4.5牛顿运动定律的案例分析同步练习(Word版含答案)

4.5牛顿运动定律的案例分析同步练习2021—2022学年高中物理沪教版（2019）必修第一册
一、选择题（共15题）
1．已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：
材料 木一金属 木一木 木一冰 钢一钢
动摩擦因数 0.20 0.30 0.03 0.25
如图所示，一质量为1.0kg的物块放置在某材料制作的固定斜面上，斜面倾角为30°，现用弹簧秤沿斜面方向以1m/s2的加速度拉此物块，使其匀加速上升，读得弹簧秤的示数为7.73N，则两接触面的材料可能是（g取10m/s2）（　　）
A．木—金属 B．木—木 C．钢—钢 D．木—冰
2．在工厂的车间里有一条沿水平方向匀速运行的传送带，可将放在其上的小工件（可视为质点）运送到指定位置．某次将小工件放到传送带上时，恰好带动传送带的电动机突然断电，导致传送带做匀减速运动至停止．则小工件被放到传送带上后相对于地面 （ ）
A．做匀减速直线运动直到停止
B．先做匀加速直线运动，然后做匀减速直线运动
C．先做匀加速直线运动，然后做匀速直线运动
D．先做匀减速直线运动，然后做匀速直线运动
3．如图甲所示,物体原来静止在水平面上,用一水平力F拉物体,在F从零开始逐渐增大的过程中,物体先静止后又做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示.根据图乙中所标出的数据不能经过计算得出的是( )
A．物体的质量
B．物体与水平面间的滑动摩擦力
C．物体与水平面间的动摩擦因数
D．在F为14N时,物体的速度
4．如图所示，A、B两物体质量均为2kg，用轻质弹簧连接，在20N的水平恒力作用下一起沿光滑水平面做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数为100N/m。下列说法正确的是
A．弹簧的形变量为5cm
B．弹簧的形变量为10cm
C．弹簧的形变量为20cm
D．若A的质量变为1kg，B的质量变为3kg，其它量不变，则弹簧的形变量不变
5．如图所示，某时刻将质量为10kg的货物轻放在匀速运动的水平传送带最左端，当货物与传送带速度恰好相等时，传送带突然停止运动，货物最后停在传送带上。货物与传送带间的动摩擦因数为0.5，货物在传送带上留下的划痕长为10cm，重力加速度取 10m/s2，则货物（　　）
A．总位移为10cm B．运动的总时间为0.2s
C．与传送带由摩擦而产生的热量为5J D．获得的最大动能为5J
6．如图所示，在地面上固定的两根竖直杆a、b之间搭建两个斜面1、2，已知斜面1与a杆的夹角为，斜面2与a杆的夹角为．现将一小物块先后从斜面1、2的顶端(a杆处)由静止释放，两次到达斜面底端(b杆处)所用时间相等，若小物块与斜面1、2之间的动摩擦因数分别为 1和 2，则等于
A． B． C． D．
7．如图所示为货场使用的传送带模型，传送带倾斜放置，以的恒定速率顺时针转动。将一货物无初速地放在端，设货物经时间速度变为，相对端的位移为，则下列图像中一定不正确的是（　　）
A． B． C． D．
8．如图所示，放在固定斜面上的物块沿斜面下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力F，则
A．若物块原来匀速运动，则物块将匀加速下滑
B．若物块原来匀速运动，则物块将匀减速下滑
C．若物块原来匀加速运动，则物块将以相同的加速度匀加速下滑
D．若物块原来匀加速运动，则物块将以更大的加速度匀加速下滑
9．如图甲，足够长的光滑斜面倾角为30°，t=0时质量为2kg的物块在沿斜面方向的力F作用下由静止开始运动，设沿斜面向上为力F的正方向，力F随时间t的变化关系如图乙。取物块的初始位置为零势能位置，重力加速度取10m/s2，则物块（　　）
A．在0～1s过程中机械能增加4J
B．在t=2s时动能为81J
C．在t=2s时机械能为-6J
D．在3s时速度大小为14.5m/s
10．如图所示，在小车中的悬线上挂一个小球，当小车在水平路面上做变速运动时，悬线将不在竖直方向上，则当悬线保持与竖直方向夹角为θ时，小车可能运动情况
A．一定向右，加速度大小为gtanθ B．一定向左，加速度大小为gcosθ
C．可能向右，加速度大小为gtanθ D．可能向左，加速度大小为gcosθ
11．如图所示，所有质点同时从O点沿不同倾角的光滑斜面无初速滑下，若将各质点在斜面上运动时间相同的点连成一线，则连线的性质为（ ）
A．圆弧 B．抛物线 C．水平线 D．斜线
12．如图所示，水平恒力F作用在物块A上，物块A、B在光滑水平面上一起做匀加速直线运动。物块A质量为M，物块B质量为m，它们的共同加速度为a，两物块间的动摩擦因数为μ．则在运动过程中（　　）
A．物块B受到的摩擦力大小一定为
B．物块B受到的合力大小为
C．物块A受到的摩擦力大小为
D．物块A受到的合力大小为
13．一个质量可忽略不计的长轻质木板置于光滑水平地面上，木板上放质量分别为mA＝1 kg和mB＝2 kg的A、B两物块，A、B与木板之间的动摩擦因数都为μ＝0.2，水平恒力F作用在A物块上，如图所示(重力加速度g取10 m/s2)．则下列说法错误的是：(　　)
