4.6应牛顿定律解决问题（一）同步检测（人教版必修1）.doc

金太阳新课标资源网  HYPERLINK  第  PAGE 12 页 共  NUMPAGES 12 页 金太阳新课标资源网 HYPERLINK  6 HYPERLINK / \t _parent．用牛顿运动定律解决问题( HYPERLINK / \t _parent一) 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．将物体质量减小一半，其他条件不变 C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍 D．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变 答案：D 解析：由牛顿第二定律： F－μmg＝ma，∴a＝eq \f(F,m)－μg。 对比A、B、C三项，均不能满足要求，故选项A、B、C均错。由v＝at得2v＝a·2t，所以D项正确。 2．(2011·哈尔滨高一检测)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14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为(　　) A．7m/s　　　　　　　　　 B．14m/s C．10m/s D．20m/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：μmg＝ma，解得：a＝μg。由匀变速直线运动速度—位移关系式veq \o\al(2,0)＝2ax，可得汽车刹车前的速度为： v0＝eq \r(2ax)＝eq \r(2μgx)＝eq \r(2×0.7×10×14)m/s＝14m/s，因此B正确。 3．质量为1kg的物体静止在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2。作用在物体上的水平拉力F与时间t的关系如图所示。则物体在前12s内的位移为________。(g＝10m/s2) 答案：100m 解析：物体所受的滑动摩擦力f＝μmg＝2N 在前6s内通过的位移x1＝eq \f(1,2) eq \f(F－f,m)t2＝36m 6s末的速度v＝at＝12m/s。 物体在6～10s内的位移x2＝12×4m＝48m 物体在10～12s内通过的位移 x3＝vt－eq \f(1,2)at2＝(12×2－eq \f(1,2)×4×22)m＝16m。 ∴总位移x＝x1＋x2＋x3＝100m 4．一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下(如下图所示)，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小。 答案：58m　23.3m/s 解析：以滑雪人为研究对象，受力情况如图所示。 研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动。 将重力mg分解为垂直于山坡方向和沿山坡方向，据牛顿第二定律列方程： FN－mgcosθ＝0 ① mgsinθ－Ff＝ma ② 又因为Ff＝μFN ③ 由①②③可得：a＝g(sinθ－μcosθ) 故x＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)g(sinθ－μcosθ)t2 ＝eq \f(1,2)×10×(eq \f(1,2)－0.04×eq \f(\r(3),2))×52m＝58m v＝at＝10×(eq \f(1,2)－0.04×eq \f(\r(3),2))×5m/s＝23.3m/s 5．2011年11月16日傍晚“神舟八号”飞船在完成各项既定任务后与“天宫一号”作别，17日19点“神舟八号”返回舱在内蒙古草原主着陆场安全着陆。 飞船返回地球时，为了保证宇航员的安全。靠近地面时会放出降落伞进行减速。(如下图所示)。若返回舱离地面4km时，速度方向竖直向下，大小为200m/s，要使返回舱最安全、最理想着陆，则放出降落伞后返回舱应获得多大的加速度？降落伞产生的阻力应为返回舱重力的几倍？(设放出降落伞后返回舱做匀减速运动)。 答案：5m/s2；1.5倍 解析：飞船返回时，放出降落伞，以飞船为研究对象，受到竖直向下的重力mg和空气阻力f的作用。最理想最安全着陆是末速度vt＝0，才不致于着地时与地面碰撞而使仪器受到损坏。 由运动学公式 veq \o\al(t, 2)－veq \o\al(0, 2)＝2as 变形得a＝eq \f(v\o\al(eq \o\al(0, 2)),2s)＝eq \f(2002,2×4×103)m/s2＝5m/s2 再由牛顿第二定律 F合＝f－mg＝m