4.5牛顿运动定律的应用 同步练习（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.5牛顿运动定律的应用 同步练习（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 08:33:38 | ||
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文档简介
人教版必修第一册 4.5 牛顿运动定律的应用
一、单选题
1．质量为的物体静止在光滑水平面上。如图所示，给这个物体施加两个大小都是且互成角的水平力，末，物体的速度为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，倾角为的楔形物块静置在水平地面上，其光滑斜面上有一质量为m的小物块，小物块由静止释放后沿斜面向下做匀加速运动，在小物块下滑的过程中，楔形物块始终保持静止，重力加速度为g，则楔形物块对小物块的作用力和地面对楔形物块的摩擦力分别为（ ）
A．，
B．，
C．，0
D．，
3．滑雪运动是我国北方冬天常见的运动。如图所示，滑雪运动员从山坡上以加速度a=2.8m/s2匀加速滑下，若视山坡平直且动摩擦因数相同，运动员可视为质点，山坡的倾角约为37°，g取10，不计空气阻力，则山坡的动摩擦因数为（ ）（，）
A．0.2 B．0.3 C．0.4 D．0.5
4．在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块A、B，两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1>F2。以A、B为一个系统，如图甲所示，F1、F2向相反方向拉A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0+△l1），系统的加速度大小为a1；如图乙所示，F1、F2相向推A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0﹣△l2），系统的加速度大小为a2。则下列关系式正确的是（ ）
A．△l1=△l2，a1=a2 B．△l1>△l2，a1=a2
C．△l1=△l2，a1>a2 D．△l1＜△l2，a1＜a2
5．2021年10月16日0时23分，“神州十三号”成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空并进驻空间站。在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法：如图所示，先对质量为的标准物体P施加一水平恒力F，测得其在内的速度变化量大小是，然后将标准物体与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平恒力F，测得它们内速度变化量大小是。则待测物体Q的质量为（ ）
A．2.0kg B．3.0kg C．4.0kg D．5.0kg
6．如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车表面间的动摩擦因数为0.1，时，车受水平外力作用开始沿水平面向右做直线运动，其图像如图乙所示，已知后车静止不动。平板车足够长，物块不会从车上掉下，g取，关于物块的运动，以下描述正确的是（ ）
A．0~6s物块加速，加速度大小为；6~12s物块减速，加速度大小为
B．0~8s，物块所受摩擦力向左，8~12s物块所受摩擦力向右
C．物块最终静止在初始位置的右侧
D．物块直到停止全过程物体在小车表面划过的痕迹长度为24m
7．一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物块上滑的最大距离为（ ）
A．1.0 m B．2.2 m C．0.8 m D．0.4 m
8．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力。当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。求：经多长时间两者达到相同的速度？（ ）
A．0.5s B．1s C．1.5s D．2s
10．为全面落实社会主义核心价值观保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力
B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力
C．当物品受到摩擦力作用时，物品不一定受到弹为作用
D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同
11．一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物块返回斜面底端时的速度大小为（ ）
A．2 m/s B．2 m/s C．1 m/s D．3 m/s
12．质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，它们的质量之比m∶M=1∶2。如图甲所示，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；如图乙所示，当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时，弹簧的伸长量为x2，则x1∶x2等于（ ）
