2022-2023学年人教版必修第一册 4.5 牛顿运动定律的应用 作业

1、课时跟踪检测（二十四） 牛顿运动定律的应用eq avs4al(A)组重基础体现综合1质量为1 kg的物体，受水平恒力F作用，由静止开始在光滑的水平面上做加速运动，它在t s内的位移为x m，则F的大小为()A.eq f(2x,t2) NBeq f(2x,2t1) NC.eq f(2x,2t1) NDeq f(2x,t1) N答案：A2.如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力()A方向向左，逐渐减小B方向向左，大小不变C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小答案：B3中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国

2、力量。某运送抗疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()AF Beq f(19F,20) C.eq f(F,19) Deq f(F,20)答案：C4用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为32，初速度之比为23，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们()A滑行中的加速度之比为23B滑行的时间之比为11C滑行的距离之比为49D滑行的距离之比为32答案：C5(多选)如图所示，总质量为460 kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的

3、加速度为0.5 m/s2，当热气球上升到180 m时，以5 m/s的速度向上做匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g10 m/s2。关于热气球，下列说法正确的是()A所受浮力大小为4 830 NB加速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/sD以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N答案：AD6(多选)如图所示，质量m20 kg的物块，在与水平方向夹角成37的拉力F100 N的作用下，一直沿足够长的水平面做匀加速直线运动，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。下列说法正确的是()

4、A物块受到的合力可能大于 80 NB地面对物块的支持力一定等于 140 NC物块与水平面间的动摩擦因数一定小于eq f(4,7)D物块的加速度可能等于2 m/s2解析：选BCD若水平面光滑，则合力为F合Fcos 3780 N，若水平面粗糙，则合力为F合Fcos 37Ff80 NFf80 N，所以合力不可能大于 80 N，A错误；在竖直方向上Fsin 37FNmg，则FNmgFsin 37140 N，故B正确；若水平面粗糙，水平方向上有Fcos37FNma，解得eq f(Fcos 37ma,FN)eq f(Fcos 37,FN)eq f(4,7)，C正确；水平面粗糙时，aeq f(Fcos 37

5、FN,m)，当eq f(2,7) 时，a等于 2 m/s2，D正确。7.2021年1月4日，我国某军队开展综合演练。演练期间，假设一名空降兵从悬停在高空的直升机上竖直下落，他从离开直升机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，则下列说法正确的是()A第10 s末空降兵打开降落伞，此后做匀减速运动至第15 s 末B010 s内空降兵和伞整体所受重力大于空气阻力C010 s内空降兵的速度和加速度都在增大D在1015 s内空降兵竖直方向的加速度方向向下，大小在逐渐减小解析：选B打开降落伞后空降兵将做减速运动，故第10 s 末空降兵打开降落伞，根据v-t图像的斜率表示加速度，可知1015 s

6、空降兵做加速度不断减小的减速运动至15 s末，1015 s过程中速度向下，做减速运动，故加速度向上，A、D错误；010 s内空降兵向下做加速度不断减小的加速运动，受重力和空气阻力，根据牛顿第二定律，知合力向下，重力大于空气阻力，B正确，C错误。8(选自新教科版例题示范)滑雪者以v020 m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30 的山坡，从刚上坡即开始计时，至 3.8 s 末，滑雪者速度变为零。如果滑雪器具连同滑雪者的总质量为m 80 kg，求滑雪板与山坡之间的摩擦力是多少。(g取 10 m/s2)解析：如图所示建立平面直角坐标系，以v0方向为x轴的正方向，把滑雪板和滑雪者看作质点，作出它的受力示意

7、图，并将重力进行正交分解。G1Gsin 30，G2Gcos 30，在x方向上，Ff为物体受到的摩擦力大小；在y方向上，因为物体的运动状态没有变化，所以重力的一个分力G2与山坡提供的支持力FN大小相等，即G2FN，由x方向的受力和运动情况可建立方程FfG1ma，又因为aeq f(vtv0,t)，所以aeq f(020,3.8) m/s25.26 m/s2，其中“”号表示加速度方向与x轴正方向相反。将上述结果代入式可得Ff8010eq f(1,2) N80(5.26)N400 N4208 N20.8 N。答案：20.8 Neq avs4al(B)组重应用体现创新9(多选)如图所示，质量为m2的物体

8、2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1。与物体1相连接的绳与竖直方向成角，则(物体1和物体2相对车厢静止)()A车厢的加速度为gtan B绳对物体1的拉力为eq f(m1g,cos )C车厢底板对物体2的支持力为(m2m1)gD物体2所受车厢底板的摩擦力为m2gsin 解析：选AB对物体1进行受力分析，如图甲所示，且把拉力FT沿水平方向、竖直方向分解，有FTcos m1g，FTsin m1a，得FTeq f(m1g,cos )，agtan ，所以A、B正确。对物体2进行受力分析，如图乙所示，有FNFTm2g，Ff静m2a，根据牛顿第三定律，FT

9、FT，解得FNm2geq f(m1g,cos )，Ff静m2gtan ，故C、D错误。10如图甲所示，用大型货车运输规格相同的圆柱形水泥管道，货车可以装载两层管道，底层管道固定在车厢里，上层管道堆放在底层管道上，如图乙所示。已知水泥管道间的动摩擦因数eq f(r(3),3)，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，货车紧急刹车时的加速度大小为8 m/s2。每根水泥管道的质量m1 500 kg，重力加速度取g10 m/s2，求：(1)货车沿平直路面匀速行驶时，乙图中A、B管道之间的弹力大小；(2)货车在刹车时加速度大小达到多少时，堆放在上层的管道将发生相对移动；(3)如果货车在水平路面上匀速行驶的速度为43

10、.2 km/h，要使货车在紧急刹车时上管道不撞上驾驶室，最初堆放时上层管道最前端应该离驾驶室的最小距离。解析：(1)对A管道横截面内的受力分析，其所受支持力为FN，如图所示，在竖直方向有2FNcos 30mg0，解得FN5 000eq r(3) N。(2)由题意知，紧急刹车时上层管道受到两个滑动摩擦力减速，根据牛顿运动定律2FNma1，代入数据解得a1eq f(20,3) m/s2。(3)货车紧急刹车时的加速度为a28 m/s2，根据速度位移公式可得货车的刹车距离x2eq f(v02,2a2)，上层管道在紧急刹车及货车停下后运动的总距离x1eq f(v02,2a1)，上层管道相对于货车滑动的距

11、离xx1x2，联立以上各式并代入数据解得x1.8 m。答案：(1)5 000eq r(3 ) N(2)eq f(20,3) m/s2(3)1.8 m11.如图所示，两个完全相同的物块A、B用轻绳连接放在水平地面上，在方向与水平面成37角斜向下的恒定推力F作用下，以v10 m/s的速度向右做匀速直线运动。已知A、B质量均为10 kg，两物块与地面之间的动摩擦因数均为0.5(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求推力F的大小；(2)某时刻剪断轻绳，求剪断轻绳后物块A在水平地面上运动的时间和距离；(3)已知轻绳长度L1 m，求剪断轻绳后，物块A刚好静止时，两物块A、B间的距离。 解析：(1)将两物块A、B作为一个整体，由平衡条件得Fcos (2mgFsin )，代入数据解得F200 N。(2)剪断轻绳后物块A做匀减速运动，则有mgmaA，运动时间teq f(v,aA)，代入数据解得t