4.5 牛顿运动定律的应用 练习 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.5 牛顿运动定律的应用 练习 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 213.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-20 06:34:52 | ||
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文档简介
牛顿运动定律综合练习（二）
一．选择题
1.两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑的水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对B的作用力等于（ ）
A.F B.F C.F D.F
2.如图所示，两相互接触的物块放在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2，且有m1＜m2，现对两物块同时施加相同的水平恒力F。没在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为FN，则
A.FN=0 B.FN＞2F C.0＜FN＜F D.F＜FN＜2F
3.如图所示，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B 受到向右的恒力FB=2N，A受到的水平力FA=（9-2t）N（t的单位是s）.从t=0开始计时，则（ ）
A. A物体3s末的加速度是初始时刻的
B. t＞4s后，B物体做匀加速直线运动
C. t=4.5s时，A物体的速度为零
D. t＞4.5s时，A、B的加速度方向相反
4.如图甲所示, 一物块静止在倾角为a的斜面上。现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F作用，物块所受摩擦力f和推力F的大小关系如图乙所示，图中a 、b、F0均为已知量。已知物块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法不正确的是
A.由图可求出物块的质量
B.由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数
C.F小于F0时物块保持静止状态
D.F大于F0后物块做匀变速运动
5.如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦.在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动.已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为
A. a=gsinθ，F=（M+m）g（μ+sinθ）
B. a=gcosθ，F=（M+m）g（μ+cosθ）
C. a=gtanθ，F=（M+m）g（μ+tanθ）
D. a=gcotθ，F=μ（M+m）g
6.如图甲所示，水平地面上固定一倾角为30°的表面粗糙的斜劈，一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑。现对小物块施加一水平向右的恒力F,使它沿该斜劈表面匀速上滑。如图乙所示，则F大小应为
A.mg B. mg C.mg D.mg
7.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，由以上信息，可求出的物理量是（ ）
A．木箱的最大速度 B．时间t内拉力的功率
C．时间t内木箱上升的高度 D．木箱和小物体的质量
8.一倾角为θ的光滑斜面固定于电梯中，如图所示，一物体始终相对于斜面静止，
A. 电梯以加速度gtanθ向左加速
B. 电梯以加速度gtanθ向左减速
C. 电梯做自由落体运动
D. 电梯以加速度g向上加速运动
9.如图所示，一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于在水平面上加速运动的小车中，加速度为α，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是
A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越大
B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大
C．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小
D．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越小
10.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则( )．
A．小球对圆槽的压力为
B．小球对圆槽的压力为
C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增大
D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小
11.物体A B C 均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、 mB、 mC，与平面的动摩擦因数分别为μA、μB 、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C所得加速度a与F的关系图线如图，对应的直线甲、乙、丙所示，甲、乙 直线平行，则以下说法正确的是（ ）
①μA＜μB mA=mB ②μB＞μC mB＞mC ③μB=μC mB＞mC ④μA＜μC mA＜mC
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
12.趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则
A．运动员的加速度为gtanθ
B．球拍对球的作用力为
C．运动员对球拍的作用力为
D．若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动
13.如图a所示，在木箱内粗糙斜面上静止质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图b所示，物体始终相对斜面静止．斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是（ ）
A. 在0～t1时间内，N增大，f减小 B. 在0～t1时间内，N减小，f增大
C. 在t1～t2时间内，N增大，f增大 D. 在t1～t2时间内，N减小，f减小
14.如图所示，完全相同的磁铁A，B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A，B与车厢间的动摩擦因数均为μ，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证A，B无滑动，则（ ）。
A.加速度一定向右，不能超过(1+μ)g B.加速度一定向左，不能超过μg
C.速度向左，加速度可小于μg D.加速度一定向左，不能超过(1+μ)g
二．填空题
15.在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数是_______
16.如图所示，物体M与m紧靠着置于动摩擦因数为μ的斜面上，斜面的倾角为θ，现施一水平力F作用于M，M和m共同向上加速运动，求它们之间相互作用力的大小____
17.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向东行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为______
三．计算题
18.在“互联网+”时代，网上购物已经成为一种重要的家庭消费方式，物流快递业也迅速发展.一快递小哥在水平地面上拖拉一个货箱,货箱的总质量为15kg,货箱与水平地面间的动摩擦因数μ=.若该小哥拉着货箱在水平地面上做匀速运动，(已知 =1.732).求:
(1)拉力方向与水平面成60°时拉力的大小;(计算结果保留一位小数)
(2)所施加拉力最小值的大小和方向.
