（10）牛顿运动定律的应用-2022-2023学年高一物理人教版（2019）寒假作业

（10）牛顿运动定律的应用——2022-2023学年高一物理人教版（2019）寒假作业1.如图所示，在光滑水平面上叠放着两物体，已知、间的动摩擦因数，在物体A上系一细线，细线所能承受的最大拉力是50N，现水平向右拉细线，g取，则（最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）()A.当拉力时，A静止不动B.当拉力时，A相对B滑动C.当拉力时，B受A的摩擦力等于4ND.无论拉力F多大，A相对B始终静止2.如图，两物块置于水平地面上，其质量分别为，两者之间用水平轻绳连接。两物块与地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，现对Q施加一水平向右的拉力F，使两物块做匀加速直线运动，轻绳的张力大小为()A. B. C. D.3.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力量。某运送防疫物资的班列由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()A.F B. C. D.4.如图所示，质量为m的木块放在质量为M的长木板上，受到向右的拉力F而滑行，长木板处于静止状态。已知木块与木板间的动摩擦因数为，木板与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。下列说法正确的是()A.木板受到地面的摩擦力大小一定是B.木板受到地面的摩擦力大小一定是C.木板受到地面的摩擦力大小定等于FD.木板受到地面的摩擦力大小一定是5.如图所示，质量分别为m和的两物块，用一轻弹簧相连，将A用轻绳悬挂于天花板上，用一木板托住物块B，调整木板的位置，当系统处于静止状态时，悬挂A物块的轻绳恰好伸直且没有拉力，此时轻弹簧的形变量为x，突然撤去木板，物块运动过程中，弹簧始终在弹性限度内，则下列说法正确的是（重力加速度为g）()A.撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为gB.撤去木板瞬间，B物块的加速度大小为C.撤去木板后，B物块向下运动时速度最大D.撤去木板后，B物块向下运动时速度最大6.如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在前P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是()A. B. C. D.7.民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，如图所示，人员可沿斜面滑行到地面。假设某型号的飞机舱口下沿距地面高度为3.6m，气囊所形成的斜面长度为6m，一个质量为60kg的人在气囊顶端由静止沿斜面滑下时，其运动可视为匀加速直线运动，已知人沿气囊下滑时所受的阻力为120N，取。下列说法正确的是()A.人滑至气囊底端时的速度大小为8m/sB.人滑至气囊底端时的速度大小为43m/sC.人下滑过程所经历的时间约为3sD.人下滑过程所经历的时间约为1s8.如图所示，置于水平地面上的盛水容器中，用一端固定于容器底部的细线拉住一个空心的塑料球，使之静止地悬浮在深水中，此时容器底部对地面的压力记为；某时刻拉紧球的细线突然断开，球便在水中先加速后匀速地竖直上升，若球在此加速运动阶段和匀速运动阶段对应的容器底部对地面的压力分别记作和，则()A. B. C. D.9.如图甲所示，阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，速度最高可达17.4m/s。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若将电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图乙所示。下列相关说法正确的是()A.时，电梯处于失重状态 B.7~53s时间内，绳索拉力最小C.时，电梯处于超重状态 D.时，电梯速度恰好为010.如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上升到水面的过程中，台秤示数()A.变大 B.不变 C.变小 D.先变大后变小11.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的平衡位置，空气阻力忽略不计。则人从P点下落到最低点c的过程中，下列说法正确的是()A.人在段做自由落体运动，位移随时间均匀增加B.在段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态C.在段绳的拉力大于人的重力，人处于失重状态D.在c点时人对绳的拉力最大12.2022年冬奥会在北京和张家口举行，如图所示为其中一个冰雪项目的简化图，倾角为37°的长直轨道与水平直轨道平滑连接，的长度为60m,足够长，运动员（可视为质点）从距水平轨道高处的A点静止滑下，若滑板与轨道间的动摩擦因数平均为0.25，，，求：（1）第一次滑到B点的速度大小；（2）在轨道上滑行的最大高度；（3）在轨道上滑行的时间。13.如图所示，质量为、长度的长木板静止在光滑水平地面上，质量为的物块以一定的初速度滑上长木板的左端，物块与长木板之间的动摩擦因数为μ。将物块视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。（1）若长木板固定在地面上不动，此时物块以初速度滑上长木板，恰好到达长木板右端。求物块与长木板之间的动摩擦因数。（2）若物块的初速度，在物块滑上长木板的同时，在长木板右侧施加一水平向右的恒力时物块恰好从长木板右端离开，求恒力F的大小。（3）若物块的初速度为u，仍要使物块能从长木板右侧离开，求初速度u的范围及用符号u表示的恒力F的范围。

