泰山国际学校课后练习题
物理（2019人教版）第一册
4.5牛顿运动定律的应用
1.
A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为( )
A．?xA＝xB
B．?xA>xB
C．?xAD．
不能确定
2.
一个原来静止的物体，质量是7
kg，在14
N的恒力作用下开始运动，则5
s末的速度及5
s内通过的路程为( )
A．
8
m/s 25
m
B．
2
m/s 25
m
C．
10
m/s 25
m
D．
10
m/s 12.5
m
3.
假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20
m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为( )
A．
40
m
B．
20
m
C．
10
m
D．
5
m
4.
(多选)如图所示，一小车放在水平地面上，小车的底板上放一光滑的小球，小球通过两根轻弹簧与小车两壁相连．当小车匀速运动时，两弹簧L1、L2恰处于自然状态．当发现L1变长L2变短时，以下判断正确的是( )
A．
小车可能正在向右做匀加速运动
B．
小车可能正在向右做匀减速运动
C．
小车可能正在向左做匀加速运动
D．
小车可能正在向左做匀减速运动
5.
火车在平直轨道上做匀速直线运动，在密封的、没有空气流动的车厢内点燃了一支卫生香，则车里乘客看到卫生香所冒出的烟的运动情况应是( )
A．
一边上升一边向前飘
B．
一边上升一边向后飘
C．
只是上升不向任何一边飘
D．
无法确定
6.
如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为3.0×103?kg，其推进器的平均推力为900
N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5
s内，测出飞船和空间站速度变化是0.05
m/s，则空间站的质量为( )
A．
9.0×104?kg
B．
8.7×104?kg
C．
6.0×104?kg
D．
6.0×103?kg
6.
(多选)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v－t图线如下图所示，则( )
A．
在0～t1内，外力F大小不断增大
B．
在t1时刻，外力F为零
C．
在t1～t2内，外力F大小可能不断减小
D．
在t1～t2内，外力F大小可能先减小后增大
7.
(多选)如图所示，一个m＝3
kg的物体放在粗糙水平地面上，从t＝0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动，在0～3
s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则( )
A．
在0～3
s时间内，物体的速度先增大后减小
B．
3
s末物体的速度最大，最大速度为10
m/s
C．
2
s末F最大，F的最大值为12
N
D．
前2
s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变
8.如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是( )
A．
弹簧的拉力F＝
B．
弹簧的拉力F＝mgsin?θ
C．
小球的加速度为零
D．
小球的加速度a＝gsin?θ
9.
一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m＝15
kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m1＝10
kg的猴子，从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示．不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g＝10
m/s2)( )
A．
25
m/s2
B．
5
m/s2
C．
10
m/s2
D．
15
m/s2
10.物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA＝6
kg，mB＝2
kg，A，B间动摩擦因数μ＝0.2，如图所示，现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，则下列说法中正确的是(g＝10
m/s2)( )
A．
当拉力F＜12
N时，A静止不动
B．
当拉力F＝16
N时，A对B的摩擦力等于4
N
C．
当拉力F＞16
N时，A一定相对B滑动
D．
无论拉力F多大，A相对B始终静止
11.
在粗糙水平面上有一质量为m＝10
kg的物体，物体与水平面的动摩擦因数为μ＝0.2.现在对物体施加一个斜向下，与水平面成α＝37°的推力F，F＝100
N，物体由静止开始向右运动．作用5
s后撤去外力F.g取10
m/s2.(其中sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)求：
(1)力F作用下物体的加速度为多少？
(2)撤去外力F时物体的速度大小；
(3)物体在水平面上发生的总位移．
12.
如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．
(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？
(2)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？
13.
如图所示，在水平面上有一质量为M的长木板，开始时长木板上有一质量为m的小铁块(视为质点)以相对地面的大小为v0的初速度从长木板的中点沿长木板向左滑动，同时长木板在沿水平向右的拉力F作用下始终以大小为v的速度作匀速运动(v?＞v0)，小铁块最终跟长木板一起向右做匀速运动．已知小铁块与木板，木板与水平面间的摩擦因数均为μ，试问：
(1)小铁块从中点开始运动到最终匀速运动过程中水平拉力F的大小为多少？
(2)长木板至少为多长？泰山国际学校课后练习题
物理（2019人教版）第一册
4.5牛顿运动定律的应用
1.
A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为( )
A．?xA＝xB
B．?xA>xB
C．?xAD．
不能确定
【答案】A
【解析】通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道，物体滑行时受到的滑动摩擦力μmg为合外力，由牛顿第二定律知：μmg＝ma得：a＝μg，可见：aA＝aB.
物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式可得：
v＝2aAxA，v＝2aBxB，
又因为vA＝vB，aA＝aB.
所以xA＝xB，A正确．
2.
