2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.5牛顿运动定律的应用 同步训练(Word版含答案)

4.5牛顿运动定律的应用
一、单选题
1．物块从斜面底端以初速度v0冲上足够长的倾角为θ的斜面，其加速度大小为a1；物块到达斜面最高点后又以加速度大小a2返回斜面底端。已知a1:a2=2:1，则物块与斜面间的动摩擦因数μ为（　　）
A．tanθ B．cosθ C．tanθ D．cosθ
2．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v t图线如图所示，则（　　）
A．在0～t1时间内，外力F大小不断增大
B．在t1时刻，外力F为零
C．在t1～t2时间内，外力F大小可能先减小后增大
D．在t1～t2时间内，外力F大小可能不断增大
3．两物体A、B置于粗糙水平面上，中间用细线相连，现用一力F作用在物体上，已知，，，，，，求中间细线上的张力多大（　　）
A．3N B．6N C．8N D．11N
4．如图所示为沪宁线上某次高铁列车对接场景，对接后两组列车成为一列共同出发。列车启动阶段做匀加速直线运动，每组提供的动力均为F，受到的阻力均为总重的k倍。运行方向如图，a组总质量为，b组总质量为。下列说法正确的是（　　）
A．a的加速度大小
B．对接处的作用力大小为
C．若，则对接处（如图）的作用效果是拉力
D．若每组提供的动力均为，则列车组的加速度加倍
5．为解当前的燃“煤”之急，我省克服重重困难，加大了煤炭外运的步伐。一列运送电煤的列车由60节质量相等的货车组成，在车头的牵引下沿一段平直轨道匀加速行驶时，第20节车厢对第21节车厢拉力的大小为F．设每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第5节车厢对倒数第6节车厢拉力的大小为（　　）
A． B． C． D．
6．高铁已成为重要的“中国名片”。一辆由8节车厢编组的列车，从车头开始的第2、3、6、7车厢为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢的牵引力大小均为F，每节车厢的质量均为m，每节车厢所受阻力均为f，则（　　）
A．列车的加速度为 B．列车的加速度为
C．第2节车厢对第3节车厢的作用力为 D．第2节车厢对第3节车厢的作用力为
7．如图所示，两个倾角相同的滑杆上分别套有A、B两个圆环，两个圆环上分别用细线悬吊两个物体C、D，当它们都沿滑杆向下滑动时A的悬线与杆垂直，B的悬线竖直向下．下列说法正确的是（　　）
A．A环与滑杆之间有摩擦力
B．B环与滑杆之间没有摩擦力
C．A环做的是匀加速直线运动
D．B环做的是匀加速直线运动
8．如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时，B与A分离，下列说法正确的是（　　）
A．B和A刚分离时，弹簧长度等于原长
B．B和A刚分离时，它们的加速度为g
C．弹簧的劲度系数等于
D．在B和A分离前，它们做匀加速直线运动
9．如图所示，某快递公司使用电动传输机输送快件，绷紧的传送带始终保持v的恒定速度顺时针运行，在传送带左端A处轻轻放置一快件（可视为质点），快件与传送带间动摩擦因数为，传送带左端A与右端B间的距离为L，重力加速度大小为g，要快件从A运送到B所用的时间恰好最短，则下列说法正确的是（　　）
A．若不计轮子的大小，则传送带恰好转一圈
B．若一定，L变为原来的2倍，则传送带速度变为原来的2倍
C．若L一定，变为原来的2倍，则传送带速度变为原来的4倍
D．当L和同时变化时，传送带的速度将一定变化
10．如图所示，木板A与木块B叠放在光滑的水平面上，两者间的动摩擦因数为0.8，A的质量是B的质量的2倍，水平拉力F作用在木板B上，两者一起做匀加速直线运动，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当B相对A刚要滑动时，F与B的重力的比值为（　　）
A．0.6 B．1 C．1.2 D．1.5
11．如图所示，有一足够长的小车静止在光滑水平面上，小车质量，小车上静止地放置着质量的木块，木块和小车间的动摩擦因数，现用水平恒力拉小车（），下列说法正确的是（　　）
A．当时，M、m没有发生相对滑动
B．当时，M、m发生了相对滑动
C．当小车的加速度时，木块受到的摩擦力
D．当小车的加速度时，木块受到的摩擦力
12．如图所示，、B两物块的质量分别为和，静止叠放在水平地面上、B间的动摩擦因数为，B与地面间的动摩擦因数为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。现对施加一水平拉力，则（　　）
A．当时，、B都相对地面静止
B．当时，的加速度为
C．无论为何值，B的加速度不会超过
D．当时，不相对B滑动
13．如图所示装置，三个立方体物块A、B、C，质量均为m，物块B放在水平面上，跨过轻质滑轮的细绳，上、下两段分别呈水平、竖直状态，忽略所有摩擦。若三个物块相对静止，则水平推力F的大小为（　　）
A．0 B．mg C．2mg D．3mg
14． 如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m的小滑块。木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板的加速度a，得到如图乙所示的a-F图。取g= 10m/s2，则（　　）