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．2∶3
13．如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为0.3kg的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能到达的最高位置为C点，小物块从A到C的v－t图像如图乙所示。g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块到C点后将沿斜面下滑
B．小物块加速时的加速度是减速时加速度的3倍
C．小物块与斜面间的动摩擦因数为
D．推力F的大小为4N
14．如图所示，滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重力为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中（不计空气阻力）（ ）
A．绳的拉力为G B．绳的拉力为
C．绳的方向与光滑轨道不垂直 D．B的加速度为g sinθ
15．水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于平衡状态。现用一竖直向下的力压物体A，使A竖直向下匀加速运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。下列关于所加力F的大小和运动距离x之间的关系图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．质量为1 kg的小木块静止在倾角为37°的斜面底端，水块和斜面间动摩擦因数为0.5，用大小为12 N、平行于斜面向上的恒力F拉动木块向上运动，经过2s撤去F，此时小木块的速度为______m/s，又经过______s木块运动到最高点。（g取，，）
17．如图所示，传送带在3个转动轴轮的驱动下，以2m/s的速率作顺时针方向运动，AB=2m，BC=4m，与水平方向成37°。有一质量为m的木块与传送带间的摩擦系数为0.25。现把木块轻放在A轮顶部的传送带上。B处有光滑圆弧，可改变木块的速度方向，但不影响速度的大小，则：
（1）木块自A至C时间；
（2）若木块在传送带上移动时会产生红色痕迹，则木块到达C时，传送带上留下的红色痕迹长度。
18．一物体从倾角为θ的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数μ与物体离开斜面顶端距离x之间满足μ=kx（k为已知量）。物体刚下滑时加速度大小为______，当下滑距离为______时，物体有最大速度。（重力加速度为g）
三、解答题
19．如图所示，物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg，用F＝12N的水平力推动A，使A和B一起沿着水平面运动，A和B与水平面间的动摩擦因数均为0.2，求A对B的弹力大小。（g取10m/s2）
20．图甲为一种3D打印机的实物图。3D打印（三维立体打印）是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。图乙为3D打印机的简单示意图，如图所示，加工头的下端为喷嘴。从坐标原点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出末的坐标值为。假设整个喷嘴的质量为，喷嘴与基材间的阻力为（其它阻力均可忽略不计）。求：
（1）末喷嘴的速度大小。
（2）3D打印机的动力装置施加给喷嘴的作用力为多大。
21．我国“神舟十二号”飞船于2021年9月17号返回地面。“神舟”飞船的返回可分为以下四个阶段：制动减速阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段、回收着陆阶段。其中回收着陆阶段是在距地面约10km时开始。它先打开伞舱盖，然后依次拉开引导伞、减速伞、牵顶伞和主降落伞，其中减速伞可把返回舱的速度从200m/s减至60～70m/s。设主降落伞把返回舱的速度由60m/s减至5m/s的过程耗时55s，在距地面1米左右时，4台反推发动机点火，使返回舱以3m/s的速度软着陆，从而保证航天员着陆时的安全。假设返回舱在回收着陆阶段的运动是竖直向下的匀变速直线运动，燃烧的燃料质量忽略不计．地面重力加速度。求：
（1）返回舱的速度由60m/s减至5m/s的过程中，质量为60kg的航天员对飞船的作用力；
（2）平均每个反推发动机对返回舱的作用力是返回舱重力的多少。
22．如图所示，我国航天员曾在太空中演示了测量人体质量实验，聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平拉开支架保持静止，放手后支架在弹簧及附件的作用下回复原位，弹簧及附件对聂海胜提供的拉力恒为，通过仪器测出：经过回复原位，此时速度为。求：
（1）王亚平拉开支架的距离；
（2）聂海胜回复原位过程中的加速度大小；
（3）聂海胜的质量。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．A