一个原来静止的物体，质量是7
kg，在14
N的恒力作用下开始运动，则5
s末的速度及5
s内通过的路程为( )
A．
8
m/s 25
m
B．
2
m/s 25
m
C．
10
m/s 25
m
D．
10
m/s 12.5
m
【答案】C
【解析】由牛顿第二定律F＝ma得，物体的加速度a＝＝?m/s2＝2
m/s2，则5
s末的速度v＝at＝2×5
m/s＝10
m/s.因为物体做匀加速直线运动，5
s内通过的路程等于位移的大小，则x＝at2＝×2×25
m＝25
m.
3.
假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受的重力的大小差不多，当汽车以20
m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为( )
A．
40
m
B．
20
m
C．
10
m
D．
5
m
【答案】B
【解析】a＝＝＝10
m/s2，由v2＝2ax得x＝＝20
m，B对
4.
(多选)如图所示，一小车放在水平地面上，小车的底板上放一光滑的小球，小球通过两根轻弹簧与小车两壁相连．当小车匀速运动时，两弹簧L1、L2恰处于自然状态．当发现L1变长L2变短时，以下判断正确的是( )
A．
小车可能正在向右做匀加速运动
B．
小车可能正在向右做匀减速运动
C．
小车可能正在向左做匀加速运动
D．
小车可能正在向左做匀减速运动
【答案】B
【解析】我们所说的运动状态是指物体的速度，故“运动状态改变”指的是物体的速度发生变化，只有B正确．
5.
火车在平直轨道上做匀速直线运动，在密封的、没有空气流动的车厢内点燃了一支卫生香，则车里乘客看到卫生香所冒出的烟的运动情况应是( )
A．
一边上升一边向前飘
B．
一边上升一边向后飘
C．
只是上升不向任何一边飘
D．
无法确定
【答案】BC
【解析】当L1变长L2变短时，知L1产生向左的拉力，L2产生向左的弹力，小球所受的合力方向向左，根据牛顿第二定律，加速度向左．知小车向右做匀减速直线运动，或向左做匀加速直线运动，故B、C正确，A、D错误
6.
如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为3.0×103?kg，其推进器的平均推力为900
N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5
s内，测出飞船和空间站速度变化是0.05
m/s，则空间站的质量为( )
A．
9.0×104?kg
B．
8.7×104?kg
C．
6.0×104?kg
D．
6.0×103?kg
【答案】B
【解析】整体的加速度a＝＝?m/s2＝0.01
m/s2；
由牛顿第二定律F＝(m＋M)a可知
空间站的质量M＝－m＝?kg－3.0×103?kg＝8.7×104?kg
6.
(多选)受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v－t图线如下图所示，则( )
A．
在0～t1内，外力F大小不断增大
B．
在t1时刻，外力F为零
C．
在t1～t2内，外力F大小可能不断减小
D．
在t1～t2内，外力F大小可能先减小后增大
【答案】
CD
【解析】由图象可知0～t1内，物体做加速度减小的加速运动，t1时刻a减小为零．由a＝可知，F逐渐减小，最终F＝Ff，故A、B错误．t1～t2内，物体做加速度增大的减速运动，由a＝可知，至物体速度减为零之前，F有可能是正向逐渐减小，也可能F先正向减为零后负向增大，故C、D正确
7.
(多选)如图所示，一个m＝3
kg的物体放在粗糙水平地面上，从t＝0时刻起，物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动，在0～3
s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图所示．已知物体与地面间的动摩擦因数处处相等．则( )
A．
在0～3
s时间内，物体的速度先增大后减小
B．
3
s末物体的速度最大，最大速度为10
m/s
C．
2
s末F最大，F的最大值为12
N
D．
前2
s内物体做匀变速直线运动，力F大小保持不变
【答案】BD
【解析】物体在力F作用下由静止开始运动，加速度方向与速度方向相同，故物体在前3
s内始终做加速运动，第3
s内加速度减小说明物体速度增加得慢了，但仍是加速运动，A错误；因为物体速度始终增加，故3
s末物体的速度最大，再根据Δv＝a·Δt知速度的增加量等于加速度与时间的乘积，在a－t图象上即为图象与时间轴所围图形的面积，Δv＝×4
m/s＝10
m/s，物体由静止开始加速运动，故最大速度为10
m/s，所以B正确；前2
s内物体加速度恒定，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律F合＝ma知前2
s内的合外力为12
N，又因为物体与地面间的动摩擦因数处处相等，物体所受摩擦力恒定，即物体受的作用力恒定，且作用力大于12
N，C错误，D正确
8.如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是( )
A．
弹簧的拉力F＝
B．
弹簧的拉力F＝mgsin?θ
C．
小球的加速度为零
D．
小球的加速度a＝gsin?θ
【答案】A
【解析】烧断AO之前，小球受3个力，受力分析如图所示，烧断绳的瞬间，绳的张力没有了，但由于轻弹簧形变的恢复需要时间，故弹簧的弹力不变，A正确，B错误．烧断绳的瞬间，小球受到的合力与绳子的拉力等大反向，即F合＝mgtan?θ，则小球的加速度a＝gtan?θ，则C、D错误．
9.
