粤教版高中物理必修第一册课后习题 第4章 牛顿运动定律 分层作业28 牛顿运动定律的应用.docVIP

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分层作业28牛顿运动定律的应用

A组必备知识基础练

题组一从运动确定受力情况

1.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后,拉开了全面试验试飞的新征程,假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动,当位移s=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s,已知飞机质量m=7.0×104kg,滑跑时受到的阻力为自身重力的15,重力加速度g取10m/s2,则飞机滑跑过程中牵引力的大小为(

A.7.0×104N B.1.4×105N

C.2.1×105N D.2.8×105N

2.如图所示,滑雪运动员从山坡上以加速度a=2.8m/s2匀加速滑下,若视山坡平直,且与运动员间的动摩擦因数相同,运动员可视为质点,山坡的倾角约为37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2,不计空气阻力,则山坡与运动员间的动摩擦因数为()

A.0.2 B.0.3

C.0.4 D.0.5

题组二从受力确定运动情况

3.(广东阳江高二阶段练习)若雨滴在空中下落过程中受到的空气阻力与速度的二次方成正比,则雨滴下落过程中,速度v或加速度a随时间t变化的图像可能正确的是()

4.质量为m的小朋友从倾角为θ的滑梯上由静止匀加速滑下,小朋友与滑梯之间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是()

A.小朋友受到斜面的支持力为mg

B.小朋友与斜面的摩擦力为μmgcosθ

C.小朋友下滑的加速度方向沿斜面向上

D.小朋友下滑的加速度大小为gsinθ

题组三动力学中的多过程问题

5.如图所示,一个质量为0.5kg的物块放在水平地面上,现在对物块施加一个大小为1.25N的水平恒力F,使物块从静止开始向右移动16m后立即撤去F.物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g取10m/s2.

(1)求撤去F时,物块的速度大小.

(2)撤去F后,物块经过多长时间停止运动?

B组关键能力提升练

6.(多选)如图所示,滑雪运动员沿斜坡由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,运动员与斜坡和水平面间的动摩擦因数相同,斜坡与水平面平滑连接.选项中a、f、v和s分别表示运动员的加速度大小、摩擦力大小、速率和路程,下列相关图像可能正确的是()

7.质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为()

A.18m B.54m

C.72m D.198m

8.地铁出行,让城市更绿更快.已知某地铁由6节车厢构成,其中4节动力车厢,2节拖车车厢.地铁从A站静止出发,先做匀加速直线运动,再做匀速直线运动,最后匀减速到达B站,一共用时100s,加速与减速时间均为20s,地铁总质量为2.2×105kg,加速时每节动力车厢牵引力为1×105N,每节车厢阻力为3×104N,重力加速度g取10m/s2.

(1)求地铁加速运动时的加速度大小.

(2)求A、B两站间距.

(3)某物理兴趣小组自制一个简易加速度计带上地铁置于地板上与地铁行进方向一致,如图,加速度计中间是用轻绳悬挂的一小球,请标出加速度计内轻绳及小球在地铁加速阶段所处的位置,并求出轻绳与竖直方向的夹角θ,用三角函数表示(忽略小球所受阻力).

C组核心素养拔高练

9.风洞即风洞实验室,是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况,观测气流对实体的作用效果的一种管道状实验设备,它是进行空气动力实验最常用的工具.在垂直风洞里进行模拟实验的示意图如图所示.一根与水平面夹角为37°的固定直杆上,套着一个质量为1kg的小球,现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下,从A点由静止出发沿直杆向上运动,已知直杆与小球间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求直杆对小球弹力的大小和方向.

(2)若风力F作用1s后撤去,求小球上滑过程中距A点的最大距离.

(3)若小球与直杆之间的动摩擦因数可以改变,求当动摩擦因数超过多少时,不论风力多大,小球都将在A点保持静止(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力).

答案：

1.D解析飞机做初速度为零的匀加速直线运动,设其加速度大小为a,有2as=v2,解得a=2m/s2,由牛顿第二定律,有F-15mg=ma,解得F=2.8×105

2.C解析根据牛顿第二定律可得mgsinθ-μmgcos