《2019年秋高中物理人教版必修1同步课时作业（系列一）： 第四章第6节 用牛顿运动定律解决问题（一） Word版含答案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年秋高中物理人教版必修1同步课时作业（系列一）： 第四章第6节 用牛顿运动定律解决问题（一） Word版含答案.pdf（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、用牛顿运动定律解决问题（一）用牛顿运动定律解决问题（一） 1用 30 N 的水平外力 F 拉一静止在光滑的水平面上质量为 20 kg 的物体，力 F 作用 3 秒后消失，则 第 5 秒末物体的速度和加速度分别是( ) Av7.5 m/s，a1.5 m/s2 Bv4.5 m/s，a1.5 m/s2 Cv4.5 m/s，a0 Dv7.5 m/s，a0 【解析】 物体先在力 F 作用下做匀加速直线运动，加速度 a m/s21.5 m/s2，vat4.5 m/s， 30 20 撤去力 F 后，物体以 4.5 m/s 的速度做匀速直线运动 【答案】 C 2假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未
2、洒水时，做匀速行驶，洒水时它的运动将 是( ) A做变加速运动 B做初速度不为零的匀加速直线运动 C做匀减速运动 D继续保持匀速直线运动 【解析】 a kg，洒水时质量 m 减小，则 a 变大，所以洒水车做加速度变大的加 F合 m Fkmg m F m 速运动，故 A 正确 【答案】 A 3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，如下图所示 的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是( ) 【解析】 对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：mgfma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大， 故加速度减小，在 vt 图象中其斜率变小，故选项 C 正确 【答案】 C 4如图 46
3、6 所示，物块以初速度 v0从底端沿足够长的光滑斜面向上滑行，不考虑空气阻力，则该物 块在斜面上运动全过程的 vt 图象是( ) 图 466 【解析】 物块在运动过程中，只受到重力和支持力作用，合力不变，加速度不变，物体先做匀减速 直线运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动，加速度不变，故 A 正确 【答案】 A 5(多选)如图 467 所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率 v1沿顺时针方向运动，把一质量 为 m 的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为 ，重力加速度为 g，则下列说法正 确的是( ) 图 467 A物体一直受到摩擦力作用，大小为 mg B物体最终的速度为
4、 v1 C开始阶段物体做匀加速直线运动 D物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右 【解析】 当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的 滑动摩擦力大小为 Ffmg，方向水平向右，所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将 加速到 v1，之后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项 A、D 错，B、C 对 【答案】 BC 6(多选)如图 468 所示，质量为 m1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为 0.3，当物体运动的 速度为 10 m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为 F2 N 的恒力，在此恒力作用下(取 g10 m/s2)
5、( ) 图 468 A物体经 10 s 速度减为零 B物体经 2 s 速度减为零 C物体速度减为零后将保持静止 D物体速度减为零后将向右运动 【解析】 物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用， 做匀减速直线运动 滑动摩擦力大小为 FfFN mg3 N故 a5 m/s2，方向向右，物体减速到 0 所需时间为 t2 s，故 B 正确，A 错 FFf m v0 a 误减速到零后 FFf，物体处于静止状态，故 C 正确，D 错误 【答案】 BC 7在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度一小铁球质量为 m，用手将 它完全放入水中后静止释放，最后铁球的收尾速度为 v，若铁球在水中所受浮力
6、保持不变恒为 F，重力加 速度为 g，关于小铁球，下列说法正确的是( ) A若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为 t，则小铁球下落的位移为vt 2 B若测得小铁球下落 h 时的加速度为 a，则小铁球此时的速度为 2ah C若测得某时小铁球的加速度大小为 a，则小铁球此时受到的水的阻力为 m(ag)F D若测得小铁球下落 t 时间，通过的位移为 y，则该过程的平均速度一定为y t 【解析】 小球释放到达收尾速度过程中，阻力增大，加速度减小，做加速度减小的加速运动，不能 通过匀变速直线运动的运动学公式和推论进行求解， 故 A 错误 ； 因为该过程中的加速度在变化， 不能通过 v2 2ah 求
