人教版高中物理必修1课后习题 第四章 6 用牛顿运动定律解决问题(一).docVIP

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6用牛顿运动定律解决问题(一)

课后篇巩固提升

基础巩固

1.质量为m的物体,放在粗糙的水平地面上,受到一个水平方向的恒力F的作用而运动,在运动中,物体加速度a的大小()

A.和物体的运动速度有关

B.和物体跟地面间的动摩擦因数无关

C.和物体运动的时间无关

D.和恒力F成正比

解析由牛顿第二定律可得,物体的加速度a=F-

答案C

2.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

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与位移关系式v02=2ax,可得汽车刹车前的速度为v0=

答案B

3.(山东学考)如图所示,某物体在拉力F的作用下竖直向上运动,下列几种运动,拉力最大的是()

A.以5m/s的速度匀速上升

B.以3m/s的速度匀速上升

C.以5m/s2的加速度加速上升

D.以3m/s2的加速度加速上升

解析物体受拉力和重力,有F-mg=ma,可见,a越大,F越大,选项C正确。

答案C

4.

(多选)如图所示,质量为20kg的物体,沿水平面向右运动,它与水平面间的动摩擦因数为0.1,同时还受到大小为10N的水平向右的力的作用,则该物体(g取10m/s2)()

A.受到的摩擦力大小为20N,方向向左

B.受到的摩擦力大小为20N,方向向右

C.运动的加速度大小为1.5m/s2,方向向左

D.运动的加速度大小为0.5m/s2,方向向左

解析物体相对地面运动,故物体受到滑动摩擦力,则摩擦力的大小为Ff=μFN=μmg=20N;滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,故摩擦力方向向左;根据牛顿第二定律得,F-Ff=ma得a=F-Ff

答案AD

5.质量为m1和m2的两个物体,由静止从同一高度下落,运动中所受空气阻力分别是Ff1和Ff2,如果物体m1先落到地面,那是因为()

A.m1m2 B.Ff1Ff2

C.Ff1

解析物体下落过程受重力、空气阻力而做匀加速直线运动,有mg-Ff=ma,h=a

得Ffm=g-2ht2,如果m1先落到地面,t1较小,那么

答案C

6.某气枪子弹的出口速度达100m/s,若气枪的枪膛长0.5m,子弹的质量为20g,若把子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动,则高压气体对子弹的平均作用力为 ()

A.1×102N B.2×102N

C.2×105N D.2×104N

解析根据v2=2a/s2=1×104m/s2,从而得高压气体对子弹的平均作用力F=ma=20×10-3×1×104N=2×102N。

答案B

7.一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103kg,汽车运动过程中所受的阻力大小不变,求:

(1)关闭发动机时汽车的速度大小。

(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小。

(3)汽车牵引力的大小。

汽车的运

动分析根据运动学公

式求加速度确定汽车

所受各力

解析(1)汽车开始做匀加速直线运动,则

x0=v0+02t1,解得v0

(2)汽车滑行减速过程中加速度

a2=0-v

由牛顿第二定律得-Ff=ma2

解得Ff=4×103N。

(3)开始加速过程中加速度为a2,则a2

解得F=Ff+ma2=6×103N。

答案(1)4m/s(2)4×103N(3)6×103N

8.

质量为2kg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图象如图所示。g取10m/s2,求:

(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ。

(2)水平推力F的大小。

(3)0~10s内物体运动位移的大小。

解析(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则

a2=v2t-v

设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有

Ff=ma2 ②

Ff=-μmg ③

联立①②得

μ=-a2

(2)设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则

a1=v1t-v

根据牛顿第二定律,有F+Ff=ma1 ⑥

联立③⑥得F=μmg+ma1=6N。

(3)方法一由匀变速直线运动位移公式,得

x=x1+x2=v10Δt1+12a1Δt12+v20Δt2+12a

方法二根据v-t图象围成的