沪科版必修1 牛顿运动定律的案例分析 第1课时 作业.doc

5.4牛顿运动定律的案例分析1静止在光滑水平地面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力f推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，则f的大小为() a2 nb1 nc4 n d8 na在水平恒力f推动下物体做匀加速直线运动的加速度为a m/s21 m/s2.由牛顿第二定律得fma21 n2 n2如图541所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 n，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg的物块在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 n，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 n，这时小车运动的加速度大小是()图541a2 m/s2 b4 m/s2c6 m/s2 d8 m/s2b当弹簧测力计甲的示数变为8 n时，弹簧测力计乙的示数变为12 n，这时物块所受的合力为4 n由牛顿第二定律fma得物块的加速度a4 m/s2，故选项b正确3一个物体在水平恒力f的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t，速度变为v，如果要使物体的速度变为2v，下列方法正确的是 ()a将水平恒力增加到2f，其他条件不变b将物体质量减小一半，其他条件不变c物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍d将时间增加到原来的2倍，其他条件不变d由牛顿第二定律得fmgma，所以ag，对比a、b、c三项，均不能满足要求，故选项a、b、c均错，由vat可得选项d对4.质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图545 a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的vt图像，则拉力和摩擦力之比为()图545a98b32c21d43b由vt图像可知，图线a为仅受摩擦力的运动，加速度大小a11.5 m/s2；图线b为受水平拉力和摩擦力的运动，加速度大小为a20.75 m/s2；由牛顿第二定律列方程得ma1f，ma2ff，解得ff32，选项b正确5质量为1 kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在t秒内的位移为s m，则合力f的大小为() a.b.c. d.a由运动情况可求得质点的加速度a m/s2，则合力fma n，故a项对6(多选)如图547所示，质量为2 kg的物体在水平恒力f的作用下在地面上做匀变速直线运动，位移随时间的变化关系为xt2t，物体与地面间的动摩擦因数为0.4，g取10 m/s2，以下结论正确的是()图547a匀变速直线运动的初速度为1 m/sb物体的位移为12 m时速度为7 m/sc水平恒力f的大小为4 nd水平恒力f的大小为12 nabd根据xv0tat2和xt2t，知v01 m/s，a2 m/s2，故a正确；根据v2v2ax得，v m/s7 m/s，故b正确；根据牛顿第二定律得，fmgma，解得fmamg12 n，故c错误，d正确7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/sb14 m/sc10 m/s d20 m/sb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：mgma，解得：ag.由匀变速直线运动速度位移关系式v2as，可得汽车刹车前的速度为：v0 m/s14 m/s，因此b正确8如图548所示，木楔abc静置于粗糙水平地面上，在木楔的倾角为30的斜面上，有一质量m1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程x1.4 m时，其速度v1.4 m/s，在这过程中木楔没有动g取10 m/s2.求：图548(1)物块下滑的加速度大小(2)木楔对物块的摩擦力和支持力解析(1)由v2v2ax得a m/s20.7 m/s2.(2)以物块为研究对象，受到三个力支持力fnmgcos 305 n在沿着斜面方向使用牛顿第二定律mgsin 30ffma所以ff4.3 n.答案(1)0.7 m/s2(2)4.3 n5 n9.楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成37角，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，如图542所示工人所持木杆对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，刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5，天花板长为l4 m，取sin 370.6，(g取10 m/s2)试求：图542(1)刷子沿天花板向上的加速度(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，受力分析如图，以平行和垂直斜面建立坐标系设向上推力为f，滑动摩擦力为ff，天花板对刷子的弹力为fn，由牛顿第二定律，得(fmg)sin 37(fmg)cos 37ma，代入数据，得a2 m/s2.(2)由运动学公式得lat2代入数据，得t2 s.答案(1)2 m/s2(2)2 s10如图543所示，质量为40 kg的雪橇(包括人)在与水平方向成37角、大小为200 n的拉力f作用下，沿水平面由静止开始运动，经过2 s撤去拉力f，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20.g取10 m/s2，cos 370.8，sin 370.6.求：图543(1)刚撤去拉力时雪橇的速度v的大小(2)撤去拉力后雪橇能继续滑行的距离s.解析(1)对雪橇：竖直方向：n1fsin 37mg，且f1n1由牛顿第二定律：fcos 37f1ma1由运动学公式：va1t1解得：v5.2 m/s.(2)撤去拉力后，雪橇的加速度a2g根据v22a2s，解得：s6.76 m.答案(1)5.2 m/s(2)6.76 m11.如图544所示的机车，质量为100 t，设它从停车场出发经225 m后速度达到54 km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站机车又行驶了125 m才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，关闭发动机前机车所受的牵引力不变，求机车关闭发动机前所受的牵引力图544解析设机车在加速阶段的加速度为a1，减速阶段的加速度为a2则：v22a1x1，v22a2x2，解得：a10.5 m/s2，a20.9 m/s2，由牛顿第二定律得fffma1，ffma2，解得：f1.4105 n.答案1.4105 n12.如图546所示，截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角30.现木块上有一质量m1.0 kg的滑块从斜面下滑，测得滑块在0.40 s内速度增加了1.4 m/s，且知滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度g取10 m/s2，求：图546(1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小(2)滑块滑行过程中木块受到地面的摩擦力大小及方向解析(1)由题意可知，滑块滑行的加速度a m/s23.5 m/s2.对滑块受力分析，如图甲所示，根据牛顿第二定律得mgsin fma，解得f1.5 n.甲乙(2