5．C
6．D
7．A
8．C
9．D
10．D
11．B
12．A
13．D
14．D
15．D
16． 4 0.4
17．（1）2.4s；（2）2m
18． gsinθ
19．8N
20．（1）；（2）
21．（1）660N，方向竖直向下；（2）
22．（1）；（2）；（3）
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．质量为的物体静止在光滑水平面上。如图所示，给这个物体施加两个大小都是且互成角的水平力，末，物体的速度为（ ）
A． B． C． D．
2．如图所示，倾角为的楔形物块静置在水平地面上，其光滑斜面上有一质量为m的小物块，小物块由静止释放后沿斜面向下做匀加速运动，在小物块下滑的过程中，楔形物块始终保持静止，重力加速度为g，则楔形物块对小物块的作用力和地面对楔形物块的摩擦力分别为（ ）
A．，
B．，
C．，0
D．，
3．滑雪运动是我国北方冬天常见的运动。如图所示，滑雪运动员从山坡上以加速度a=2.8m/s2匀加速滑下，若视山坡平直且动摩擦因数相同，运动员可视为质点，山坡的倾角约为37°，g取10，不计空气阻力，则山坡的动摩擦因数为（ ）（，）
A．0.2 B．0.3 C．0.4 D．0.5
4．在光滑的水平地面上有两个完全相同的滑块A、B，两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1>F2。以A、B为一个系统，如图甲所示，F1、F2向相反方向拉A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0+△l1），系统的加速度大小为a1；如图乙所示，F1、F2相向推A、B两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0﹣△l2），系统的加速度大小为a2。则下列关系式正确的是（ ）
A．△l1=△l2，a1=a2 B．△l1>△l2，a1=a2
C．△l1=△l2，a1>a2 D．△l1＜△l2，a1＜a2
5．2021年10月16日0时23分，“神州十三号”成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空并进驻空间站。在空间站中，如需测量一个物体的质量，需要运用一些特殊方法：如图所示，先对质量为的标准物体P施加一水平恒力F，测得其在内的速度变化量大小是，然后将标准物体与待测物体Q紧靠在一起，施加同一水平恒力F，测得它们内速度变化量大小是。则待测物体Q的质量为（ ）
A．2.0kg B．3.0kg C．4.0kg D．5.0kg
6．如图甲所示，水平地面上有一静止平板车，车上放一物块，物块与平板车表面间的动摩擦因数为0.1，时，车受水平外力作用开始沿水平面向右做直线运动，其图像如图乙所示，已知后车静止不动。平板车足够长，物块不会从车上掉下，g取，关于物块的运动，以下描述正确的是（ ）
A．0~6s物块加速，加速度大小为；6~12s物块减速，加速度大小为
B．0~8s，物块所受摩擦力向左，8~12s物块所受摩擦力向右
C．物块最终静止在初始位置的右侧
D．物块直到停止全过程物体在小车表面划过的痕迹长度为24m
7．一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物块上滑的最大距离为（ ）
A．1.0 m B．2.2 m C．0.8 m D．0.4 m
8．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力。当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。求：经多长时间两者达到相同的速度？（ ）
A．0.5s B．1s C．1.5s D．2s
10．为全面落实社会主义核心价值观保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到以恒定速率运动的水平传送带上，使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后，关于物品受到的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．当物品与传送带相对静止时，物品受到静摩擦力
B．由于物品相对于地面是运动的，物品一定受到滑动摩擦力
C．当物品受到摩擦力作用时，物品不一定受到弹为作用
D．当物品受到摩擦力作用时，摩擦力方向与物品运动方向相同
11．一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物块返回斜面底端时的速度大小为（ ）
A．2 m/s B．2 m/s C．1 m/s D．3 m/s
12．质量分别为m和M的物块A、B用轻弹簧相连，它们的质量之比m∶M=1∶2。如图甲所示，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块以相同的加速度向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；如图乙所示，当用同样大小的力F竖直向上拉B且两物块以相同的加速度竖直向上运动时，弹簧的伸长量为x2，则x1∶x2等于（ ）