A．若F＝1 N，则A、B都相对板静止不动
B．若F＝1.5 N，则A物块所受摩擦力大小为1.5 N
C．若F＝4 N，则B物块所受摩擦力大小为2 N
D．若F＝6 N，则B物块的加速度为1 m/s2
14．如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子栓着的长木板，木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为（　　）
A． B． C． D．
15．如图所示，A为放在水平光滑桌面上的长方形物块，在它上面放有物块B和C，A、B、C的质量分别为m、5m、m．B、C与A之间的静摩擦系数和滑动摩擦系数皆为0.1．K为轻滑轮，绕过轻滑轮连接B和C的轻细绳都处于水平放置．现用沿水平方向的恒定外力F拉滑轮，若测得A的加速度大小为2m/s2，重力加速度取g=10 m/s2则
A．物块B、C的加速度大小也等于2m/s2
B．物块B的加速度为1m/s2，C的加速度为2m/s2
C．外力的大小F=2.4mg
D．物块B、C给长方形物块A的摩擦力为0.2mg
二、填空题（共4题）
16．在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为的木块，木块和车厢通过一根轻质弹簧相连接，弹簧的劲度系数为．在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为的小球．某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为，在这段时间内木块与车厢始终保持相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧处在___（选填“压缩”或“拉伸”）状态，形变量为_______________________．
17．一物块从倾角为θ、长为s的斜面的顶端由静止开始下滑，物块与斜面间的动摩擦因素为μ，则物块滑到斜面底端所需的时间为___________．（重力加速度为g）
18．一所受重力为的汽车沿倾角为的斜坡匀速上行，当司机发现前方障碍物后便开始刹车，自刹车开始计时，汽车运动的位移与时间的关系为，则汽车在前内的平均速度大小为____________，该汽车在刹车过程中所受合力大小为__________。（取）
19．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：______。
三、综合题（共4题）
20．如图a所示，质量m=2.0kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2．从t=0时刻起，物体受到一个水平力F的作用而开始运动，前8s内F随时间t变化的规律如图b所示．g取10m/s2求：
(1)在图c的坐标系中画出物体在前8s内的v－t图象；
(2)前8s内物体的位移。
21．如图，水平地面上有一个质量为的木板A，板长，在A的右端放置一个质量也为体积可忽略的物块B，A与地面之间动摩擦因素，A、B间动摩擦因数，开始A、B均静止，现对A施加一个水平向右的拉力F，重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．
（1）若且一直作用在A上，试问经过多久B从A上落下来；
（2）若A板足够长，当F大小合适时，会出现一个有趣的现象，无论F作用多久撤去，B在A上滑动一段时间后总是恰好回到A的最右端，试问这个合适的力F的大小．（F作用在A上时大小恒定）
22．一个滑雪者，连同装备总质量m=70kg，以的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=37°，在t=5s的时间内滑下的路程x=60m，已知雪橇与斜面间动摩擦因数为μ=0.2，假设斜面足够长。求：
(1)滑雪者的加速度大小？
(2)滑雪者受到空气阻力的大小（假定空气阻力恒定）。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
23．如图，A、B两物体叠放在一起，由静止释放后沿光滑固定斜面下滑，下滑过程中A。B始终保持相对静止，B上表面水平，请画出物体A，B的受力示意图。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
2．B
3．D
4．B
5．D
6．D
7．C
8．D
9．B
10．C
11．A
12．C
13．B
14．C
15．D
16． 拉伸
17．
18． 8 7000
19． B 0.50 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不允分
20．（1） （2）38.75m
21．（1）；（2）
22．(1)；(2)
23．
整体向下匀加速直线运动，加速度方向沿斜面向下，则A的加速度方向沿斜面向下。根据牛顿第二定律知，A的合力沿斜面向下，则A一定受到水平向右的摩擦力以及重力和支持力；对B，受重力、A对B的压力，斜面的支持力，根据牛顿第三定律，A对B有水平向左的静摩擦力；

答案第1页，共2页