19.搬运工要把质量为m=20kg.体积较小的木箱(可视为质点)运送到静止在水平地面的平板汽车上。现在汽车车箱底板尾部与地面间搭一平板构成固定斜面，斜面与水平地面夹角α=30°,斜面长为L=2m,木箱与水平地面间的动摩擦因数μ1= 与斜面间的动摩擦因数为μ2=,用F=200N水平推力推静止在水平地面上的木箱至斜面底端然后撤去推力，木箱初始位置至斜面底端的距离s=2m, g取10m/s2,忽略木箱运动到水平地面与斜面衔接处的能量损失。求:
(1)木箱到达斜面底端的速度是多少;
(2)木箱能香冲到汽车底板上 如果能，求木箱冲到汽车底板上时的动能。如果不能，求木箱上升的最大高度。
20.如图所示，两个长方体木块A、B的质量分别为mA=0.8kg和mB=0.4kg，它们并排放在光滑水平面上．从t=0时刻起，同时对A、B施加如图所示的水平推力和拉力FA和FB，其中FA=4N，FB=（1+0.2t）N．求：
（1）t=2s末A、B的加速度各多大？
（2）t=6s末A、B的加速度各多大？
（3）t=3s末A对B的弹力N是多大？
21.如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球.静止时,箱子顶部与球接触但无压力.箱子由v开始向右做匀加速运动,当速度达到2v时,立即做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,从加速开始经过的总路程为s.
(1)求箱子加速阶段的加速度大小a1.
(2)若a＞gtanθ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力.
22.图甲所示为儿童乐园中的滑梯,可等效为由两段不同倾角、粗糙程度相同、底边长度均为L的斜面组成,其简化图如图乙所示,两段不同倾角、底边相等的斜面相关数据已经标注在图乙中,若儿童在滑梯中从最高点由静止下滑，到达最低点时速度恰好为零,重力加速度为g.
(1)求儿童与滑梯之间的动摩擦因数μ ;
(2)分别求儿童在两段滑梯上滑动所用的时间t1、t2 .
23.光滑球恰好放在木块的圆弧槽中，它的左边的接触点为A，槽的半径为R，且OA与水平线成α角。通过实验知道：当木块的加速度过大时，球可以从槽中滚出。圆球的质量为m，木块的质量为M。各种摩擦及绳和滑轮的质量不计。则木块向右的加速度最小为多大时，球才离开圆槽。
24.如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。
25.如图所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，竖直高度h＝1.8 m．D处有一固定障碍物，滑板右端C到障碍物的距离为1 m．滑板左端施加水平向右的推力F＝144 N的同时，有一小物块紧贴竖直板的A点无初速度释放，滑板撞到障碍物时立即撤去力F，滑板以原速率反弹，小物块最终落在地面上，滑板质量M＝3 kg，小物块质量m＝1 kg，滑板与小物块及地面间的动摩擦因数均为μ＝0.4(取g＝10 m/s2)．求：
(1)滑板撞到障碍物前小物块的加速度；
(2)小物块落地时的速度；
(3)小物块落地时到滑板B端的距离．
26.如图所示，一直立的轻质薄空心圆管长为L，在其上下端开口处各安放有一个质量分别为m和2m的圆柱形物块A、B，A、B紧贴管的内壁，厚度不计．A、B与管内壁间的最大静摩擦力分别是f1=mg、f2=2mg，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．管下方存在这样一个区域：当物块A进入该区域时受到一个竖直向上的恒力F作用，而B在该区域运动时不受它的作用，PQ、MN 是该区域上下水平边界，高度差为H（L＞2H）．现让管的下端从距离上边界PQ高H处由静止释放，重力加速度为g．
（1）为使A、B间无相对运动，求F应满足的条件．
（2）若F=3mg，求物块A到达下边界MN时A、B间距离．
参考答案
1．C
2．B
3．D
4．C
5．A
6．C
7．D
8．AB
9．AC
10．BD
11．BD
12．CD
13．（1）；（2）
14．（1）；（2）
15．（1）5m/s2；（2）或
16．（1）；（2）；（3）
一．选择题
1.两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑的水平面上，如图所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对B的作用力等于（ ）
A.F B.F C.F D.F
2.如图所示，两相互接触的物块放在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2，且有m1＜m2，现对两物块同时施加相同的水平恒力F。没在运动过程中两物块之间的相互作用力大小为FN，则
A.FN=0 B.FN＞2F C.0＜FN＜F D.F＜FN＜2F
3.如图所示，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B 受到向右的恒力FB=2N，A受到的水平力FA=（9-2t）N（t的单位是s）.从t=0开始计时，则（ ）
A. A物体3s末的加速度是初始时刻的
B. t＞4s后，B物体做匀加速直线运动
C. t=4.5s时，A物体的速度为零
D. t＞4.5s时，A、B的加速度方向相反
4.如图甲所示, 一物块静止在倾角为a的斜面上。现给物块施加一个平行于斜面底边且逐渐增大的水平力F作用，物块所受摩擦力f和推力F的大小关系如图乙所示，图中a 、b、F0均为已知量。已知物块的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，下列说法不正确的是
A.由图可求出物块的质量
B.由图可求出物块与斜面间的动摩擦因数
C.F小于F0时物块保持静止状态
