吉林省长春市人教版必修一第四章第六节用牛顿运动定律解决实际问题专题练习含答案

用牛顿运动定律解决问题专题练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
处在光滑水平面上的质量为m的物体在几个与水平面平行的力的作用下处于静止状态。现将其中一个向东的力F减小到，其他力未发生变化，那么物体在时间t内的位移将是（??
?）
A.
0
B.
，方向向东
C.
，方向向西
D.
，方向向西
“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置。人在从P点下落到最低点c点的过程中(
)
A.
人在a点时速度最大
B.
人在ab段做加速度增大的加速运动，处于失重状态
C.
在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
D.
在c点，人的速度为零，处于平衡状态
能够从物理的视角看世界是学习物理的重要目标。下面四张图片展现了生活中常见的情景，其中甲图是自行车无动力沿着斜坡冲下，乙图是自行车靠惯性冲上斜坡，丙图是托球动作中乒乓球与球拍一起相对静止向左运动的过程（虚线表示水平方向），丁图是在球架上用竖直挡板卡住静止的与丙图相同的乒乓球，各图中的θ角均相等，忽略空气阻力和一切摩擦，对四个情景的物理规律分析正确的是（　　）
A.
甲图和乙图中自行车的加速度不相同
B.
甲图的自行车和丙图中的乒乓球加速度可能相同
C.
丙图中球拍和乒乓球可能一起做匀速直线运动
D.
丙图的球拍和丁图的斜面产生的弹力一定相等
如图所示，小车上固定一水平横杆，横杆左端的固定斜杆与竖直方向成α角，斜杆下端连接一质量为m的小球；横杆右端用一根细线悬挂相同的小球。当小车沿水平面做直线运动时，细线与竖直方向间的夹角β（β≠α）保持不变。设斜杆、细线对小球的作用力分别为F1、F2，下列说法正确的是（
）
A.
F1、F2可能相同
B.
F1、F2一定不相同
C.
小车加速度大小为gtanα
D.
小车加速度大小为gtanβ
如图所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，以速度v0逆时针匀速转动．在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ＞tan
θ，则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是（
）
A.
B.
C.
D.
2019年4月7日，全国田径大奖赛肇庆站，男子撑竿跳高决赛，丁邦超夺冠，并达到多哈田径世锦赛参赛标准．假设丁邦超从最高处到垫子的高度差为h＝5.0
m，从接触海绵垫子到速度为0的整个过程时间约为0.2
s（该过程视为匀减速直线运动，整个过程忽略空气阻力，g取10
m/s2）．则下列说法正确的是（
）
A.
丁邦超接触海绵垫子时的速度大小为2
m/s
B.
丁邦超自由下落时间约为2.0
s
C.
从接触海绵垫子到速度为0，丁邦超的加速度大小为50
m/s2
D.
海绵垫子受到的平均作用力是丁邦超体重的4倍
如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为m小滑块．木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示，取g=10m/s2，则（????
）
A.
当时,滑块与木板之间的摩擦力随F变化的函数关系
B.
当时,长木板的加速度为
C.
滑块与木板之间的滑动摩擦因素为
D.
小滑块的加速度随水平拉力的增大一直变大
如图甲所示,水平面上有一倾角为θ的光滑斜面,斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动,当系统稳定时,细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持力分别为T和N。若T-a图像如图乙所示,AB是直线,BC为曲线,重力加速度g取10
m/s2。则下列说法错误的是(
)
A.
a=
m/s2时,N=0
B.
小球质量m=0.1
kg
C.
斜面倾角θ的正切值为
D.
小球离开斜面之前,N=0.8+0.06a(N)
如图，水平桌面上放置着质量为m、2m的A，B两物体，A与B，B与水平面间的动摩擦因数均为μ．现用水平拉力F拉B，使A，B以相同的加速度运动．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则拉力F的最大值为（
）
A.
3μmg?
B.
4μmg
C.
5μmg
D.
6μmg
如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图象，则（　　）
A.
物体在0～2s处于失重状态
B.
物体在2～8s处于超重状态
C.
物体在8～10s处于失重状态
D.
