人教版物理必修第一册：4.5《牛顿运动定律的应用》练习（解析版）

1、第四章 运动和力的关系4. 5 牛顿运动定律的应用一、单选题1、航母“辽宁舰”甲板长300m，起飞跑道长100m，目前顺利完成了舰载机“歼-15”起降飞行训练。“歼-15”降落时着舰速度大小约为70m/s，飞机尾钩钩上阻拦索后，在甲板上滑行50m左右停下，（航母静止不动）假设阻拦索给飞机的阻力恒定，则飞行员所承受的水平加速度与重力加速度的比值约为( )A2B5C10D50【答案】 B【解析】根据速度和位移关系可知：v2v02=2ax，解得：a=0702250=49m/s2，故ag=499.8=5，故B正确，A、C、D错误；故选B。2、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

2、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15m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.75,该路段限速60km/h,取g=10m/s2,则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是( )A速度为7.5m/s,超速B速度为15m/s,不超速C速度为15m/s,超速D速度为7.5m/s,不超速【答案】 B【解析】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=7.5m/s2由匀变速直线运动的速度位移关系式有：v02=2ax可得汽车刹车前的速度为：v0=15m/s=54km/h60km/h所以不超速A速度为7.5m/s，超速，

3、与结论不相符，选项A错误；B速度为15m/s，不超速，与结论相符，选项B正确；C速度为15m/s，超速，与结论不相符，选项C错误；D速度为7.5m/s，不超速，与结论不相符，选项D错误；3、一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1s，随即把此力改为向西，大小不变，历时1s；，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1s；如此反复，只改变力的方向，共历时1min，之后撤去该力。在此1min内A物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置之东B物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置C物体时而向东运动，时而向西运动，在1min未继续向东运动D

4、物体一直向东运动，从不向西运动，在1min末静止于初始位置之东【答案】 D【解析】物体在光滑的水平面上静止，当施加向东的恒力时，物体水平方向上只受一个恒力F作用，恒力改变了物体的运动状态，物体进行匀加速直线运动。1s后当施加一个向西的恒力作用，恒力改变了物体的运动状态，物体向东匀减速直线运动，因为力大小未变，所以1s后物体处于静止状态。物体在2s内进行一个循环，一直向东加速，减速，静止，静止是在物体原位置的东侧，1min之后物体正好进行了30个循环，物体处于静止状态，在原位置的东侧。A. 描述与分析结论不符，故A错误。B. 描述与分析结论不符，故B错误。C. 描述与分析结论不符，故C错误。D.

5、 描述与分析结论相符，故D正确。4、一质点放在斜面的最低处，以某一初速度沿斜面向上滑行，以沿斜面向上为正方向，如果斜面不光滑，则下列图示正确的是（ ）ABCD【答案】 C【解析】上行时，由牛顿第二定律：mgsin+mgcos=ma1解得a1=gsin+gcos；下行时，由牛顿第二定律：mgsin-mgcos=ma2解得a2=gsin-gcos；则a1a2；因v-t图像的斜率等于加速度，且上行时速度为正，下行时速度为负，可知：A与结论不相符，选项A错误；B与结论不相符，选项B错误；C与结论相符，选项C正确；D与结论不相符，选项D错误；故选C.5、质量为的物体静止在水平地面上，用水平拉力F作用于物

6、体上，作用一段时间后撤去F，物体滑行一段距离后停止下来物体运动的速度-时间图象如图2所示取，由图线可以求得水平力F和物块与地面之间的动摩擦因数分别为A，BN，C，D，【答案】 A【解析】由图象知：匀加速过程；由牛顿第二定律得F-mg=ma1；减速过程；由牛顿第二定律得-mg=ma2；联立解得F=9N =0.3，故A正确，BCD错误；故选A。6、一个物体以初速度v0从斜面底端开始沿斜面上滑，到达最高点后又返回斜面底端时的速度大小为v，物体和斜面之间的动摩擦因数处处为，斜面倾角为，上滑时加速度大小为a1，下滑时加速度大小为a2，上滑时间为t1，下滑时间为t2.则下列判断正确的是Av0=vBCa1a

7、2Dt1t2【答案】 C【解析】AC物体上滑过程中，应用牛顿第二定律：物体下滑过程中，应用牛顿第二定律：根据上述方程可知：，根据速度与位移的关系：物体上滑和下滑的位移大小相同，上滑过程的逆过程是初度为零的匀加速直线运动，所以速度关系：，故A错误，C正确；B和的大小关系未知，故B错误；D根据位移与时间的关系：可知两次物体的位移大小相同，时间关系：，故D错误。故选C7、如图甲所示，可视为质点的物块静止在倾角=37的粗糙固定斜面的顶端，对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，4s末物块恰好运动到斜面底端。sin37=0.6，

