2018_2019学年高中物理第四章牛顿运动定律课时自测(6).docx

4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）课时自测基础达标1.一小球从空中由静止下落,已知下落过程中小球所受阻力与速度的平方成正比,设小球离地足够高,则()A.小球先加速后匀速B.小球一直在做加速运动C.小球在做减速运动D.小球先加速后减速【解析】选A。设小球受到的阻力为Ff=kv2,在刚开始下落一段时间内阻力是从零增加,mgFf,向下做加速运动,过程中速度在增大,所以阻力在增大,当mg=Ff时,合力为零,做匀速直线运动,速度不再增大,故小球的速度先增大后匀速,A正确。【补偿训练】如图所示为两个等高的光滑斜面AB、AC,将一可视为质点的滑块由静止在A点释放。沿AB斜面运动,运动到B点时所用时间为tB;沿AC斜面运动,运动到C点所用时间为tC,则()A.tB=tCB.tBtCC.tBtCD.无法比较【解析】选C。设斜面倾角为,对m利用牛顿第二定律解得加速度a=gsin ,解几何三角形得位移x=,据x=at2得t=,C正确。2.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()导学号28974114A.7 m/sB.14 m/sC.10 m/sD.20 m/s【解析】选B。设汽车刹车后滑动时的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:mg=ma,解得:a=g。由匀变速直线运动速度-位移关系式=2ax,可得汽车刹车前的速度为v0=m/s=14 m/s,B正确。3.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞引起的伤害,人们设计了安全带,假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s。安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A.450 NB.400 NC.350 ND.300 N【解析】选C。汽车的速度v0=90 km/h=25 m/s,设汽车匀减速的加速度大小为a,则a=5 m/s2,对乘客应用牛顿第二定律得:F=ma=705 N=350 N,所以C正确。4.如图所示,在倾角=37的足够长的固定的斜面底端有一质量m=1.0 kg 的物体。物体与斜面间动摩擦因数=0.25,现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动。拉力F=10 N,方向平行斜面向上。经时间t=4.0 s绳子突然断了,求:导学号28974115(1)绳断时物体的速度大小。(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间。(已知sin 37=0.60,cos 37=0.80,g取10 m/s2)【解析】(1)物体受拉力向上运动过程中,受拉力F、斜面支持力FN、重力mg和摩擦力Ff,设物体向上运动的加速度为a1,根据牛顿第二定律有:F-mgsin -Ff=ma1又Ff=FN,FN=mgcos 解得:a1=2.0 m/s2t=4.0 s时物体的速度大小v1=a1t=8.0 m/s。(2)绳断时物体距斜面底端的位移为x1=a1t 2=16 m绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动,设运动的加速度大小为a2,则根据牛顿第二定律,对物体沿斜面向上运动的过程有:mgsin +Ff=ma2解得a2=8.0 m/s2物体匀减速运动的时间t2=1.0 s减速运动的位移为x2=v1t2=4.0 m此后物体沿斜面匀加速下滑,设物体下滑的加速度为a3,根据牛顿第二定律可得mgsin -Ff=ma3,得a3=4.0 m/s2设物体由最高点下滑的时间为t3