答案以及解析1.答案：C解析：两物体发生相对滑动的临界加速度为，临界拉力为，因此当拉力时，相对静止，一起向右做匀加速直线运动，当时，A相对B滑动，故A、B、D错误；当拉力时整体加速度，摩擦力大小为，故C正确。2.答案：D解析：以整体为研究对象，有，以P为研究对象，有，联立解得轻绳的张力大小为，故A、B、C错误，D正确。3.答案：C解析：设每节车厢所受的阻力（包括摩擦力、空气阻力）为f，以后面38节车厢为研究对象有，以最后两节车厢为研究对象，有，联立上面两式可得，故C正确。4.答案：D解析：由图可知，由于木板处于静止状态，则，由于木块的运动状态未知，则F不一定等于，故D正确。5.答案：C解析：撤去木板瞬间，B物块受到的合力为，由牛顿第二定律可知，，故A、B错误；当B物块受到的合外力为零时，速度最大，此时，又，所以弹簧此时的伸长量，即B物块向下运动时速度最大，故C正确，D错误。6.答案：A解析：设系统静止时弹簧压缩量为，由胡克定律和平衡条件得。力F作用在P上后，物块受重力、弹力和力F，向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得，。联立以上两式得，所以图线是一条不过原点的倾斜直线，故A正确。7.答案：B解析：设斜面的倾角为θ，则有，根据牛顿第二定律可得，解得加速度为，由，可得人滑至气囊底端时的速度大小为，故A错误，B正确；根据位移时间公式可得，解得人下滑过程所经历的时间为，故C、D错误。8.答案：B解析：球的加速上升和匀速上升可以认为与球等体积的水在加速下降和匀速下降。把杯子、水和球作为一个整体，塑料球静止和匀速运动时，系统处于平衡状态，地面对整体的支持力等于系统的重力，即，当球加速上升时，水加速下降，系统整体有向下的加速度，重力和支持力的合力提供加速度，所以重力大于支持力，故，故B正确。9.答案：D解析：根据图像可知当时电梯的加速度向上，电梯处于超重状态，故A错误。53~60s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳索的拉力小于重力：而7~53s时间内，，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误。时，，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误。根据图线与横坐标轴所围的面积表示速度的变化量结合几何知识可知，0~60s内速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以时，电梯速度恰好为0，故D正确。10.答案：C解析：在乒乓球加速上升的过程中，同体积的水球加速下降，水球比乒乓球的质量大，水和乒乓球系统的重心加速下降，处于失重状态，台秤示数变小，选项C正确。11.答案：D解析：人在段做自由落体运动，由知，位移与时间的二次方成正比，故A错误。b是人静止悬吊时的平衡位置，则在段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态；在段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态，故B、C错误。c是人所到达的最低点，故c点速度为零，弹性绳形变量最大，弹力最大，根据牛顿第三定律可知，在c点时人对绳的拉力最大，故D正确。

12、（1）答案：20m/s解析：过程，由牛顿第二定律得解得（2）答案：3.75m解析：过程有在上向上滑行过程，根据牛顿第二定律得根据解得（3）答案：解析：由（2）可得从C点上滑所用时间下滑至C点有解得再次返回C点时，速度大小为沿轨道向B运动过程，位移为则运动员不会再返回轨道，在轨道上滑行的总时间

13、（1）答案：0.4解析：对物块进行受力分析，在竖直方向上，物块受力平衡，有在水平方向上又因为可以得出因为物块以的初速度冲上长木板，恰好到达长木板右端，所以，物块到达