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4.6用牛顿运动定律解决问题(一)每课一练(人教版必修1).doc
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6 用牛顿运动定律解决问题(一)
基础巩固
1.A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,且mA=3mB,则它们所能滑行的距离xA、xB的关系为 ( )
A.xA=xB B.xA=3xB C.xA=eq \f(1,3)xB D.xA=9xB
解析:物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动,加速度a=eq \f(μmg,m)=μg与质量无关,由0-v02=-2ax和题设条件知xA=xB.
图4-6-6
答案:A
2.如图4-6-6所示,表示某小球所受的合力与时间的关系图象,各段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动,由此可判定 ( )
A.小球向前运动,再返回停止
B.小球向前运动再返回不会停止
C.小球始终向前运动
D.小球向前运动一段时间后停止
解析:由Ft图象知:第1 s,F向前;第2 s,F向后.以后重复该变化,所以小球先加速1 s,再减速1 s,2 s末刚好速度减为零,以后重复该过程,所以小球始终向前运动.故正确答案为C.
答案:C
3.质量为1 kg的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在t秒内的位移为x m,则F的大小为 ( )
A.eq \f(2x,t2) B.eq \f(2x,2t-1) C.eq \f(2x,2t+1) D.eq \f(2x,t-1)
解析:由牛顿第二定律F=ma与x=eq \f(1,2)at2,得出F=eq \f(2mx,t2)=eq \f(2x,t2).
答案:A
图4-6-7
4.如图4-6-7所示,质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑,现加一个竖直向下的力F作用在物体上,则施加恒力F后物体的加速度将 ( )
A.增大 B.减小
C.不变 D.无法判断
解析:施加力F前,
mgsin θ-μmgcos θ=ma; ①
施加力F后,
(mg+F)sin θ-μ(mg+F)cos θ=ma′. ②
eq \f(①,②)得eq \f(a,a′)=eq \f(mg,mg+F)1,故a′a.
答案:A
5.光滑水平面上静止一个物体,现有水平恒力F作用在物体上,使物体的位移为x0时,立刻换成-4F的力,作用相同时间,物体的总位移为 ( )
A.-x0 B.x0 C.0 D.-2x0
解析:以F方向为正方向,设开始阶段加速度为a,则后一阶段加速度为-4a,由运动规律:
x0=eq \f(1,2)at2,x′=at·t-eq \f(1,2)×4at2,x=x0+x′
三个方程联立求得x=-x0,故A正确.
答案:A
图4-6-8
6.一间新房要盖屋顶,为了使下落的雨滴能够以最短的时间淌离屋顶,则所盖屋顶的顶角应为(设雨滴沿屋顶下淌时,可看成在光滑的斜坡上下滑) ( )
A.60° B.90°
C.120° D.150°
解析:由题意知,雨滴沿屋顶的运动过程中受重力和支持力作用,设其运动的加速度为a,屋顶的顶角为2α,则由牛顿第二定律得a=gcos α.又因房屋的前后间距已定,设为2b,则雨滴下滑经过的屋顶面长度x=eq \f(b,sin α),由x=eq \f(1,2)at2得t=eq \r(\f(4b,gsin 2α)),则当α=45°时,对应的时间t最小,则屋顶的顶角应取90°,B正确.
答案:B
7.如图4-6-9所示是一物体沿东西方向(以东为正方向)做直线运动的vt图象.由此图象可以判断出 ( )
图4-6-9
A.前10 s物体受到外力方向是向东的,后10 s受到外力方向是向西的
B.前10 s物体受到外力方向是向西的,后10 s受到外力方向是向东的
C.物体受到的外力方向一直向东
D.物体受到的外力方向一直向西
图4-6-10
答案:C
8.质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动,如图 4-6-10所示分别表示物体受到水平拉力作用和不受拉力作用的vt图象,则拉力与摩擦力之比为 ( )
A.9∶8
B.3∶2
C.2∶1
D.4∶3
解析:由vt图象知,图线a为仅受摩擦力,加速度a1=1.5 m/s2;图线b为
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