2021-2022学年高一上学期物理人教版必修1 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)同步练习(word版含答案)

文档属性

名称 2021-2022学年高一上学期物理人教版必修1 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)同步练习(word版含答案)
格式 docx
文件大小 281.2KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-12-04 07:46:37

图片预览

文档简介

用牛顿运动定律解决问题(一)
一、单选题(
在很多游泳景点都建有山坡滑道,如图甲是某景点的山坡滑道图片,为了研究滑行者在滑道斜坡部的滑行情况,技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图.是滑道的竖直高度,点是竖直线上的一点,且有,滑道可视为光滑,,滑行者从坡顶点由静止开始沿滑道向下做直线滑动,取,则
A. 滑道的长度为
B. 滑行者在滑道上滑行的加速度
C. 滑行者在滑道上滑行的时间为
D. 滑行者滑到点时的速度为
第届冬奥会将于年月在北京张家口举行。图为某运动员的滑雪训练过程,运动员沿倾斜直滑道由静止开始做匀加速直线运动,到达水平滑道后立即做匀减速直线运动,直至停止。若已知运动员滑雪过程的总路程和总时间,则可求解的物理量为
A. 最大速度 B. 加速阶段的加速度
C. 减速阶段的阻力大小 D. 斜坡倾角
台阶式电梯与地面的夹角为,一质量为的人站在电梯的一台阶上相对电梯静止,如图所示。则当电梯上升时,若以表示水平梯板对人的支持力,为人受到的重力,为电梯对人的摩擦力,则下面说法中正确的是
A. 加速上升进程中,不等于
B. 加速上升过程中水平向右,
C. 匀速上升过程中,
D. 匀速上升过程中与的方向相同,不等于
如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成角的细绳拴接一小球.当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是
A. 细绳一定对小球有拉力的作用
B. 轻弹簧一定对小球有弹力的作用
C. 细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力
D. 细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力
如图所示,质量为的木块置于小车光滑的水平表面上,跨过光滑定滑轮的细绳一端水平连接木块,另一端竖直悬挂质量的物块,且贴着小车光滑竖直右壁,当小车水平向右做加速度为的匀加速运动时,、能与小车保持相对静止,重力加速度为,则加速度、细绳的拉力及所受合力为
A. B. C. D.
如图所示,质量为的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为,与此同时,物体还受到一个水平向右的推力,则物体产生的加速度是取
A. B. ,水平向右
C. ,水平向左 D. ,水平向右
如图所示,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为,在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为,关于电梯的运动,以下说法正确的是取
A. 电梯可能向上加速运动,加速度大小为
B. 电梯可能向下减速运动,加速度大小为
C. 电梯可能向下加速运动,加速度大小为
D. 电梯可能向下减速运动,加速度大小为
为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时,则乘客仅考虑乘客与水平面之间的作用
A. 处于失重状态
B. 不受摩擦力的作用
C. 受到向前水平向右的摩擦力作用
D. 所受合力竖直向上
电梯以大小为的加速度竖直向上做减速运动,站在电梯中质量为的人对电梯的压力为
A. B. C. D.
如图所示,质量为的小球通过轻绳、悬于车内。车静止时,轻绳竖直、倾斜,此时上拉力为。当车向左匀加速运动时,上拉力为。下列说法正确的是
A. , B. ,
C. , D. ,
二、多选题
如图所示,质量为的物体放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量的物体,跟物体相连接的绳与竖直方向成角,下列说法中正确的是
A. 车厢的加速度为
B. 绳对物体的拉力为
C. 底板对物体的支持力为
D. 物体所受底板的摩擦力为
如图甲所示,倾斜的传送带沿逆时针匀速转动,一个物块放在传送带上端点,由静止开始向下运动,在传送带上从运到的图象如图乙所示,重力加速度,则
A. 传送带的运转速度大小为
B. 物块与传送带间的动摩擦因数为
C. A、间的距离为
D. 若传送带沿顺时针匀速转动,物块放在端后不可能沿传送带下滑
多选如图甲所示,滑块以一定的初速度冲上一倾角的足够长的固定斜面.滑块上滑过程的图像如图乙,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则下列说法正确的是取
A. 木块上滑过程中的加速度大小是
B. 木块与斜面间的动摩擦因数
C. 木块经返回出发点
D. 木块回到出发点时的速度大小
以前人们盖房子打地基叫打夯,夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有人,四个人分别握住夯锤的一个把手,一个人负责喊号,喊号人一声号子,四个人同时向上用力将夯锤提起,号音一落四人同时松手,夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时,设夯锤的质量为,将夯锤提起时,每个人都对夯锤施加竖直向上的力,大小均为,力持续的时间为,然后松手,夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。不计空气阻力,则
A. 在上升过程中,夯锤一定处于超重状态
B. 松手时夯锤一定处于完全失重状态
C. 松手时夯锤的速度大小
D. 夯锤上升的最大高度
三、计算题
航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量,动力系统提供的恒定升力。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,取。
第一次试飞,飞行器飞行时到达高度。求飞行器所阻力的大小;
第二次试飞,飞行器飞行时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度;
为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。
如图,一个质量的物块,放置在粗糙水平面上,在一个水平外力作用下从静止开始向右做匀加速直线运动,当速度达到时,位移重力加速度。
求物块与地面间的动摩擦因数。
当仅将的方向改为与水平面夹角为时,如图,物块仍能从静止开始向右做匀加速直线运动,当速度为时,物块位移依然是,求的值。
如图所示,底座上装有长的直立杆,总质量为,杆上套有质量为的小环,它与杆有摩擦,当环从底座上以的初速度飞起时,刚好能到达杆顶,求:
在环升起的过程中,受到的杆的阻力为多大?
底座对水平面的压力多大?
小环从杆顶落回底座需要多少时间?
答案和解析
1.【答案】
【解答】
A.由图中几何关系可知,,A错误;
B.由几何知识知滑道与水平面的夹角为,由可得滑行者在滑道上滑行的加速度,B错误;
C.由,解得,C正确;
D.由,解得,D错误。
故选C。