A．滑块的质量m=5kg B．木板的质量M=3kg
C．当F=8N时滑块加速度为2m/s2 D．滑块与木板间动摩擦因数为0.1
15．如图所示，在长方体箱子内，用水平绳子AO和倾斜绳BO把质量为m的小球系于O点，箱子处于静止状态（　　）
A．当箱子突然向左加速时AO绳弹力不变
B．当箱子突然向左加速时BO绳弹力不变
C．当箱子突然向上加速时BO绳弹力变小
D．当箱子突然向上加速时AO绳弹力变小
16．如图所示，竖直墙与水平地面交点为O，从竖直墙上的A、B两点分别搭两条光滑轨道到M点，、，M点正上方与B等高处有一C点。现同时将a、b、c球分别从A、B、C三点由静止开始释放。则（　　）
A．a球最先到达M点 B．b球最先到达M点
C．c球最先到达M点 D．b球和c球都可能最先到达M点
二、多选题
17．质量为0.5kg的小球，从地而以20m/s初速度竖直向上抛出，先做匀减速直线运动到最高点，再做匀加速直线运动回到地面，整个过程的运动时间为3s，v-t图像如图所示，减速与加速的加速度之比为4∶1，g取10m/s2，规定竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　）
A．小球上升过程的时间为1s
B．小球上升过程的加速度为-15m/s2
C．小球落地时的速度为10m/s
D．小球下降过程空气的阻力大小为2.5N
18．如图所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一个固定轻杆与竖直方向成角，下端固定一小铁球，横杆右边用一根细线吊着一个与左边相同的小铁球。当小车向右做匀加速运动时，细线保持与竖直方向成角，若，则下列说法正确的是（　　）
A．轻杆对小铁球的弹力方向与细线平行
B．轻杆对小铁球的弹力方向沿着轻杆方向向上
C．轻杆对小铁球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向
D．当小车匀速向右运动时
19．质量不等的两物块A和B，其质量分别为和，置于光滑水平面上。如图所示，当水平恒力F作用于左端A上，两物块一起以加速度大小匀加速向右运动时，A、B间的作用力大小为F1；当水平力F作用于右端B上，两物块一起以加速度大小匀加速向左运动时，A、B间的作用力大小为F2，则（　　）
A． B．F1+F2C．F1+F2>F D．F1:F2=:
20．如图所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行于斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，重力加速度为g，在减速运动过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．地面对木楔的支持力等于（M＋m）g
B．地面对木楔的支持力大于（M＋m）g
C．地面对木楔无摩擦力
D．地面对木楔的摩擦力方向向右
21．如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小滑块，小滑块与传送带间动摩擦因数为μ，小滑块速度随时间变化关系如图乙所示，v0、t0已知，则（　　）
A．传送带可能是顺时针转动 B．传送带的速度等于v0
C． D．t0后滑块的加速度为
22．如图所示，滑块以某一初速度从传送带下端沿传送带向上运动，传送带运动的速度v1小于滑块的初速度v0，其他条件不变，则滑块的速度v随时间t变化的图象可能是（　　）
A． B．C．D．
23．如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A、B、C的质量均为m，A、B间和B、C间的动摩擦因数均为，B和地面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（ ）
A．无论力F为何值，B的加速度不会超过
B．当力时，B相对滑动A
C．若A、B、C三个物体始终相对静止，则力F不能超过
D．当力时，B、C间的摩擦力为
24．如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（　　）
A．桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
B．鱼缸在桌布上的滑动时间大于在桌面上的滑动时间
C．猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力不变
D．猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
25．一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为2m的小物块A相连，质量为m的小物块B紧靠A静止在斜面上，如图所示，此时弹簧的压缩量为，从时开始，对B施加沿斜面向上的外力，使B始终做加速度为a的匀加速直线运动。经过一段时间后，物块A、B分离。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g。若、m、、a均已知，下面说法正确的是（　　）
A．物块A、B分离时，弹簧的弹力恰好为零
B．物块A、B分离时，A、B之间的弹力恰好为零
C．物块A、B分离后，物块A开始减速
D．从开始到物块A、B分离所用的时间
