【全程学习方略】2012-2013学年高中物理 4.5牛顿第二定律的应用课后巩固作业 粤教版必修1

1 全程学习方略全程学习方略 2012 2013 2012 2013 学年高中物理学年高中物理 4 54 5 牛顿第二定律的应用课后巩固牛顿第二定律的应用课后巩固 作业作业 粤教版必修粤教版必修 1 1 4040 分钟分钟 5050 分 分 一 选择题一 选择题 本题共本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 5 5 分 共分 共 2525 分分 每小题只有一个或两个选项正确每小题只有一个或两个选项正确 1 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 减轻碰撞所引起的伤害 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 闸到车完全停止需要的时间为 5 s 安全带对乘客的平均作用力大小约为 不计人与座椅间的摩擦 A 450 N B 400 N C 350 N D 300 N 2 双选 2012 龙岩高一检测 如图甲所示 在粗糙水平面上 物体 A 在水平向右的外力 F 的作用下做 直线运动 其速度 时间图象如图乙所示 下列判断正确的是 A 在 0 s 1 s 内 外力 F 不断增大 B 在 1 s 3 s 内 外力 F 的大小恒定 C 在 3 s 4 s 内 外力 F 不断减小 D 在 3 s 4 s 内 外力 F 的大小恒定 3 假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比 未洒水时 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 4 创新题 不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮 绳的一端系一质量 M 15 kg 的 重物 重物静止于地面上 有一质量 m 10 kg 的猴子从绳的另一端沿绳上爬 如 图所示 不计滑轮摩擦 在重物不离开地面的条件下 猴子向上爬的最大加速度 为 g 取 10 m s2 A 25 m s2 B 5 m s2 2 C 10 m s2 D 15 m s2 5 水平面上一个质量为 m 的物体 在一水平恒力 F 作用下 由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 2t 物体停了下来 则物体受到的阻力应为 A F B F 2 C F 3 D F 4 二 非选择题二 非选择题 本题共本题共 3 3 小题 共小题 共 2525 分 要有必要的文字叙述分 要有必要的文字叙述 6 8 分 2012 福州高一检测 某一旅游景区 建有一山坡滑草运动项目 该山坡可看成倾角 30 的斜 面 一名游客连同滑草装置总质量 m 80 kg 他从静止开始匀加速下滑 在时间 t 5 s 内沿斜面滑下的位移 x 50 m 不计空气阻力 取 g 10 m s2 结果保留两位有效数字 问 1 游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力 f 为多大 2 滑草装置与草皮之间的动摩擦因数 为多大 7 8 分 一辆质量为 100 t 的机车 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 求机车关闭发动机前所受 的牵引力 8 易错题 9 分 质量为 1 kg 的物体静止在水平地面上 物体与地面间的动摩擦因数为 0 2 作用在物体 上的水平拉力 F 与时间 t 的关系如图所示 则物体在前 12 s 内的位移为多少 g 10 m s2 3 答案解析答案解析 1 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 0 v t 5 m s2 对乘客应用牛顿第二定律可得 F ma 70 5 N 350 N 所以 C 正确 2 解析 选 B C 由牛顿第二定律 F f ma 得 F f ma 0 s 1 s 内加速度 a 恒定 外力F 恒定 A 错误 1 s 3 s 内加速度 a 0 外力 F f 大小恒定 B 正确 3 s 4 s 内物体减速运动且加速度不断增大 由 f F ma 得 F f ma 外力 F 不断减小 C 正确 D 错误 3 解析 选 A a FFkmgF kg mmm 合 洒水时质量 m 减小 则 a 变大 所以洒水车做加速度变 大的加速运动 故 A 正确 4 解析 选 B 本题的临界条件为 F Mg 以猴子为研究对象 其受向上的拉力 F 和重力 mg 由牛顿第 二定律可知 F mg ma 而 F F 故有 F mg ma 所以最大加速度为 a 5 m s2 5 解析 选 C 设阻力为 f 由牛顿第二定律得 F f ma1 f ma2 v a1t v a2 2t 以上四式联立可 得 f F 3 C 正确 变式备选 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 s 后消失 则第 5 s 末物体的速度和加速度分别是 A v 7 5 m s a 1 5 m s2 B v 4 5 m s a 1 5 m s2 C v 4 5 m s a 0 D v 7 5 m s a 0 解析 选 C 前 3 s 物体由静止开始做匀加速直线运动 由牛顿第二定律得 F ma 解得 a F30 m20 m s2 1 5 m s2 3 s 末物体的速度为 v at 1 5 3 m s 4 5 m s 3 s 后 力 F 消失 由牛顿 第二定律可知加速度立即为 0 物体做匀速直线运动 所以 5 s 末的速度仍是 3 s 末的速度 即 4 5 m s 加速度为a 0 故 C 正确 6 解析 1 由位移公式 x 2 1 at 2 沿斜面方向 由牛顿第二定律得 mgsin f ma 联立并代入数值后 得 f m gsin 2 2x t 80 N 2 在垂直斜面方向上 FN mgcos 0 又 f FN 4 联立并代入数值后 得 f3 mgcos15 0 12 答案 1 80 N 2 0 12 7 解题指南 解答本题应注意以下两点 1 机车关闭发动机前后所受阻力始终不变 2 机车关闭发动机前做初速度为零的匀加速运动 关闭发动机后 汽车做匀减速运动 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 v2 2a1x1 v2 2a2x2 解得 a1 0 5 m s2 a2 0 9 m s2 由牛顿第二定律得 F f ma1 f ma2 解得 F 1 4 105 N 答案 1 4 105 N 总结提升 两步解决动力学问题 解决动力学问题时 受力分析是关键 对物体运动情况的分析同样重要 特别是对运动过程较复杂的问 题 1 分析加速度 要弄清楚整个过程中物体的加速度是否相同 若不同 必须分阶段处理 加速度改变时 的速度是前后过程联系的桥梁 2 分析受力 要注意前后过程中哪些力发生了变化 哪些力没发生变化 8 解析 物体所受的滑动摩擦力 f mg 2 N 在前 6 s 内通过的位移 x1 2 1 Ff142 t36 m 2m21 36 m 6 s 末的速度 v at Ff