2.【答案】
【解答】
A.设运动员的最大速度大小为,由题意可知运动员滑雪过程的总路程和总时间之间满足
故最大速度可知,故A正确;
设加速阶段的加速度大小为,根据运动学规律可知有
只知道加速阶段的初速度和末速度,不知道加速位移,不能求出加速度大小;
利用牛顿第二定律有
加速度大小不能求出,故斜坡倾角不可求,故BD错误;
C.设减速阶段加速度大小为,根据运动学规律可知有
只知道减速阶段的初速度和末速度,不知道减速位移,不能求出加速度大小;
利用牛顿第二定律有
加速度大小不能求出,故不能求出减速阶段的阻力大小,故C错误。
3.【答案】
【解答】
加速过程中,人的加速度斜向上,将加速度分解到水平和竖直方向得:
,方向水平向右;,方向竖直向上,
水平方向受静摩擦力作用:,水平向右;竖直方向受重力和支持力作用:,故AB错误;
匀速过程中,人受力平衡,水平方向不受摩擦力,竖直方向上,受重力和支持力作用,二力平衡,故C正确,D错误;
故选:。
4.【答案】
【解答】
若小球与小车一起做匀速运动,则小球只受竖直方向的重力和弹簧的弹力,细绳对小球无拉力;若小球与小车有向右的共同加速度,则小球只受重力和绳子的拉力,轻弹簧对小球无弹力,D正确。
故选D。
5.【答案】
【解答】
、以物块为研究对象,竖直方向根据平衡条件可得细绳的拉力:,
对木块水平方向根据牛顿第二定律可得:,解得:,故AB错误;
、以物块为研究对象,竖直方向受力平衡,水平方向加速度为,根据牛顿第二定律物块受到的合力,故C错误,D正确。
故选D。
6.【答案】
【解答】物体受到与运动方向相反的摩擦力,即与方向相同。取运动方向为正方向,由牛顿第二定律得,则,方向水平向右,B正确。
7.【答案】
【解析】
【解答】
电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为,知重物的重力等于,对重物有:,解得,方向竖直向下,则电梯的加速度大小为,方向竖直向下。电梯可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动。故C正确,、、D错误。
故选:。
8.【答案】
【解析】解:当车减速上坡时,加速度方向沿斜坡向下,人的加速度与车的加速度相同,根据牛顿第二定律知人的合力方向沿斜面向下,合力的大小不变,人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力,如图所示:
将加速度沿竖直方向和水平方向分解,有竖直向下的加速度,则,故F,乘客处于失重状态,故BCD错误,A正确。
9.【答案】
【解析】
由牛顿第二定律知:,所以,
根据牛顿第三定律可知,人对电梯的压力为,故正确,错误。
故选:。
10.【答案】
【解答】
开始时,车静止,所以小球也受力平衡,小球受到自身重力以及绳的拉力,此时绳若有拉力,则小球不会平衡,因此;当车向左匀加速运动时,绳子必须要有拉力才能保证小球在水平方向具有加速度,假设与竖直方向的夹角为,对小球受力分析,在竖直方向受力平衡,则有,故ABC错误,故D正确。
故选D。
11.【答案】
【解答】
以物体为研究对象,分析受力:
根据牛顿第二定律得,得,则车厢的加速度也为,,故A正确,B错误;
对物体研究,分析受力:
根据牛顿第二定律得:,,故C错误,D正确。
故选AD。
12.【答案】
【解答】
由图可知,传送带运转的速度大小为,
物块在前的加速度为:,后的加速度为:,
物块在前受到的滑动摩擦力沿传送带向下,由牛顿第二定律得:
物块在后受到的滑动摩擦力沿传送带向上,由牛顿第二定律得: ,
联立解得:,;故AB正确;
C.根据图象的面积可知:间的距离为,故C错误;
D.由于,因此若传送带沿顺时针匀速转动,物体放在段后仍能沿传送带下滑,故D错误;
故选:。
13.【答案】
【解答】木块上滑过程中的加速度大小,故A错误;
B.木块在冲上斜面的过程中,根据牛顿第二定律得,解得,故B正确;
C.木块下滑过程中,根据牛顿第二定律得,解得,上滑的位移为,则下滑的位移,解得,所以木块返回出发点所用的时间为,故C错误;
D.根据速度时间公式可得木块回到出发点时的速度大小为,故D正确.
14.【答案】
【解析】解:、在上升过程中,夯锤先加速上升,再减速上升,加速度先向上,然后再向下,夯锤先处于超重状态再处于失重状态,故 A错误;
B、在下落过程中,只受重力加速下落,加速度方向向下,处于完全失重状态,故B正确;
C、根据牛顿第二定律解得