D.F大于F0后物块做匀变速运动
5.如图所示，质量为M的斜面A置于粗糙水平地面上，动摩擦因数为μ，物体B与斜面间无摩擦.在水平向左的推力F作用下，A与B一起做匀加速直线运动，两者无相对滑动.已知斜面的倾角为θ，物体B的质量为m，则它们的加速度a及推力F的大小为
A. a=gsinθ，F=（M+m）g（μ+sinθ）
B. a=gcosθ，F=（M+m）g（μ+cosθ）
C. a=gtanθ，F=（M+m）g（μ+tanθ）
D. a=gcotθ，F=μ（M+m）g
6.如图甲所示，水平地面上固定一倾角为30°的表面粗糙的斜劈，一质量为m的小物块能沿着斜劈的表面匀速下滑。现对小物块施加一水平向右的恒力F,使它沿该斜劈表面匀速上滑。如图乙所示，则F大小应为
A.mg B. mg C.mg D.mg
7.如图所示，木箱高为L，其底部有一个小物体Q（质点），现用力竖直向上拉木箱，使木箱由静止开始向上运动．若保持拉力的功率不变，经过时间t，木箱达到最大速度，这时让木箱突然停止，小物体会继续向上运动，且恰能到达木箱顶端．已知重力加速度为g，不计空气阻力，由以上信息，可求出的物理量是（ ）
A．木箱的最大速度 B．时间t内拉力的功率
C．时间t内木箱上升的高度 D．木箱和小物体的质量
8.一倾角为θ的光滑斜面固定于电梯中，如图所示，一物体始终相对于斜面静止，
A. 电梯以加速度gtanθ向左加速
B. 电梯以加速度gtanθ向左减速
C. 电梯做自由落体运动
D. 电梯以加速度g向上加速运动
9.如图所示，一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于在水平面上加速运动的小车中，加速度为α，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是
A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越大
B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大
C．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小
D．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越小
10.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则( )．
A．小球对圆槽的压力为
B．小球对圆槽的压力为
C．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增大
D．水平恒力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小
11.物体A B C 均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、 mB、 mC，与平面的动摩擦因数分别为μA、μB 、μC，用平行于水平面的拉力F分别拉物体A、B、C所得加速度a与F的关系图线如图，对应的直线甲、乙、丙所示，甲、乙 直线平行，则以下说法正确的是（ ）
①μA＜μB mA=mB ②μB＞μC mB＞mC ③μB=μC mB＞mC ④μA＜μC mA＜mC
A.①② B.②④ C.③④ D.①④
12.趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑，设球拍和球的质量分别为M、m，球拍平面和水平面之间的夹角为θ，球拍与球保持相对静止，它们间摩擦及空气阻力不计，则
A．运动员的加速度为gtanθ
B．球拍对球的作用力为
C．运动员对球拍的作用力为
D．若加速度大于gsinθ，球一定沿球拍向上运动
13.如图a所示，在木箱内粗糙斜面上静止质量为m的物体，木箱竖直向上运动的速度v与时间t的变化规律如图b所示，物体始终相对斜面静止．斜面对物体的支持力和摩擦力分别为N和f，则下列说法正确的是（ ）
A. 在0～t1时间内，N增大，f减小 B. 在0～t1时间内，N减小，f增大
C. 在t1～t2时间内，N增大，f增大 D. 在t1～t2时间内，N减小，f减小
14.如图所示，完全相同的磁铁A，B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A，B与车厢间的动摩擦因数均为μ，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证A，B无滑动，则（ ）。
A.加速度一定向右，不能超过(1+μ)g B.加速度一定向左，不能超过μg
C.速度向左，加速度可小于μg D.加速度一定向左，不能超过(1+μ)g
二．填空题
15.在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因4N物体的存在，而增加的读数是_______
16.如图所示，物体M与m紧靠着置于动摩擦因数为μ的斜面上，斜面的倾角为θ，现施一水平力F作用于M，M和m共同向上加速运动，求它们之间相互作用力的大小____
17.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向东行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为______
三．计算题
18.在“互联网+”时代，网上购物已经成为一种重要的家庭消费方式，物流快递业也迅速发展.一快递小哥在水平地面上拖拉一个货箱,货箱的总质量为15kg,货箱与水平地面间的动摩擦因数μ=.若该小哥拉着货箱在水平地面上做匀速运动，(已知 =1.732).求:
(1)拉力方向与水平面成60°时拉力的大小;(计算结果保留一位小数)
(2)所施加拉力最小值的大小和方向.