由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
二、计算题
质量为2kg的木箱静止置于水平地面上，从某时刻起受到一水平恒力F的作用而运动，木箱运动1s后撤去F，木箱继续滑行一段时间后停止，其运动的速度与时间的变化图像如图，g=10m/s2。求：
（1）撤去水平恒力F以后木箱加速度a的大小；
（2）水平恒力F的大小和木箱与水平地面间的动摩擦因数μ。
航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=1kg，动力系统提供的恒定升力F=14N，试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升，设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2．
（1）第一次试飞，飞行器飞行t1=8s时到达高度Sm=64m，求飞行器所受阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度.
如图所示，一质量为2m的平板车停放在光滑水平地面上，其上表面右端A点有一块静止的质量为m的小金属块，已知小金属块与平板车上表面的动摩擦因数为现给平板车一个向右的水平恒力，使车向右运动，当金属块相对平板车滑动距离L时还未到B点，立即撤去这个水平恒力F，最后金属块恰好停在车的左端B点．已知重力加速度为g，求：
撤去力F的瞬间，车的速度为多少？
平板车的长度是多少？
如图所示，质量m＝2
kg的物体静止在水平面上，现用与水平方向成θ＝37°角的力F拉着物体运动，后撤去拉力时，物体的速度v＝12
m/s，若物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8，g取10
m/s2，不计空气阻力。求：
?
（1）拉力F的大小。
（2）撤去拉力F后，物体运动的时间。
如图所示，ABC是一雪道，AB段为长L=65m、倾角θ=37°的斜坡，BC段水平，AB与BC平滑连接。一个质量m=60kg的滑雪运动员，从斜坡顶端A处从静止开始匀加速滑下，经过t=5s到达斜坡底端B点。已知滑雪板与雪道之间的动摩擦因数在AB段和BC段均相同，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
（1）运动员在AB段滑行的加速度大小；
（2）滑雪板与雪道之间的动摩擦因数μ；
（3）滑到水平段BC后，还能滑多远。
【答案】
1.
D
2.
C
3.
D
4.
D
5.
C
6.
C
7.
A
8.
D
9.
D
10.
C
11.
解：（1）由图知，木箱在后2s做匀速直线运动，由v2-v1=at2，v2=0
解得加速度：a=-3m/s2
（2）摩擦力为：f=μFN=μmg
由牛顿第二定律有：f=ma
木箱在前1s做初速度为零的匀加速直线运动，由v1=a1t1，
解得加速度为：a1=6m/s2
由牛顿第二定律有：F-f=ma1
解得：F=18N???
μ=0.3??
12.
解：（1）第一次飞行中，飞行器做匀加速直线运动，设加速度为a1，则有：
，a1=2m/s2
由牛顿第二定律可得：F-mg-Ff=ma1?
代入数据解得：Ff=2N；
（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为h1，则有：
v1=a1t2?=12m/s
=36m，
设失去升力后加速度大小为a2，上升的高度为h2
由牛顿第二定律可得：mg+Ff=ma2，a2=12m/s2
=6m
h=h1+h2
代入数据解得h=42?m。
答：（1）飞行器所受阻力Ff的大小为4N；
（2）飞行器能达到的最大高度h为42m。??
13.
（1）撤去F前，对A：
?
对B：?
且：??
?
联立解得：??
?
（2）撤去F后，对B：?
?
对A：?
?
且
联立解得：??
14.
解：（1）因为，
所以
力F拉动物体的过程中，物体的受力情况如图所示，
?
则有：
又因为
代入数据可求得N1=8.0N，F=20N。
（2）撤去拉力F后，物体做匀减速直线运动，设物体的加速度大小为a2，
由牛顿第二定律得：
解得：，
则物体运动的时间为。
答：（1）拉力F的大小为20N；
（2）撤去拉力F后，物体运动的时间为6s。???
15.
解：（1）根据
解得a=5.2m/s2
（2）在斜坡上运动员受力如图1所示建立如图1所示的直角坐标系，根据牛顿第二定律
解得：
（3）滑到水平段BC，
,
???
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