A．1∶1 B．1∶2
C．2∶1 D．2∶3
13．如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为0.3kg的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F，小物块能到达的最高位置为C点，小物块从A到C的v－t图像如图乙所示。g取10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小物块到C点后将沿斜面下滑
B．小物块加速时的加速度是减速时加速度的3倍
C．小物块与斜面间的动摩擦因数为
D．推力F的大小为4N
14．如图所示，滑轮A可沿倾角为θ的足够长光滑轨道下滑，滑轮下用轻绳挂着一个重力为G的物体B，下滑时，物体B相对于A静止，则下滑过程中（不计空气阻力）（ ）
A．绳的拉力为G B．绳的拉力为
C．绳的方向与光滑轨道不垂直 D．B的加速度为g sinθ
15．水平地面上有一轻质弹簧，下端固定，上端与物体A相连接，整个系统处于平衡状态。现用一竖直向下的力压物体A，使A竖直向下匀加速运动一段距离，整个过程中弹簧一直处在弹性限度内。下列关于所加力F的大小和运动距离x之间的关系图象正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、填空题
16．质量为1 kg的小木块静止在倾角为37°的斜面底端，水块和斜面间动摩擦因数为0.5，用大小为12 N、平行于斜面向上的恒力F拉动木块向上运动，经过2s撤去F，此时小木块的速度为______m/s，又经过______s木块运动到最高点。（g取，，）
17．如图所示，传送带在3个转动轴轮的驱动下，以2m/s的速率作顺时针方向运动，AB=2m，BC=4m，与水平方向成37°。有一质量为m的木块与传送带间的摩擦系数为0.25。现把木块轻放在A轮顶部的传送带上。B处有光滑圆弧，可改变木块的速度方向，但不影响速度的大小，则：
（1）木块自A至C时间；
（2）若木块在传送带上移动时会产生红色痕迹，则木块到达C时，传送带上留下的红色痕迹长度。
18．一物体从倾角为θ的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数μ与物体离开斜面顶端距离x之间满足μ=kx（k为已知量）。物体刚下滑时加速度大小为______，当下滑距离为______时，物体有最大速度。（重力加速度为g）
三、解答题
19．如图所示，物体A和B的质量分别为1.0kg和2.0kg，用F＝12N的水平力推动A，使A和B一起沿着水平面运动，A和B与水平面间的动摩擦因数均为0.2，求A对B的弹力大小。（g取10m/s2）
20．图甲为一种3D打印机的实物图。3D打印（三维立体打印）是快速成型技术的一种，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。图乙为3D打印机的简单示意图，如图所示，加工头的下端为喷嘴。从坐标原点沿轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动。测出末的坐标值为。假设整个喷嘴的质量为，喷嘴与基材间的阻力为（其它阻力均可忽略不计）。求：
（1）末喷嘴的速度大小。
（2）3D打印机的动力装置施加给喷嘴的作用力为多大。
21．我国“神舟十二号”飞船于2021年9月17号返回地面。“神舟”飞船的返回可分为以下四个阶段：制动减速阶段、自由滑行阶段、再入大气层阶段、回收着陆阶段。其中回收着陆阶段是在距地面约10km时开始。它先打开伞舱盖，然后依次拉开引导伞、减速伞、牵顶伞和主降落伞，其中减速伞可把返回舱的速度从200m/s减至60～70m/s。设主降落伞把返回舱的速度由60m/s减至5m/s的过程耗时55s，在距地面1米左右时，4台反推发动机点火，使返回舱以3m/s的速度软着陆，从而保证航天员着陆时的安全。假设返回舱在回收着陆阶段的运动是竖直向下的匀变速直线运动，燃烧的燃料质量忽略不计．地面重力加速度。求：
（1）返回舱的速度由60m/s减至5m/s的过程中，质量为60kg的航天员对飞船的作用力；
（2）平均每个反推发动机对返回舱的作用力是返回舱重力的多少。
22．如图所示，我国航天员曾在太空中演示了测量人体质量实验，聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平拉开支架保持静止，放手后支架在弹簧及附件的作用下回复原位，弹簧及附件对聂海胜提供的拉力恒为，通过仪器测出：经过回复原位，此时速度为。求：
（1）王亚平拉开支架的距离；
（2）聂海胜回复原位过程中的加速度大小；
（3）聂海胜的质量。
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参考答案：
1．B
2．D
3．C
4．A
5．C
6．D
7．A
8．C
9．D
10．D
11．B
12．A
13．D
14．D
15．D
16． 4 0.4
17．（1）2.4s；（2）2m
18． gsinθ
19．8N
20．（1）；（2）
21．（1）660N，方向竖直向下；（2）
22．（1）；（2）；（3）
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