19.搬运工要把质量为m=20kg.体积较小的木箱(可视为质点)运送到静止在水平地面的平板汽车上。现在汽车车箱底板尾部与地面间搭一平板构成固定斜面，斜面与水平地面夹角α=30°,斜面长为L=2m,木箱与水平地面间的动摩擦因数μ1= 与斜面间的动摩擦因数为μ2=,用F=200N水平推力推静止在水平地面上的木箱至斜面底端然后撤去推力，木箱初始位置至斜面底端的距离s=2m, g取10m/s2,忽略木箱运动到水平地面与斜面衔接处的能量损失。求:
(1)木箱到达斜面底端的速度是多少;
(2)木箱能香冲到汽车底板上 如果能，求木箱冲到汽车底板上时的动能。如果不能，求木箱上升的最大高度。
20.如图所示，两个长方体木块A、B的质量分别为mA=0.8kg和mB=0.4kg，它们并排放在光滑水平面上．从t=0时刻起，同时对A、B施加如图所示的水平推力和拉力FA和FB，其中FA=4N，FB=（1+0.2t）N．求：
（1）t=2s末A、B的加速度各多大？
（2）t=6s末A、B的加速度各多大？
（3）t=3s末A对B的弹力N是多大？
21.如图,水平地面上的矩形箱子内有一倾角为θ的固定斜面,斜面上放一质量为m的光滑球.静止时,箱子顶部与球接触但无压力.箱子由v开始向右做匀加速运动,当速度达到2v时,立即做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,从加速开始经过的总路程为s.
(1)求箱子加速阶段的加速度大小a1.
(2)若a＞gtanθ,求减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用力.
22.图甲所示为儿童乐园中的滑梯,可等效为由两段不同倾角、粗糙程度相同、底边长度均为L的斜面组成,其简化图如图乙所示,两段不同倾角、底边相等的斜面相关数据已经标注在图乙中,若儿童在滑梯中从最高点由静止下滑，到达最低点时速度恰好为零,重力加速度为g.
(1)求儿童与滑梯之间的动摩擦因数μ ;
(2)分别求儿童在两段滑梯上滑动所用的时间t1、t2 .
23.光滑球恰好放在木块的圆弧槽中，它的左边的接触点为A，槽的半径为R，且OA与水平线成α角。通过实验知道：当木块的加速度过大时，球可以从槽中滚出。圆球的质量为m，木块的质量为M。各种摩擦及绳和滑轮的质量不计。则木块向右的加速度最小为多大时，球才离开圆槽。
24.如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。
25.如图所示，水平地面上有一“L”型滑板ABC，竖直高度h＝1.8 m．D处有一固定障碍物，滑板右端C到障碍物的距离为1 m．滑板左端施加水平向右的推力F＝144 N的同时，有一小物块紧贴竖直板的A点无初速度释放，滑板撞到障碍物时立即撤去力F，滑板以原速率反弹，小物块最终落在地面上，滑板质量M＝3 kg，小物块质量m＝1 kg，滑板与小物块及地面间的动摩擦因数均为μ＝0.4(取g＝10 m/s2)．求：
(1)滑板撞到障碍物前小物块的加速度；
(2)小物块落地时的速度；
(3)小物块落地时到滑板B端的距离．
26.如图所示，一直立的轻质薄空心圆管长为L，在其上下端开口处各安放有一个质量分别为m和2m的圆柱形物块A、B，A、B紧贴管的内壁，厚度不计．A、B与管内壁间的最大静摩擦力分别是f1=mg、f2=2mg，且滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等．管下方存在这样一个区域：当物块A进入该区域时受到一个竖直向上的恒力F作用，而B在该区域运动时不受它的作用，PQ、MN 是该区域上下水平边界，高度差为H（L＞2H）．现让管的下端从距离上边界PQ高H处由静止释放，重力加速度为g．
（1）为使A、B间无相对运动，求F应满足的条件．
（2）若F=3mg，求物块A到达下边界MN时A、B间距离．
参考答案
1．C
2．B
3．D
4．C
5．A
6．C
7．D
8．AB
9．AC
10．BD
11．BD
12．CD
13．（1）；（2）
14．（1）；（2）
15．（1）5m/s2；（2）或
16．（1）；（2）；（3）