4.5牛顿运动定律的应用--基础同步练习（Word版含答案）

4.5牛顿运动定律的应用--基础
一、单选题
1．如图所示，物块在光滑水平面上向右做匀速直线运动，某时刻起受到一个向右的恒力作用，此后物块将（　　）
A．做匀加速直线运动 B．做匀速直线运动
C．做匀减速直线运动 D．立即停止
2．如图所示，重20N的物体向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.2，若外加一水平向左的力F=4N，则此时物体的加速度大小为（　　）
A．0.2m/s2 B．0.4m/s2 C．2m/s2 D．4m/s2
3．一个物体静止在光滑水平面上，现同时给它施加两个水平拉力F1、F2，且F1=5N，F2=3N， 如图所示，此后物体将（　　）
A．向左运动 B．向右运动
C．保持静止 D．无法判断
4．如图所示，在平直轨道做匀变速运动的车厢中用轻细线悬挂一个小球，悬线与竖直方向保持恒定的夹角，则
A．小车一定向左运动 B．小车一定向右运动
C．小车一定具有方向向左的加速度 D．小车一定具有方向向右的加速度
5．质量为4kg的物体静止在光滑水平地面上，受到10N的水平力作用2s，则（　　）
A．物体平均速度达到5m/s
B．物体速度达到20m/s
C．物体位移为10m
D．物体位移为5m
6．如图，粗糙的长方体木块A、叠在一起，放在水平桌面上，木块受到一个水平方向的力的牵引，但仍然保持静止。木块受力的个数为（　　）
A．4 B．5 C．6 D．7
7．如图所示，平板车拉卷集装箱沿水平公路以加速度a—起加速行驶.已知平板车的质量为M,集装箱的质量为m,两者间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则集装箱受到的摩擦力大小为
A．ma B．Ma C． D．
8．如图所示，A、B两物块的质量分别为m和2m，静止叠放在光滑水平地面上．现对B施加一水平拉力F，A、B两物体一起向右做匀加速直线运动．则A对B摩擦力的大小为（　　）
A． B． C． D．F
9．如图所示，两物块置于水平地面上，其质量分别为3m、2m，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g，现对2m物块施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为（　　）
A． B． C． D．
10．如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ ， 则木块的加速度为（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
11．汽车在刹车过程中，下列说法正确的是（　　）
A．汽车对地面的摩擦力大于地面对汽车的摩擦力
B．汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力大小相等
C．汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力是一对作用力和反作用力
D．汽车的速度在减小，汽车的惯性也在减小
12．如下图所示，在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。关于车厢的运动情况，下列说法正确的是（　　）
A．车厢向左做匀减速直线运动
B．车厢向右做匀减速直线运动
C．车厢向左做匀加速直线运动
D．车厢向右做匀加速直线运动
13．如图所示，顾客站在商场自动扶梯的水平台阶上，当顾客随扶梯做下列运动时，顾客受到了静摩擦力作用的有（　　）
A．匀速上升
B．减速上升
C．加速上升
D．匀速下降
14．如图所示，轻杆与竖直支架间的夹角为θ，轻杆末端固定的质量为m的小球随小车一起沿水平方向运动，重力加速度大小为g，则以下判断正确的是（ ）
A．轻杆对小球的作用力的大小可能为mg
B．轻杆对小球的作用力的方向一定是沿着杆向上的方向
C．若小球随小车一起沿水平方向做匀加速运动，则加速度大小一定为gtanθ
D．若小球随小车一起沿水平方向做匀加速运动，则轻杆对小球的作用力的大小一定大于mg
15．如图所示，质量为m的小球悬挂在小车顶棚上，在运动过程中当小球偏离竖直方向θ角时，则下列说法正确的是（　　）
A．小车可能向左减速运动
B．小车可能向右减速运动
C．小车的加速度大小a=gtanθ
D．悬挂线的拉力大小F=
三、实验题
