教科版高中物理必修1牛顿运动定律的应用第1课时 名师精编作业.docx

……………………………………………………………名校名师推荐………………………………………………… PAGE PAGE 1 5.牛顿运动定律的应用 基础巩固 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 s后消失,则第5 s末物体的速度大小和加速度大小分别是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　 A.vt=7.5 m/s,a=1.5 m/s2 B.vt=4.5 m/s,a=1.5 m/s2 C.vt=4.5 m/s,a=0 D.vt=7.5 m/s,a=0 解析前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得F=ma,解得a=Fm=3020 m/s2=1.5 m/s2,3 s 末物体的速度大小为vt=at=1.5×3 m/s=4.5 m/s;3 s后,力F消失,由牛顿第二定律可知加速度立即为0,物体做匀速直线运动,所以5 s末的速度仍是3 s末的速度, 答案C 2水平面上一质量为m的物体,在水平恒力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,经时间t后撤去外力,又经时间3t物体停下,则物体受到的阻力为(　　) A.F3 B.F4 C.F2 解析设物体所受阻力为f,在F作用下,物体的加速度为a1;撤去F后,物体加速度为a2,物体运动过程中最大速度为v,则有力F作用时F-f=ma1① v=a1t② 撤去力F后,f=ma2③ v=a2·3t④ 由①②③④得f=F 选项B正确. 答案B 3一个木块放在水平面上,在水平拉力F的作用下做匀速直线运动,当拉力为2F时木块的加速度大小是a,则水平拉力为4F时,木块的加速度大小是(　　) A.a B.2a C.3a D.4a 解析物体做匀速运动时受的摩擦力f=F.当拉力为2F时,由牛顿第二定律知2F-f=ma;当拉力为4F时,有4F-f=ma,解得a=3a.选项C正确. 答案C 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,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 解析由a=F合m得a=F 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.故选项A正确. 答案A 5如图,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为(　　) A.1μ1μ2 C.1+μ1μ 解析对滑块A,F=μ2(mA+mB)g;对滑块B,mBg=μ1F,以上两式联立得mAmB=1 答案B 6如图所示,两根完全相同的弹簧挂一质量为m的小球,小球与地面间由细线相连,处于静止状态,细线向下的拉力大小为2mg.则剪断细线的瞬间,小球的加速度(　　) A.a=g,方向向上 B.a=g,方向向下 C.a=2g,方向向上 D.a=3g,方向向下 解析力和加速度是瞬时对应关系,即当合力变化的同时加速度立即变化,不会出现变化滞后或超前.在剪断细线的瞬间,弹簧的形变量来不及恢复,也就是弹簧的弹力不改变,剪断细线,细线的拉力消失,其他力没有改变,这几个力的合力与未剪断细线前细线的拉力大小相等,等于2mg,方向相反,所以加速度大小为2g,方向向上,选项C正确. 答案C 7如图所示,一轻绳通过一光滑定滑轮,两端各系一质量分别为m1和m2的物体,m1放在地面上,当m2的质量发生变化时,m1的加速度a的大小与m2的关系图线大体如图中的(　　) 解析以m1和m2为系统,当满足m2m1条件时,m2向下做加速运动,其加速度大小也为a.因轻绳拉力属系统内力,故a=m2-m1m2+m1g,a与m2并非简单线性关系,采用极限思维法,令m2→∞,则m2-m1m2+m1 答案D 8如图甲所示,一倾角为37°、长L=0.93 m的固定斜面是由两种材料构成的,物块P从斜面顶端以初速度v0=1 m/s 沿斜面向下运动,物块P与斜面间的动摩擦因数μ随物块P下滑的距离L的关系如图乙所示.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求: (1)物块P在斜面上前后两段滑动的加速度大小与方向; (2)物块P滑到斜面底端时的速度大小. 解析(1)由题图乙知,物块开始下滑L1=0.45 m的过程中,与斜面间的动摩擦因数μ1=0.8 根据牛顿第二定律mgsin 37°-μ1mgcos 37°=ma1 解得a1=-0.4 m/s2,所以加速度大小为0.4 m/s2,方向沿斜面向上 物块P从L1=0.45 m到L0=0.93 m的过程中,与斜面间的动摩擦因数μ2=0.5 根据牛顿第二定律mgsin 37°-μ2mgcos 37°=ma2