一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m＝15
kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m1＝10
kg的猴子，从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示．不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为(g＝10
m/s2)( )
A．
25
m/s2
B．
5
m/s2
C．
10
m/s2
D．
15
m/s2
【答案】B
【解析】当重物将要离开地面时，地面的支持力为零，绳的拉力等于重物的重力即FT＝mg，此时猴子在绳的拉力作用下向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可知FT－m1g＝m1a，代入数据可以解得a＝5
m/s2，故B选项正确．
10.物体A放在物体B上，物体B放在光滑的水平面上，已知mA＝6
kg，mB＝2
kg，A，B间动摩擦因数μ＝0.2，如图所示，现用一水平向右的拉力F作用于物体A上，则下列说法中正确的是(g＝10
m/s2)( )
A．
当拉力F＜12
N时，A静止不动
B．
当拉力F＝16
N时，A对B的摩擦力等于4
N
C．
当拉力F＞16
N时，A一定相对B滑动
D．
无论拉力F多大，A相对B始终静止
【答案】B
【解析】当A、B刚要滑动时，静摩擦力达到最大值．设此时它们的加速度为a0，拉力为F0.根据牛顿第二定律，得
对B：a0＝＝6
m/s2
对整体：F0＝(mA＋mB)a0＝48
N
当拉力F≤48
N时，A、B相对静止，一起向右运动．
当F＞48
N时，AB发生相对滑动．故A、C、D均错误．当拉力F＝16
N时，A、B相对静止
对整体：a＝＝2
m/s2
对B：Ff＝mBa＝4
N，故B正确．
11.
在粗糙水平面上有一质量为m＝10
kg的物体，物体与水平面的动摩擦因数为μ＝0.2.现在对物体施加一个斜向下，与水平面成α＝37°的推力F，F＝100
N，物体由静止开始向右运动．作用5
s后撤去外力F.g取10
m/s2.(其中sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)求：
(1)力F作用下物体的加速度为多少？
(2)撤去外力F时物体的速度大小；
(3)物体在水平面上发生的总位移．
【答案】
(1)4.8
m/s2 (2)24
m/s (3)204
m
【解析】(1)根据牛顿第二定律得，
a1＝＝4.8
m/s2.
(2)根据速度时间公式得，
v＝a1t＝4.8×5
m/s＝24
m/s.
(3)匀加速直线运动的位移x1＝＝60
m.
撤去推力F后的加速度a2＝μg＝2
m/s2.
则匀减速直线运动的位移x2＝＝144
m.
所以x＝x1＋x2＝204
m.
12.
如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球．
(1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？
(2)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？
【答案】(1)g (2)?mg
【解析】
(1)假设滑块具有向左的加速度a时，小球受重力mg、线的拉力F和斜面的支持力FN作用，如图甲所示．
由牛顿第二定律得
水平方向：Fcos
45°－FNsin
45°＝ma，
竖直方向：Fsin
45°＋FNcos
45°－mg＝0.
由上述两式解得
FN＝，F＝.
由此两式可以看出，当加速度a增大时，球所受的支持力FN减小，线的拉力F增大．
当a＝g时，FN＝0，此时小球虽与斜面接触但无压力，处于临界状态，这时绳的拉力为F＝＝mg.所以滑块至少以a＝g的加速度向左运动时小球对滑块的压力等于零．
(2)当滑块加速度a>g时，小球将“飘”离斜面而只受线的拉力和重力的作用，如图乙所示，
此时细线与水平方向间的夹角α<45°.由牛顿第二定律得F′cos?α＝ma′，F′sin?α＝mg，解得F′＝m＝mg
13.
如图所示，在水平面上有一质量为M的长木板，开始时长木板上有一质量为m的小铁块(视为质点)以相对地面的大小为v0的初速度从长木板的中点沿长木板向左滑动，同时长木板在沿水平向右的拉力F作用下始终以大小为v的速度作匀速运动(v?＞v0)，小铁块最终跟长木板一起向右做匀速运动．已知小铁块与木板，木板与水平面间的摩擦因数均为μ，试问：
(1)小铁块从中点开始运动到最终匀速运动过程中水平拉力F的大小为多少？
(2)长木板至少为多长？
【答案】(1)μ(M＋2m)g (2)?
【解析】
(1)?M做匀速运动时有
F＝μ(M＋m)g＋μmg
F＝?μ(M＋2m)g
(2)设木板长为L，m滑行的加速度大小为a，则a＝μg
≥vt－2
t＝
联立得L≥
