4.6 牛顿运动定律的应用 同步练习(Word版含答案)

4.6 牛顿运动定律的应用 同步练习
一、单选题
1．在水平地面上有一个质量为4.0 kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。10 s后拉力大小减小为，并保持恒定。该物体的速度图象如图所示（取g＝10 m/s2）物体受到的水平拉力F的大小（ ）
A．9N B．12N C．6N D．8N
2．如图所示，一粗糙的水平传送带以v1沿顺时针方向转动，传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面，一物体以相同的速率v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带。关于物体在传送带上的运动情况下列说法正确的是（ ）
A．物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间
B．若v2C．若v2D．若v23．汽车运送圆柱形工件的示意图如图所示。图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零，而Q、N传感器示数不为零。已知sin 15°＝0.26，cos 15°＝0.97，tan 15°＝0.27，g＝10m/s2。则汽车向左匀加速启动的加速度可能为（　　）
A．3m/s2 B．2.5m/s2
C．2m/s2 D．1.5m/s2
4．如图所示，质量为M的三角形斜劈放置在粗糙水平地面上，斜面倾角为θ，一质量为m的物块以速度v0恰好沿斜面匀速下滑，某时刻给物块施加一方向垂直斜面向下、大小为mg的推力F，最后物块停止在斜面上，整个过程中斜劈始终静止在地面上。重力加速度大小为g，则（　　）
A．物块与斜面间的动摩擦因数为sinθ
B．从刚施加推力到物块停止运动时，物块运动的位移大小为
C．施加推力后，物块下滑过程中，地面对斜劈的摩擦力方向向右
D．施加推力后，物块下滑过程中，地面对斜劈的支持力大小为
5．在水平地面上有一个质量为4.0kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动。10s后拉力大小减小为，并保持恒定。该物体的速度图象如图所示（取g＝10m/s2），物体与地面间的动摩擦因数为（ ）
A．0.25 B．0.125 C．0.3 D．0.4
6．如图所示，在竖直平面有一个光滑的圆弧轨道，其下端（即N端）与表面粗糙的水平传送带左端相切，轨道N端与传送带左端的距离可忽略不计。当传送带不动时，将一质量为m的小物块（可视为质点）从光滑轨道上的P位置由静止释放，小物块以速度滑上传送带，从它到达传送带左端开始计时，经过时间，小物块落到水平地面的Q点；若传送带以恒定速率沿顺时针方向运行，仍将小物块从光滑轨道上的P位置由静止释放，同样从小物块到达传送带左端开始计时，经过时间，小物块落至水平地面。关于小物块上述的运动，下列说法中正确的是（　　）
A．当传送带运动时，小物块的落地点可能仍在Q点
B．当传送带运动时，小物块的落地点可能在Q点左侧
C．若，则一定有
D．若，则一定有
7．质量为的木板静止在粗糙水平地面上，木板上放置质量为的物块，与木板左端相距，如图所示。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数。现用水平恒力施加在木板左端，方向如图所示，取，物块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（　　）
A．木板的加速度大小为 B．木板的加速度大小为
C．2s末物块刚好从木板左端脱落 D．2s末木板的位移为1.6m
8．武直-10（如图所示）是中国人民解放军第一种专业武装直升机，提高了中国人民解放军陆军航空兵的航空突击与反装甲能力。已知飞机的质量为m，只考虑升力和重力，武直-10在竖直方向上的升力大小与螺旋桨的转速大小的平方成正比，比例系数为定值。空载时直升机起飞离地的临界转速为，此时升力刚好等于重力。当搭载质量为的货物时，某时刻螺旋桨的转速达到了，则此时直升机在竖直方向上的加速度大小为（重力加速度为g）（　　）
A． B．g C．2g D．3g
二、多选题
9．某同学站在地铁车厢内，列车正向着他的左侧方向沿水平直轨道运动。他突然回想起今天的物理课堂，于是将挂有钥匙的长丝带拴在地铁的扶手上，用来估测列车的加速度。若某段时间内他观察到长丝带向左偏离竖直扶手的角度α基本上保持不变，如图所示。若重力加速度为g，则列车的加速度（　　）
A．方向向左 B．方向向右 C．大小为gsinα D．大小为gtanα
10．如图所示，一质量为m的木块以的速率向右滑上以的速率在光滑水平地面上向左运动的薄木板，薄木板质量为M，已知。则在以后的运动过程中，下列图像中可能正确是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图甲所示，一质量为m1的薄木板（厚度不计）静止在光滑水平地面上，现有一质量为m2的滑块以一定的水平初速度v0，从木板的左端开始向木板的右端滑行，滑块和木板的水平速度大小随时间变化的情况如图乙所示，根据图象可知以下判断正确的是（　　）
