜坡上滑下的距离 AB 应不超过多少？【解析】 (1)人在斜坡上的受力情况如图(甲)所示，建立坐标系，设人在斜坡上滑下的加速度为 a1，由牛顿第二定律得 mgsin Ff1 ma1.甲FN1 mgcos 0由摩擦力计算公式得 Ff1 F N1联立解得 a1 g(sin cos )2 m/s 2.(2)人在水平滑道上的受力情况如图(乙)所示，乙由牛顿第二定律得：Ff2 ma2， FN2 mg0由摩擦力计算公式有：Ff2 F N2联立解得人在水平滑道上运动的加速度大小为a2 g 5 m/s 2设从斜坡上滑下的距离为 LAB，对 AB 段和 BC 段分别由匀
12、变速运动的公式得v202 a1LAB,0 v22 a2L联立解得 LAB50 m.【答案】 (1)2 m/s 2 (2)50 m12(2014山东高考)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间) t00.4 s，但饮酒会导致反应时间延长在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L39 m减速过程中汽车位移 s 与速度 v 的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小 g10 m/s 2.求：甲乙图 4616(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间(2)饮酒使志愿者的反应时间
13、比一般人增加了多少(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值【解析】 根据匀速直线运动和匀变速 直线运动的规律、牛顿第二定律解题(1)设减速过程中汽车加速度的大小为 a，所用时间为 t，由题可得初速度 v020 m/s，末速度 vt0 ，位移 s25 m，由运动学公式得v 2 as20t va联立式，代入数据得a8 m/s 2t2.5 s(2)设志愿者反应时间为 t，反应时间的增加量为 t，由运动学公式得L v0t s t t t0联立式，代入数据得 t0.3 s(3)设志愿者所受合外力的大小为 F，汽车对志愿者作用力的大小为 F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得F ma由平行四边形定则得F F2( mg)220联立式，代入数据得 .F0mg 415【答案】 (1)8 m/s 2 2.5 s (2)0.3 s (3)415
