粤教版必修1　牛顿第二定律的应用 第1课时 作业.doc

第五节牛顿第二定律的应用1一个物体在水平恒力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【解析】由牛顿第二定律得fmgma，所以ag，则vatt，故选项a、b、c均错，d对【答案】d2(多选)在水平地面上，a、b两物体叠放如图452所示，在水平力f的作用下一起匀速运动，若将水平力f作用在a上，两物体可能发生的情况是()图452aa、b一起匀速运动ba加速运动，b匀速运动ca加速运动，b静止da与b一起加速运动【解析】若a、b间的最大静摩擦力大于f，则a、b仍一起做匀速直线运动，故a正确；若a、b间的最大静摩擦力小于f，则a在拉力f的作用下做匀加速直线运动，而b受到a的滑动摩擦力小于b与地面间的滑动摩擦力(由题意可知此力大小与f相等)，故b保持静止，故c正确【答案】ac3纳米技术(1纳米109 m)是在纳米尺度(109 m107 m)范围内通过直接操纵分子、原子或分子团使其重新排列从而形成新物质的技术用纳米材料研制出一种新型涂料喷涂在船体上能使船体在水中航行形成空气膜，从而使水的阻力减小一半设一货轮的牵引力不变，喷涂纳米材料后航行加速度比原来大了一倍，则牵引力与喷涂纳米材料后的阻力f之间大小关系是()affbffc2f df3f【解析】喷涂纳米材料前，由牛顿第二定律，则有ffma喷涂纳米材料后，则有ffm2a联立两式，解得：ff，故b正确，a、c、d错误【答案】b4.如图457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457a物体一直受到摩擦力作用，大小为mgb物体最终的速度为v1c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fmg，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】bc5.如图4512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4512a物体对左侧挡板的压力等于零b物体对左侧挡板的压力等于3 nc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】a6如图453所示，在倾角37的足够长的固定的斜面底端有一质量m1.0 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f10 n，方向平行斜面向上经时间t4.0 s绳子突然断了，求：图453(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 370.60，cos 370.80，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f，设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有：fmgsin fma1又ffn，fnmgcos 解得：a12.0 m/s2t4.0 s时物体的速度大小v1a1t8.0 m/s.(2)绳断时物体距斜面底端的位移为s1a1t 216 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 fma2解得a28.0 m/s2物体匀减速运动的时间t21.0 s减速运动的位移为s2v1t24.0 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 fma3，得a34.0 m/s2设物体由最高点下滑的时间为t3，根据运动学公式可得s1s2a3t，t3 s3.2 s，所以物体返回斜面底端的时间为tt2t34.2 s【答案】(1)8.0 m/s(2)4.2 s7如图455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455(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)根据(1)问中的滑块受力示意图可得fnmgcos .对木块受力分析，如图乙所示，根据牛顿第三定律有fnfn，根据水平方向上的平衡条件可得f地fcos fnsin ，解得f地3.03 n，f地为正值，说明图中标出的方向符合实际，故摩擦力方向水平向左【答案】(1)1.5 n(2)3.03 n方