7、解小球的速度， 故 B 错误 ； 根据牛顿第二定律得， mgFfma， 解得小铁球受到水的阻力 fmg Fma，故 C 错误；根据平均速度的定义式，位移为 y，时间为 t，则平均速度为 .故 D 正确 y t 【答案】 D 8 如图 469 所示， 水平恒力 F20 N， 把质量 m0.6 kg 的木块压在竖直墙上， 木块离地面的高度 H6 m木块从静止开始向下做匀加速运动，经过 2 s 到达地面(取 g10 m/s2)求： 图 469 (1)木块下滑的加速度 a 的大小； (2)木块与墙壁之间的动摩擦因数 【解析】 (1)由 H at 2得 1 2 a m/s23 m/s2. 2H t 2
8、2 6 22 (2)木块受力分析如图所示， 根据牛顿第二定律有 mgFfma，FNF 又 FfFN，解得 0.21. mga F 0.6 103 20 【答案】 (1)3 m/s2 (2)0.21 能力提升 9如图 4610 在倾斜的滑杆上套一个质量为 m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为 M 的物体， 在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向则( ) 图 4610 A环只受三个力作用 B环一定受四个力作用 C物体做匀加速运动 D悬绳对物体的拉力小于物体的重力 【解析】 以物体为研究对象，物体沿滑杆向下做直线运动，加速度为零，或加速度与速度在同一直 线上，而物体受到竖直向
9、下重力和绳子竖直向上的拉力，这两个力的合力必为零，说明物体做匀速直线运 动，则环也做匀速直线运动，环受到重力、绳子竖直向下的拉力、滑杆的支持力和滑动摩擦力，共四个力 作用，故 A、C 错误，B 正确；由平衡得到，悬绳对物体的拉力等于物体的重力，故 D 错误故选 B. 【答案】 B 10如图 4611 所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上，物体 M 放于长木板上静止，此 时弹簧对物体的压力为 3 N，物体的质量为 0.5 kg，物体与木板之间无摩擦，现使木板与物体 M 一起以 6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时 ( ) 图 4611 A物体对左侧挡板的压力等于零 B物体对左
10、侧挡板的压力等于 3 N C物体受到 4 个力的作用 D弹簧对物体的压力等于 6 N 【解析】 物体静止时，弹簧处于压缩状态，弹力 F弹3 N，当物体向左加速运动时，若物体对左挡 板的压力为零，由牛顿第二定律知 F弹ma，解得 a6 m/s2，当加速度大于 a6 m/s2，物体离开左挡板， 弹簧长度变短， 当加速度小于a6 m/s2时， 物体对左挡板产生压力， 弹簧长度不变， 所以可知选项A正确， B、 D 错误当加速度 a6 m/s2时，物体受重力、支持力和弹力，故选项 C 错误 【答案】 A 11楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成 37，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所 持木杆对
11、刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为 F10 N，刷子的质量为 m0.5 kg，刷子可视为质点， 刷子与板间的动摩擦因数 0.5，天花板长为 L4 m，取 sin 370.6，试求： 图 4612 (1)刷子沿天花板向上的加速度大小 (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间 【解析】 (1)以刷子为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图 根据牛顿第二定律得 (Fmg)sin fma (Fmg)cos FN0 又 fFN 联立解得 a2 m/s2. (2)刷子做匀加速运动，初速度为零，位移为 L4 m，则 L at 2 1 2 得到 t2 s. 2L a 【答案】 (1)2 m/s2 (2
12、)2 s 12如图 4613 甲所示，在粗糙的水平地面上，放有一块质量为 m1 kg，初速度为 v0的木块，现在 加水平恒力 F，方向与初速度的方向在同一条直线上，通过实验发现不同的 F，物块在地面运动的时间 t 不同， 且当2 NF2 N 时， 与 F 的关系如图乙所示(设 v0的方向为正、 滑动摩擦力等于最大静摩擦力)， 1 t 则 甲 乙 图 4613 (1)物块的初速度为多少？ (2)物块与地面间的动摩擦因数为多少？ (3)物块运动的时间 t 可能等于 0.4 s 吗？说明原因 【解析】 (1)物块做匀减速运动至静 止 mgFma 0v0at 由得： F 1 t g v0 1 mv0 由式和图线斜率可得： 又因 m1 kg 1 mv0 1 2 则 v02 m/s. (2)由式和图线截距可得： 1 则 0.2. g v0 (3)当2 NF2 N 时，由图线可知运动时间大于等于 0.5 s；而当 F 的大小超过 2 N 时，物体就不可 能静止，所以运动时间为无穷. 不可能 【答案】 (1)2 m/s (2)0.2 (3)见解析