2024_2025学年新教材高中物理第四章牛顿运动定律6牛顿运动定律的应用课时测评含解析教科版必修1.docVIP

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牛顿运动定律的应用

(25分钟·60分)

一、选择题(本题共6小题,每题6分,共36分)

1.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,轮胎在地面上发生滑动时留下的划痕。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/s

A.7m/sB.14m/sC

【解析】选B。设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a,由牛顿其次定律得:μmg=ma,解得:a=μg。由=2ax,可得汽车刹车前的速度大小为:v0==

m/s=14m/s,因此B

2.如图所示,放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则 ()

A.物块可能匀速下滑

B.物块仍以加速度a匀加速下滑

C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑

D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑

【解析】选C。依据物块的运动状况可知,加恒力F前、后,物块的受力状况分别如图甲、乙所示;则由牛顿其次定律得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,(F+mg)sinθ-

μ(F+mg)cosθ=ma′,两式相除得:=1,所以a′a,故只有C正确。

【加固训练】

如图所示,质量为m=3kg的木块放在倾角θ=30°的足够长的固定斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面对上的推力F作用于木块上,使其由静止起先沿斜面对上加速运动,经过t=2s时间木块沿斜面上升4m的距离,则推力F的大小为(g取

A.42NB.6NC.21ND.36N

【解析】选D。木块能沿斜面匀速下滑,由二力平衡知:mgsinθ=μmgcosθ;当在推力作用下加速上滑时,由运动学公式x=at2得a=2m/s2,由牛顿其次定律得:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得F=36N,D

3.如图所示,在行驶过程中,假如车距不够,刹车不刚好,汽车将发生碰撞,车里的乘客可能受到损害。为了尽可能地减小碰撞引起的损害,人们设计了平安带及平安气囊。假定乘客质量为70kg,汽车车速为108km/h(即30m/s),

A.420N B.600N

C.800N D.1000N

【解析】选A。从踩下刹车到车完全停止的5s内,乘客的速度由30m/s减小到0,视为匀减速运动,则有a==-m/s2=-6m/s2。依据牛顿其次定律知平安带及平安气囊对乘客的作用力F=ma=70×(-6)N=-420N,负号表示力的方向跟初速度方向相反,所以选项

4.2019年10月1日,在共和国成立70周年大庆之日,全国各地的人们会在夜晚燃放漂亮的焰火。依据设计,某种装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4s末到达距地面100m的最高点时炸开,形成各种漂亮的图案,假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0,上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(

A.25m/s,1.25 B

C.50m/s,0.25 D

【解析】选C。依据h=at2,解得a=12.5m/s2,所以v0=at=50m/s;上升过程中礼花弹所受的阻力大小f=kmg,则a==(k+1)g=12.5m/s2,解得

5.如图所示,带支架的平板小车沿水平面对左做直线运动,小球A用细线悬挂于支架前端,质量为m的物块B始终相对于小车静止在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻视察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B产生的摩擦力的大小和方向为 ()

A.μmg,水平向右B.μmg,水平向左

C.mgtanθ,水平向右 D.mgtanθ,水平向左

【解析】选C。以小球A为探讨对象,分析受力如图,依据牛顿其次定律得:mAgtanθ=mAa,得:a=gtanθ,方向水平向右。再对物块B探讨得:小车对B的摩擦力为:f=ma=mgtanθ,方向水平向右,故C正确。

6.如图甲所示,在粗糙水平面上,物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动,其速度—时间图像如图乙所示,下列推断正确的是 ()

A.在0～1s内,外力F不断增大

B.在1～3s内,外力F的大小恒定

C.在3～4s内,外力F不断增大

D.在3～4s内,外力F的大小恒定

【解析】选B。在速度—时间图像中,0～1s内物块速度匀称增大,物块做匀加速直线运动,外力F为恒力;1～3s内,物块做匀速直线运动,外力F的大小恒定,3～4s内,物块做减速运动,加速度不断增大,合力不断增大,F合=Ff-F,Ff不变,外力F变小。综上所述,只有B正确。

二、计算题(本题共2小题,共24分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)

7.(10分)如