三、解答题
26．一质量为40kg的物体静止的放在水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，一个人用200N的力F作用在物体上，当力F作用8s后撤去外力F，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g=10m/s2，求：
（1）物体从撤去外力开始到停下来需要的时间；
（2）物块从静止到停下来所通过的总路程；
27．如图所示，水平面上质量m=1kg的滑块在水平恒力F=10N的作用下向右运动，经过斜面底端B点后撤去力F，已知AB=10m，BC足够长，滑块与地面和斜面的动摩擦因数μ均为0.5，斜面角θ=37°，求：
（1）小滑块运动到最高点时距离B有多远？
（2）小滑块最终离B有多远？
28．如图甲所示，足够长斜面的倾角为θ（未知），一物块在沿斜面向上、大小F=30N的拉力作用下，从斜面底端由静止开始运动（开始计时），在t=2s时撤去拉力F，物块的v-t图象如图乙所示。求：
（1）物块在0～5s内的位移大小l；
（2）物块的质量m。
29．如图所示，固定在光滑地面上倾角为θ = 37°，质量为M = 6kg的斜面体，其上静止放置质量为m = 1kg的小物块。如果给小物块一个沿斜面向下的初速度，它恰能沿斜面匀速下滑，取最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g = 10m/s2。
（1）将小物块从斜面底端以初速度v0 = 6m/s沿斜面向上运动，求在斜面上运动时间t；
（2）斜面体解除固定并在右侧施加一水平向左力F，要使其上相对于斜面静止的小物块不发生滑动，求F的最大值Fmax。
30．如图，学校趣味运动会上某同学用乒乓球拍托球跑。比赛时，将球置于球拍上后，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速度直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点，赛道为水平直道，在比赛匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0。设整个比赛过程中球一直保持在球拍上不动，球在运动过程中受到的空气阻力与其速度平方成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。求：
（1）空气阻力大小与速度平方的比例系数k；
（2）求在加速跑阶段球拍倾角θ随速度v变化的关系式。
31．如图所示，某快递公司使用电动传输机输送快件，绷紧的传送带AB始终保持1m/s的恒定速度运行，在传送带上A处轻轻放置一快件，快件与传送带间动摩擦因数为=0.1，AB间的距离l=3m，重力加速度大小g=10m/s2，求快件从A运送到B所用的时间。
32．如图所示，浅色传送带与地面的倾角37°，从A到B长度为L=16m，传送带以速度v0=10m/s逆时针转动。在传送带上A端无初速度地放一个质量为m＝0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，取g＝10m/s2，求：
（1）煤块从A运动到B的速度v；
（2）煤块从A到B的过程中传送带上留下划痕的长度。
33．长木板放在粗糙水平面上，小滑块以2m/s的初速度从长木板的左端开始向右滑动。在外力作用下，小滑块先以a1=的加速度向右匀减速，长木板以a2=的加速度向右匀加速，两物体达共速后保持相对静止以a3=的加速度向右匀减速运动直到停止，在整个运动过程中滑块未滑出长木板。小滑块可看成质点，求：
（1）长木板的最大速度以及此时滑块在长木板上滑动的距离；
（2）滑块从运动到静止移动的距离。
34．如图所示，在光滑的水平面上有一足够长的质量为M＝4kg的长木板，在长木板右端有一质量为m＝1kg的小物块，长木板与小物块间动摩擦因数为μ＝0.2，长木板与小物块均静止。现用水平恒力F作用在木板上，则
（1）外力F至少多大可以使二者发生相对滑动？
（2）若F＝18N，经时间t＝1s撤去水平恒力F，那么在F的作用下，长木板的加速度为多大？
（3）在（2）条件下刚撤去F时，小物块离长木板右端多远？
（4）在（2）条件下撤去外力F后多久二者共速？
35．如图甲所示，滑块A叠放在足够长的木板B的左端，整体静止在光滑水平地面上、A的质量，B的质量，A、B间的动摩擦因数。现给滑块A施加一水平向右的作用力F，力F随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度。试求：
（1）0～1s时间内滑块A的位移s；
（2）滑块A与木板B相对静止时A到B左端的距离。
参考答案
1．C
2．C
3．C
4．C
5．B
6．A
7．C
8．C
9．A
10．C
11．D
12．C
13．D
14．D
15．B
16．C
17．AD
18．AD
19．AD
20．BD
21．BD
22．CD
23．AC
24．CD
25．B
26．（1）2s；（2）40m
27．(1)5m；(2)2m。
28．（1）；（2）。
29．（1）0.5s；（2）240N
30．（1）；（2）
31．3.5s
32．（1）12m/s；（2）5m
33．（1），；（2）
34．（1）10N；（2）4m/s2；（3）1m；（4）0.8s
35．（1）1.375m；（2）0.3915m第2页，共2页
第1页，共1页