16．在用如图的装置研究滑块在钩码牵引下的运动，从而测量重力加速度的实验中，已知滑块的质量为M、钩码的质量为m，挡光条的宽度为d。回答下列问题：（用测得量和已知量的符号表示）
(1)调整导轨水平、细绳与导轨平行后给气垫导轨充气，待稳定后释放滑块。测得挡光条通过光电门的时间为t，则滑块通过光电门时速度的大小为______；
(2)从导轨标尺读出滑块释放点与光电门的间距为x，则滑块加速度的大小为______；
(3)可知当地重力加速度的大小为______。
17．如图所示为“探究加速度与物体受力的关系”的实验装置图。图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计不同读数F，不计绳与滑轮的摩擦。
（1）下列说法正确的是______。
A．一端带有定滑轮的长木板必须保持水平
B．实验时应先接通电源后释放小车
C．实验中m2应远小于m1
D．测力计的读数始终为
（2）如图为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的四个计数点之间的距离，相邻计数点间还有四个点没有画出，由此可求得小车的加速度的大小是______m/s2（交流电的频率为50Hz，结果保留两位有效数字）。
（3）实验时，该同学测量得到的a—F图象如图所示，写出图象不过原点的可能原因：______。
四、解答题
18．如图所示，质量为m=2.0kg的物体静止在水平面上，现用F=10N的水平拉力拉物体，使物体沿地面向右运动。物体与地面的摩擦力f为2N。求：
（1）物体的加速度大小；
（2）物体在3s末的速度。
19．如图所示，放在长木板上的木块质量为m=1 kg，木板与水平方向夹角为θ，动摩擦因数为μ=0.55，取g=10 m/s2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）当θ=30°时，木块静止在长木板上，求此时木块所受的弹力和摩擦力的大小；
（2）当θ=37°时，木块沿长木板匀加速下滑，求木块的加速度大小。
20．一质量为的物块在一水平拉力作用下由静止开始沿水平面做直线运动，作用后撤去，整个运动过程中物体的速度、时间图像如图所示，取。求：
(1)物块与水平面之间的动摩擦因数；
(2)水平拉力的大小。
21．物体的质量为5kg，斜面的倾角为37°（g取10m/s2）物体的初速为0，从斜面匀加速下滑，物体与斜面间的摩擦系数μ＝0.2；求
（1）物体下滑的加速度？
（2）2秒未物体的速度？
（3）4秒未物体通过的位移？
参考答案
1．A
【详解】
物体受到水平向右的恒力作用，合力水平向右，根据牛顿第二定律可知物体加速度方向水平向右且大小不变，由于物体速度方向也水平向右，与加速度方向相同，所以物体将向右做匀加速直线运动，故选A。
2．D
【详解】
物体所受的摩擦力的方向水平向左，根据牛顿第二定律得
故选D。
3．A
【分析】
本题考查牛顿运动定律。
【详解】
合外力向左，物体向左做匀加速运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．D
【详解】
ABCD. 球随着车厢在平直轨道做匀变速运动，故加速度水平，合力水平；对小球受力分析，受重力和拉力，如图所示：
故合力为：
根据牛顿第二定律，有：
联立解得：
，方向水平向右
物体可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动，故D正确ABC错误。
故选D。
5．D
【分析】
根据牛顿第二定律求出物体的加速度，结合速度时间公式和位移时间公式求出物体的速度和位移
【详解】
AB．根据牛顿第二定律得，物体的加速度
a==m/s2=2.5m/s2
则物体2s末的速度
v=at=2.5×2m/s=5m/s
物体的平均速度
=2.5m/s
故A错误，B错误。
CD．物体在2s内的位移
x=at2=×2.5×4m=5m
故C错误，D正确。
故选D。
6．B
【详解】
对物体A分析可知，水平方向受合力为零，则不受B的摩擦力；对B分析可知，受重力、A对B的压力、地面对B的支持力和摩擦力以及力F，共5个力作用。
故选B。
7．A
【解析】
【详解】
以集装箱为研究对象，水平方向只受摩擦力作用，根据牛顿第二定律可得集装箱受到的摩擦力大小f=ma，故A正确，BCD错误；故选A．
8．A
【详解】
由牛顿第二定律，对A、B系统有
对A有
解得
BCD错误，A正确。
故选A。
9．D
【详解】
根据牛顿第二定律，对整体
