2021_2022学年新教材高中物理培优课练习5牛顿运动定律的应用含解析新人教版必修第一册.doc

PAGE 7 - 牛顿运动定律的应用 (建议用时：40分钟) 一、选择题 1．一物块静止在粗糙的水平桌面上，从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图像是(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　D C　[设物块所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F作用下，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F－f＝ma，F＝ma＋f，所以能正确描述F与a之间关系的图像是C，C正确。] 2．如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体，跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角不变，下列说法正确的是(　　) A．车厢的加速度大小为gtan θ B．绳对物体1的拉力为m1gcos θ C．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g D．物体2所受底板的摩擦力为0 A　[以物体1为研究对象进行受力分析，如图甲所示，物体1受到重力m1g和拉力FT作用，根据牛顿第二定律得m1gtan θ＝m1a，解得a＝gtan θ，则车厢的加速度也为gtan θ，将FT分解，在竖直方向根据二力平衡得FT＝eq \f(m1g,cos θ)，故A正确，B错误；对物体2进行受力分析如图乙所示，可知FN＝m2g－FT＝m2g－eq \f(m1g,cos θ)，Ff＝m2a＝m2gtan θ，故C、D错误。] 3．质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示。则物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F的大小分别为(g取10 m/s2)(　　) A．0.2　6 N　　　　　　 B．0.1　6 N C．0.2　8 N D．0.1　8 N A　[本题的易错之处是忽略撤去F前后摩擦力不变。由v-t图像可知，物体在6～10 s内做匀减速直线运动，加速度大小a2＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Δv,Δt)))＝eq \b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(0－8,4))) m/s2＝2 m/s2，设物体的质量为m，所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律有Ff＝ma2，又因为Ff＝μmg，解得μ＝0.2，由v-t图像可知，物体在0～6 s内做匀加速直线运动，加速度大小a1＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(8－2,6) m/s2＝1 m/s2，根据牛顿第二定律有F－Ff＝ma1，解得F＝6 N，故A正确。] 4．如图所示，两个质量相同的物体A和B紧靠在一起，放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2，而且F1＞F2，则A施于B的作用力大小为(　　) A．F1 B．F2 C．eq \f(F1＋F2,2) D．eq \f(F1－F2,2) C　[选取A和B整体为研究对象，共同加速度a＝eq \f(F1－F2,2m)；再选取物体B为研究对象，受力分析如图所示，根据牛顿第二定律FN－F2＝ma，FN＝F2＋ma＝F2＋meq \f(F1－F2,2m)＝eq \f(F1＋F2,2)，故C正确。] 5．如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上匀加速运动，不计空气阻力，在三个阶段的运动中，线上拉力的大小(　　) A．由大变小 B．由小变大 C．始终不变且大小为eq \f(m1,m1＋m2)F D．由大变小再变大 C　[在水平面上时，对整体由牛顿第二定律得F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1，对m1由牛顿第二定律得T1－μm1g＝m1a1，联立解得T1＝eq \f(m1,m1＋m2)F；在斜面上时，对整体由牛顿第二定律得F－μ(m1＋m2)gcos θ－(m1＋m2)·gsin θ＝(m1＋m2)a2，对m1由牛顿第二定律得T2－μm1gcos θ－m1gsin θ＝m1a2，联立解得T2＝eq \f(m1,m1＋m2)F；在竖直方向时，对整体由牛顿第二定律得F－(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a3，对m1由牛顿第二定律得T3－m1g＝m1a3，联立解得T3＝eq \f(m1,m1＋m2)F。综上分析可知，线上拉力始终不变且大小为eq \f(m1,m1＋m2)F，选项C正确。] 6．如图，将完全相同的两个物体甲、乙放在光滑的水平桌面上，通过一根水平绳对其施力，甲是在绳的另一端施以10 N的竖直向下的拉力，乙是在绳的另一端挂一个重10 N的物体。则两物体的加速度相比(　　) A．甲的大 B．乙的大 C．一样大 D．无法判断 A　[对于甲物体的加速度a＝eq \f(F,M)＝eq \f(10