2024-2025年高一物理人教必修一同步备课练习讲义4.5 牛顿运动定律的应用（备作业）（解析版）.docx

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4.5牛顿运动定律的应用（解析版）

一、单选题（本大题共18小题）

1.[容易]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20

A.1×102N B.2×10

【答案】B

【解析】

解：子弹在枪膛内的运动看作匀变速直线运动，那么由匀变速规律可知加速度为：

a=v22s=10022×0.5m/s2=1.0×10

2.[容易]如图，物体沿倾角为α的光滑固定斜面滑下，重力加速度大小为g，则物体运动的加速度大小为(????)

A.gsinα B.gcosα C.gtanα D.

【答案】A

【解析】

对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求解加速度。

本题主要考查了牛顿第二定律的直接应用，要求同学们能正确进行受力分析，光滑表示没有摩擦力。

【解答】

物体在斜面上受到的重力、斜面对物体的支持力作用，

根据牛顿第二定律得：

a=?mgsinα?m?=gsinα，故A

3.[较易]如图所示，两轻质弹簧a、b悬挂一质量为m的小球，整体处于平衡状态，a弹簧与竖直方向成30°角，b弹簧与竖直方向成60°角，a、b两弹簧的形变量相等，重力加速度为g，则(????)

A.弹簧a、b的劲度系数之比为3∶2

B.弹簧a、b的劲度系数之比为3∶1

C.若弹簧a下端与小球松脱，则松脱瞬间小球的加速度大小为3g

D.

【答案】B

【解析】

本题主要考查力的合成与分解的运用，胡克定律，牛顿第二定律。对小球受力分析，受到重力和两个弹簧的弹力，根据平衡条件并运用合成法得到两个弹力之比，再结合胡克定律求解出伸长量之比，根据小球平衡由弹簧松脱得出弹力变化情况，再据牛顿第二定律分析加速度情况。

【解答】AB.对小球受力分析，受到a弹簧的弹力、b弹簧的弹力和重力，三力平衡，有Ta=mgcos?30°=kaΔx，Tb=mgsin?30°=kbΔx，则，故A错误，B正确;

CD.若弹簧a下端与小球松脱，则松脱瞬间b弹簧的弹力不变，小球所受重力和b弹簧弹力的合力与

4.[较易]如图所示，质量为1.5?kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.5?kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g

A.0 B.2.5?N C.5?

【答案】D

【解析】

细线剪断瞬间，先考虑AB整体，根据牛顿第二定律求解加速度；再考虑B，根据牛顿第二定律列式求解弹力；最后根据牛顿第三定律列式求解A、B间的作用力大小。

本题关键是先采用整体法求解加速度，再隔离物体B并根据牛顿第二定律列式求解；注意在绳子剪断的瞬间AB产生弹力；而弹簧的弹力保持不变。

【解答】剪断前，只有A对弹簧有作用力，所以剪断前弹簧的弹力大小F弹=mAg=15?N，剪断瞬间，由于弹簧来不及发生形变，根据牛顿第二定律可得(mA+mB

5.[较易]如图所示，不计绳的质量以及绳与滑轮的摩擦物体A的质量为M，水平面光滑，当在绳的B端挂一质量为m的物体时，物体A的加速度为a1，当绳子的B端施以F=mg的竖直下的拉力作用时，A的加速度为a2，则a1与a2

A.a1=a2 B.a1

【答案】C

【解析】

当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，然后比较。?

本题主要考查牛顿第二定律的运用，以及整体法和隔离法的运用，关键是掌握解题的方法。

【解答】

当在绳的B端挂一质量为m的物体时，对整体分析，有：mg=(M+m)a1，则a1=mgM+m；，当在B端施以F=mg的竖直向下的拉力作用时，对A分析，有：mg=Ma2，a2=mgM

6.[较易]如图，水平桌面上放置着质量为m、2m的A，B两物体，A与B，B与水平面间的动摩擦因数均为μ.现用水平拉力F拉B，使A，B以相同的加速度运动．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F的最大值为()

A.3μmg B.4μmg C.5

【答案】D

【解析】

当AB间的静摩擦力达到最大时拉力F达到最大，根据牛顿第二定律分析研究A物体和整体，求出拉力F。

当两个物体刚要发生相对滑动时，它们之间的静摩擦力达到最大值。灵活的选取研究对象根据牛顿第二定律列方程是关键。

【解答】

当A、B之间恰好不发生相对滑动时力F最大

此时，A物体所受的合力为μmg

由牛顿第二定律知aA=μmgm=μg

对于A、B整体，加速度a=aA

7.[较易]如图所示，沿水平方向做直线运动的车厢内，悬挂小球的细绳向左偏离竖直方向，小球相对车厢静止