对质量为3m的物体
联立解得轻绳的张力
故选D。
10．D
【详解】
对物体受力分析可知，物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用，在水平方向有
竖直方向有
滑动摩擦力
根据以上三式联立可以求得
故选D。
11．BC
【详解】
ABC．汽车对地面的摩擦力与地面对汽车的摩擦力是一对作用力和反作用力，大小相等，方向相反，A错误，BC正确；
D．惯性只和质量有关，故汽车的速度在减小时惯性不变，D错误。
故选BC。
12．AD
【详解】
小球受力如图所示
小球所受合力大小恒定方向水平向右，说明车厢有向右的恒定加速度，车厢向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动；
故选AD。
13．BC
【详解】
AD．当匀速上升或下降时，顾客处于受力平衡状态，竖直方向上的重力和支持力平衡，水平没有摩擦力作用，故AD错误；
B．顾客减速上升时，加速度沿扶梯向下，水平方向上，加速度向左，受到向左的静摩擦力作用，故B正确；
C．顾客加速上升时，加速度沿扶梯向上，水平方向上，加速度向右，受到向右的静摩擦力作用，故C正确．
14．AD
【详解】
AB．当小车做匀速运动时，轻杆对小球的作用力的大小为mg，方向竖直向上，故轻杆对小球的作用力的方向不一定是沿着杆向上的方向，选项A正确，B错误；
C．若小球随小车一起沿水平方向做匀加速运动，当轻杆对小球的作用力的方向沿着杆向上时，此时小车的加速度大小为gtanθ，故选项C错误；
D．若小球随小车一起沿水平方向做匀加速运动，则轻杆对小球的作用力的大小为，故选项D正确；
故选AD。
15．AC
【详解】
球相对车厢处于静止状态，车厢与球的加速度相同，根据牛顿第二定律得
F=mgtanθ=ma
解得小球的加速度
a=gtanθ
方向向右，则小车的加速度大小为gtanθ，方向向右，小车向右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动，由几何关系可知，悬线的拉力
故选AC。
16．
【详解】
(1)[1]滑块通过光电门的速度
(2)[2]根据匀变速直线运动的规律，有
得
(3)[3]因为滑块和钩码共速，对于滑块和钩码组成的系统，有
得
17．B 0.50 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不允分
【详解】
(1)[1]A．该实验首先必须要平衡摩擦力，因此木板时倾斜的，故A错误；
B．为提高打点的个数，打点计时器的使用都要求先接通电源后释放小车，故B正确；
C．由于该实验的连接方式，重物和小车不具有共同的加速度，小车是在绳的拉力下加速运动，此拉力可由测力计示数获得，不需要用重物的重力来代替，故不要求重物质量远小于小车质量，故C错误；
D．由于重物向下加速度运动，由牛顿第二定律
解得
故D错误；
(2)[2]根据匀变速直线运动的推论公式
有
解得
(3)[3]若没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分，则当F≠0时，a=0，即当绳子上存在一定拉力时小车的加速度才为0。
18．（1）；（2），方向水平向右
【详解】
（1）设物体的加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）根据运动学公式可得物体在3s末的速度大小为
方向水平向右。
19．（1）5N，5 N；（2）1.6 m/s2
【详解】
（1）当θ=30°时木块静止，木块所受的弹力为
FN=mgcosθ=5N
木块所受摩擦力为
f=mgsinθ=5N
（2）当θ=37°时，木块沿长木板匀加速下滑，设物体加速度为a
FN=mgcosθ
mgsinθ-μFN=ma
解得
20．(1)；(2)
【详解】
(1)根据v-t图象的斜率表示加速度，可得0-2s加速度大小为
2-5s内的加速度为
根据牛顿第二定律，2-5s内有
解得
(2)根据牛顿第二定律，0-2s内有
解得
21．（1）4.4m/s2；（2）8.8m/s；（3）35.2m；
【详解】
(1)物体受力如图所示：
则根据牛顿第二定律有：mgsinθ-μmgcosθ=ma
代入数据解得：
a=4.4m/s2
(2)秒未物体的速度为：
v=at=8.8m/s
(3)4秒未物体通过的位移为：
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