8、cos37=0.8， 重力加速度g取10m/s2.下列说法正确的是A斜面的长度为2mB物块与斜面间的动摩擦因数为0.8C物块的质量为0.5kgD04s时间内，物块先加速下滑后减速下滑【答案】 B【解析】A斜面的长度等于0-4s内v-t图象与时间轴所围的面积大小，为：故A错误；BC由速度图象知，在13s时间内，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：0.8+mgsin-mgcos=ma由v-t图象可知，加速度为：在34s时间内，物块做匀速直线运动，由平衡条件得：mgcos-mgsin=F=0.4N联立解得：=0.8，m=1kg故B正确，C错误；D物体第1s静止不动，加速度为零；中间2s是匀加速直

9、线运动；后1s是匀速运动，故04s内加速度是变化的，不是匀变速直线运动，故D错误；二、多选题8、如图所示，让物体分别同时从竖直圆上的P1、P2处由静止开始下滑，沿光滑的弦轨道P1A、P2A滑到A处，P1A、P2A与竖直直径的夹角分别为1、2。则 ( )A物体沿P1A、P2A下滑加速度之比为sin1sin2B物体沿P1A、P2A下滑到A处的速度之比为cos1cos2C物体沿P1A、P2A下滑的时间之比为11D若两物体质量相同，则两物体所受的合外力之比为cos1cos2【答案】 BCD【解析】分别以两个物体为研究对象，只受到重力和支持力的作用，重力沿斜面向下的分力提供加速度，所以加速度大小之比为c

10、os1：cos2，故A错误；由匀变速直线运动求得到达A点速度之比为cos1：cos2，故B正确；由v=at可求得运动时间之比为1:1，故C正确；同理合力之比为cos1：cos2，故D正确；9、力F作用在原来静止的质量为m的物体上经过时间t，物体的位移为x，则（）A相同的力在相同时间内使质量为nm的物体移动x/n的距离B相同的力在nt时间内使质量为nm的物体移动nx的距离CnF的力在时间nt内使质量为nm的物体移动nx的距离DnF的力在时间t内使质量为nm的物体移动x的距离【答案】 ABD【解析】由牛顿第二定律有：F=ma由运动学有：x=at2，v=at解得：x=A.m变成nm，则位移为x/n，

11、故A正确；B. 相同力，nt时间内使nm的物体的位移为nx，故B正确；C.nF的力，在nt时间内使nm的物体的位移为n2x，故C错误；D.nF的力，在t时间内使nm的物体的位移为x，故D正确。10、如图甲所示，用一水平外力F推着一个静止在倾角为的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s2。根据图乙中所提供的信息可以计算出（）A物体的质量B物体能静止在斜面上所施加的外力C斜面的倾角D加速度为6 m/s2时物体的速度【答案】 ABC【解析】试题分析：分析物体受力，由牛顿第二定律得，由F=0时，解得由和图象知：图象斜率，解得

12、m=2 kg，物体静止时的最小外力，无法求出物体加速度为6 m/s2时的速度，因物体的加速度的变化对应的时间未知，故选项A、B、C正确，D错误.三、非选择题11、某欢乐谷的“跳楼机”游戏，既新奇又刺激，很受同学们欢迎其原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面60m的高处，然后让座舱自由下落，落到离地面20m高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下若座舱中的小李体重500N，试求：（1）此过程中的最大速度是多少？当座舱落到离地面30m的位置时，水平支持面对小李的支持力是多少？（2）当座舱落到离地面15m的位置时，小李对水平支持面的压力是多少？（取g10 m/s2）【答案】 （1）20

13、m/s；0（2）1500 N【解析】（1）由自由落体运动，下落h160 m20 m40m时有最大速度由 v22gh1，得最大速度m/s离地面30m时，座舱自由下落，处于完全失重状态，所以水平支持面对小李的支持力为零（2）离地面15m时，座舱处于减速阶段v22gh12gh2由此得：a2g根据牛顿第二定律：Nmgma解得N3mg1500 N根据牛顿第三定律，小李对水平支持面的压力为1500 N12、如图所示，在粗糙的水平路面上，一小车以v04m/s的速度向右匀速行驶，与此同时，在小车后方相距s040m处有一物体在水平向右的推力F20N作用下，从静止开始做匀加速直线运动，当物体运动了x125m撤去力。已知物体与地面之间的动摩擦因数0.2，物体的质量m5kg，重力加速度g取10m/s2。求：(1)在推力F作用下，物体运动的加速度a1的大小;(2)物