35牛顿运动定律的应用每课一练

1、3.5牛顿运动定律的应用每课一练（教科版必修 1）一、选择题（本题共8小题，每小题5分，共40分）1. 用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体，力F作用3s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是（）A. v= 6 m/s, a = 02C. v= 6 m/s, a = 2 m/s2B. v= 10 m/s, a= 2 m/sD. v = 10 m/s, a = 0解析：由牛顿第二疋律，在前F23 s内物体的加速度 a= m= 2 m/s ,3 s末的速度 v= at= 6m/s,当外力F撤去后，加速度变为零，物体的速度保持不变为6 m/s, A正确。答

2、案：A2. 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（）A. 7 m/sB. 10 m/sC. 14 m/sD. 20 m/s解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为a,由牛顿第二定律可得mg= ma, a= g由匀变速直线运动的关系式v0 2= 2ax,可得汽车刹车前的速度为vo = " ?2ax= 2 i g治 2X 0.7 x 10X 14 m/s= 14 m/s。正确选项为C

3、o答案：C检力木皈3. 如图1所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块 静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当 物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后 木板和物块相对于水平面的运动情况为（）A .物块先向左运动，再向右运动B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C .木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D 木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零物块向右做加速运动,解析：根据受力分析可知，当撤掉拉力后，木板向右做减速运动, 直到两者速度相等后，一起做匀速运动。答案：BC4如图2所示，水平放置的传送带以速度 在传送带A端，物体与传送带间的动摩

4、擦因数2A 到 B 的时间(g= 10 m/s )() v= 2 m/s向右运行，现将一小物体轻轻地放 尸0.2,若A端与B端相距6 m，求物体由B. 3.5 sD. 2.5 s解析：物体滑动时产生的加速度a = m = ig2 m/s=1 s+ V。从物体被放上传送带到两者相m对静止用时ti= V = 1 S,前进的距离a222 X 2m = 1 m。所以物体从A到B用时t = ti +s= 3.5 s,B项正确。答案：B5. 如图3所示，一物体 m从某曲面上的 Q点自由滑下，通过一粗糙的静止传送带后，落到地面P点。若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带也随之运动，再把该物体放在Q点

5、自由下滑，贝U ()图3A .它仍落在 P点B .它将落在 P点左方C .它将落在P点右方D .无法确定落点解析：无论传送带动与不动，物体从Q点下落至传送带最左端时，速度相同，且物体在传送带上所受摩擦力均为滑动摩擦力，物体相对传送带向右运动， 故所受摩擦力方向向左。又因为物体对传送带的压力和动摩擦因数在两种情况下都相同，摩擦力相同，加速度相同，故两种情况下，物体的运动状态完全相同，运动轨迹也完全相同。A正确。答案：A图46. 如图4所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆以加速度 a加速下滑(avg)，则此时箱对地面的压

6、力的大小是()A. MgC. (M + m)g- maB. (M + m)gD. (M m)g+ ma解析：设竖直杆与环之间的摩擦力大小为f,箱子受到的支持力为 N。对环有ma= mg对箱子有N = Mg + f+得 N+ ma= （M + m）g,故N = （M + m）g ma,根据牛顿第三定律，箱子对地面的压力为（M + m）g ma, C正确。答案：C7. 如图5所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环（图中未画出），三个滑环分别从 a、b、c处释放（初速度为零），用 如t2、t3依次表示各滑环达到d点所用的时间，贝U （）A . tl< t2&

7、lt; t3C . t3> tl> t2D . ti= t2= t3解析：小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用,下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设运动轨迹与竖直方向的夹角为0,由牛顿第二定律知：mgcos 0= ma设圆心为O,半径为R,由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移 x = 2Rcos 0由运动学公式得x= *at2由联立解得即小滑环下滑的时间与细杆的倾斜程度无关，即t1 = t2= t3。答案：D£輕 58. 利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小。实验时让某消防队员从一平台上跌落，自由下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲

8、，使自身重心又下降了0.5 m，最后停止。用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化的图线如图6所示，根据图线所提供的信息，以下判断正确的是（）图6A. t1时刻消防队员的速度最大B. t2时刻消防队员的速度最大C . t3时刻消防队员的速度最大D . t4时刻消防队员的加速度最小解析：由图像可判断消防队员的运动过程：t1时刻刚产生地面的冲击力，说明此时消防队员刚落地；此后由于地面的冲击力小于重力，所以合力向下，消防队员继续加速运动;时刻消防队员受到的冲击力和重力大小相等而平衡,加速度为零，速度达到最大；此后由于冲击力大于重力，合力向上，所以消防队员开始做减速运动,t3时刻速度减为零；t4

9、时刻消防队员站稳。答案：BD二、非选择题(本题共2小题，共20分)9. (10分)物体以12 m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为37°勺斜坡，已知物体与斜面间的动摩擦因数为 0.25, g 取 10 m/s2，求：(sin 37 = 0.6, cos 37 = 0.8)(1) 物体沿斜面上滑的最大位移；(2) 物体再滑到斜面底端时的速度大小；(3) 物体在斜面上运动的时间。解析：由牛顿第二定律求得物体上滑时的加速度大小a1= gsin 37°+ “os 37° = 8m/s22故上滑的最大位移 x=盘=9 m。(2)物体下滑时的加速度大小a2= gsin 37 p

10、gcos 37 =4 m/s2物体到达斜面底端时的速度v = _2a2X= 6 2 m/s 8.49 m/v 0 v厂(3)t= + a = (1.5+ 1.5 2)s 3.62 s。答案：(1)9 m (2)8.49 m/s(或 6 . 2 m/s)(3)3.62 s或 1.5( 2 + 1)s10. (10分)已知一质量 m= 1 kg的物体在倾角a= 37。的斜面上恰能匀速下滑，当对该物体施加一个沿斜面向上的推力F时，物体恰能匀速上滑。(取g= 10 m/s2, sin 37 ° 0.6,cos 37 = 0.8)(1) 物体与斜面间的动摩擦因数卩是多大？甲(2) 求推力F的大小。解析：