2019高中物理第四章牛顿运动定律6用牛顿运动定律解决问题（一）精练（含解析）新人教.docx

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/s2Bv4.5 m/s，a1.5 m/s2Cv4.5 m/s，a0Dv7.5 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a1.5 m/s2，vat4.5 m/s，撤去力F后，物体以4.5 m/s的速度做匀速直线运动【答案】C2(2014海口一中高一检测)水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，从静止开始做匀加速直线运动，经时间t后撤去外力，又经时间3 t物体停下，则物体受到的阻力为()A.BC.D【解析】对物体由牛顿第二定律得力F作用时：FFfma1va1t撤去力F后：Ffma2va23t解以上四式得：Ff，故B正确【答案】B3在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度为()A7 m/s B14 m/s C10 m/s D20 m/s【解析】设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得：mgma，解得：ag.由匀变速直线运动速度位移关系式v2ax，可得汽车刹车前的速度为：v0 m/s14 m/s，因此B正确【答案】B4设洒水车的牵引力不变，所受的阻力与车重成正比，洒水车在平直路上原来匀速行驶，开始洒水后，它的运动情况将是()A继续做匀速运动 B匀加速运动C匀减速运动 D变加速运动【解析】设洒水车的质量为m，牵引力为F，其阻力为kmg，则由牛顿第二定律得akg，可见a随m的减小而增大，洒水车做变加速运动【答案】D5(2014厦门一中高一检测)如图468所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是()图468A在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变D若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大【解析】对物块m受力分析如图所示. 由牛顿第二定律，在竖直方向：Ffmg；水平方向：FNma，所以选项A正确，C、D错误；车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力，故B错误【答案】A6(2013广州高一期末)如图469所示，不计滑轮的质量和摩擦及绳的质量，一个质量为m的人拉着绳子使质量为M的物体匀减速下降，己知人对地面的压力大小为F，则物体下降的加速度大小为()图469A.B.C.D.【解析】设人受到绳子的拉力为FT，由牛顿第三定律知地面对人的支持力等于F，由于人静止不动，故FTFmg，再对物体M由牛顿第二定律得FTMgMa，所以a.D正确【答案】D7(2013长春高一检测)如图所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连后自由释放，则A、B一起运动假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子足够长且不可伸长如果mB3mA，则绳子对物体A的拉力大小为()图4610AmBgB.mAgC3mAgD.mBg【解析】对A、B整体进行分析，根据牛顿第二定律mBg(mAmB)a，对物体A，设绳的拉力为F，由牛顿第二定律得，FmAa，解得FmAg，故B正确. 【答案】B8(2013大庆一中高一检测)某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双脚弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为 ()A自身所受重力的2倍B自身所受重力的5倍C自身所受重力的8倍D自身所受重力的10倍【解析】由自由落体v22gH，缓冲减速v22ah，由牛顿第二定律Fmgma，解得Fmg(1)5mg，故B正确【答案】B9(2014南宁二中高一检测)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等从t0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图4611所示重力加速度g取10 m/s2，则物体在t0至t12 s这段时间的位移大小为()图4611A18 mB54 mC72 m D198 m【解析】本题考查了牛顿运动定律和运动学公式，解答这类题目的关键是对物体进行正确的受力分析和运动过程分析物体所受摩擦力为fmg0.2210 N4 N，因此前3 s内物体静止.3 s6 s，a m/s22 m/s2，x1at229 m9 m6 s9 s，物体做匀速直线运动，x2v1tatt233 m18 m9 s12 s，物体做匀加速直线运动，x3v1tat263 m29 m27 mx总x1x2x39 m18 m27 m54 m，B选项正确【答案】B10在宇宙飞船中，由于完全失重而无法利用天平称出物体的质量科学家们采用下述方法巧妙地测出了一物体的质量如图4612所示，将一带有推进器总质量M为5 kg的小车静止放在一平台上，开动推进器，小车在推进器产生的水平方向恒力F作用下从静止开始运动，测得小车前进1.5 m历时5 s关闭推进器，将被测物块固定在小车上，仍然让小车在推进器产生的恒力F作用下从静止开始运动，测得小车5 s内前进了1.0 m求：图4612(1)小车两次加速运动的加速度之比为多少？(2)科学家们用上述方法测得物块的质量m是多少？【解析】(1)由xat2(或者求出a的具体值也可以)a1a2x1x232(2)由牛顿第二定律得FMa1F(Mm)a2两式相比解得m2.5 kg【答案】(1)32(2)2.5 kg11(2013龙岩一中高一检测)如图4613所示，长为L6 m、质量为M4 kg的长木板放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略、质量为m1 kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为0.4，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块施加方向水平向右的恒定拉力F8 N，使物块在木板上滑动起来，取g10 m/s2.图4613求：(1)物块和木板的加速度大小；(2)物块从木板左端运动到右端经历的时间【解析】(1)设小物块的加速度为a1，由牛顿第二定律得Fmgma1a1g代入数据得：a14 m/s2设木板的加速度为a2，由牛顿第二定律得mgMa2代入数据解得：a21 m/s2(2)La2t2a1t2代入数据解得：t2s【答案】(1)4 m/s2,1 m/s2(2)2 s12(2013武汉高一检测)如图4614所示，右端带滑轮的长木板放在水平桌面上，滑块A质量为M2 kg，连接滑块A和物体B的细线质量不计，与滑轮之间的摩擦不计，滑轮与A之间的细线沿水平方向，当B的质量为1 kg时，A恰好不滑动(已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)，g取10 m/s2，求当B的质量为1.75 kg时：图4614(1)A的加速度是多大？(2)细线对滑轮的作用力【解析】由题意可知：A恰好不滑