A．滑块始终与木板存在相对运动
B．滑块未能滑出木板
C．滑块的质量m2大于木板的质量m1
D．在t1时刻，滑块从木板上滑出
12．如图所示，A、B、C为三个完全相同的物体，当水平力F作用于A上，三物体一起向右匀速运动；某时撤去力F后，三物体仍一起向右运动，设此时A、B间摩擦力为f，B、C间作用力为FN。整个过程三物体无相对滑动，下列判断正确的是（　　）
A．f＝0 B．f≠0
C．FN＝0 D．FN≠0
三、实验题
13．用下列器材测量小车质量M。小车，一端带有定滑轮的平直轨道，垫块，细线，打点计时器，纸带，频率为的交流电源，直尺，6个槽码，每个槽码的质量均为。
（1）完成下列实验步骤中的填空：
i．按图甲安装好实验器材，跨过定滑轮的细线一端连接在小车上，另一端悬挂着6个槽码。改变轨道的倾角，用手轻拨小车，直到打点计时器在纸带上打出一系列_______的点，表明小车沿倾斜轨道匀速下滑；
ii．保持轨道倾角不变，取下1个槽码（即细线下端悬挂5个槽码），让小车拖着纸带沿轨道下滑，根据纸带上打的点迹测出加速度a；
iii．依次减少细线下端悬挂的槽码数量，重复步骤ii；
iv．以取下槽码的总个数的倒数为横坐标，为纵坐标，在坐标纸上作出关系图线。
（2）己知重力加速度大小，计算结果均保留三位有效数字，请完成下列填空：
①下列说法正确的是________；
A．接通电源后，再将小车从靠近打点计时器处释放
B．小车下滑时，位于定滑轮和小车之间的细线应始终跟倾斜轨道保持平行
C．实验中必须保证细线下端悬挂槽码的质量远小于小车的质量
D．若细线下端悬挂着2个槽码，则小车在下滑过程中受到的合外力大小为
②某次实验获得如图乙所示的纸带，相邻计数点间均有4个点未画出，则在打“5”点时小车的速度大小______，加速度大小______；
③写出随变化的关系式________（用表示）；
④测得关系图线的斜率为，则小车质量_______。
14．某同学用图甲所示装置，测量系统运动过程中所受阻力的大小。已知m＝460 g、M＝520 g的两物体用细线连接，跨过光滑轻质小滑轮．在m下端接上纸带，接通打点计时器电源，让M从高处由静止开始下落，如图乙为实验打出的一条纸带，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），g取9.8 m/s2，运动过程中系统受到的阻力大小为________。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
15．传送带是机场、车间、车站等场地大量使用的物资转运设备，为工农业生产及人民生活带来了极大方便。如图所示为一快递站工作时使用的传送带，水平部分长度为。在一次调试过程中，工作人员将一纸箱放在最左端，由静止启动传送带以加速度做匀加速直线运动，达到最大传动速度后即做匀速运动，当纸箱恰好与传送带速度相同时，工作人员发现问题，使传送带以的加速度做匀减速运动直到停止，当纸箱也停下来时恰好到达水平传送带的最右端。已知纸箱与传送带间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。求：
（1）在启动过程中，纸箱运动的加速度的大小；
（2）传送带最大传动速度的大小；
（3）纸箱在水平传送带上运动过程中与传送带间的相对位移为多大。
16．如图所示，ABC是一雪道，AB段为长L = 80m倾角θ =37°的斜坡，BC段水平，AB与BC平滑相连。一个质量m =75kg的滑雪运动员，从斜坡顶端以v0=2.0m/s的初速度匀加速滑下，经时间t = 5.0s 到达斜坡底端B点。滑雪板与雪道间的动摩擦因数在AB段和BC段均相同。取g = 10m/s2.（sin37°= 0.6，cos37°= 0.8）。求：
（1）运动员在斜坡上滑行时加速度的大小a；
（2）滑雪板与雪道间的动摩擦因数μ；
（3）运动员滑上水平雪道后，在t' = 2.0s内滑行的距离x。
17．一物体以一定的初速度，沿倾角可在0~90°之间任意调整的木板向上滑动，设它沿木板向上能达到的最大位移为x。若木板倾角不同时对应的最大位移x与木板倾角α的关系如图所示。g取10m/s2。求：
（1）物体初速度的大小v0。
（2）物体与木板间的动摩擦因数为μ。
（3）当α=60°时，物体达到最高点后，又回到出发点，物体速度将变为多大？
18．北京冬奥会激发了滑雪运动的热潮。如图所示，一位滑雪运动员在练习滑板，人与装备的总质量为70kg，离坡底60m处以2m/s的初速度沿倾角为30°山坡滑下，经5s滑到坡底，之后在水平赛道上滑行了22m后停下。运动员在山坡和水平赛道的运动可近似看作匀变速直线运动。重力加速度g取10m/s2，求滑雪者（含装备）：
（1）沿坡面下滑时的加速度大小；
（2）沿坡面下滑时受到的阻力大小；
（3）在水平赛道上的滑行时间。
参考答案：
1．A
2．B
3．A
4．D
5．B
6．A
7．B
8．C
9．BD
10．BD
11．ACD
12．BC
13． 等间距 AB##BA 0.723 0.820 0.190
14．9.8×10－2N
15．（1）；（2）；（3）1.2m
16．（1）5.6m/s2；（2）0.05；（3） 59m
17．（1）5m/s；（2）；（3）
18．（1）；（2）70N；（3）2s
试卷第1页，共3页