解得:
则松手时夯锤的速度大小,故C错误;
D、夯锤先匀加速上升的高度,匀减速上升的高度,解得:,
夯锤上升的最大高度,故D正确。
故选:。
15.【答案】解:第一次飞行中,设加速度为
匀加速运动
由牛顿第二定律
解得;
第二次飞行中,设失去升力时的速度为,上升的高度为
匀加速运动
设失去升力后的加速度为,上升的高度为
由牛顿第二定律
由运动学公式
解得;
设失去升力下降阶段加速度为,恢复升力后加速度为,恢复升力时速度为3
由牛顿第二定律

解得或。
16.【答案】解:设动摩擦因数为
根据运动学公式

对物块受力分析
联立解得
与水平夹角为时,运动情况相同,加速度不变。
对物块受力分析,竖直方向有
水平方向有
联立解得
由数学知识解得
或此种情况为第小题沿水平方向,不合题意舍去。
【解答】
解:设动摩擦因数为
根据运动学公式

对物块受力分析

联立解得

与水平夹角为时,运动情况相同,加速度不变。
对物块受力分析,竖直方向有
水平方向有
联立解得
由数学知识解得
或此种情况为第小题沿水平方向,不合题意舍去。

17.【答案】解:由得,
对受力分析,由牛顿第二定律得,,
解得:;
对受力分析,由平衡条件得,,解得
由牛顿第三定律得,;
下滑时对受力分析,由牛顿第二定律得,
解得
由得,。
第2页,共2页
第1页,共1页