牛顿运动定律的应用-【新教材】人教版高中物理必修必修同步练习

《牛顿运动定律的应用》练习题（附答案）一、单项选择题1．用30N的水平外力F拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20kg的物体，力F作用3s后消失，则第5s末物体的速度和加速度分别是（）A．v＝s，a＝s2B．v＝s，a＝s2C．v＝s，a＝0D．v＝s，a＝02．某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为()A．自身所受重力的2倍 B．自身所受重力的5倍C．自身所受重力的8倍 D．自身所受重力的10倍3．如图所示，在行驶过程中，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．为了尽可能地减少碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊．假定乘客质量为70kg，汽车车速为108km/h（即30m/s），从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s，安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为（）A．420NB．600NC．800ND．1000N4．为了使雨滴能尽快地淌离房顶，要设计好房顶的高度，设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动，那么如图所示的四种情况中符合要求的是()5．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70kg，汽车车速为90km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s，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．450NB．400NC．350ND．300N6．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15m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为，该路段限速60km/h，g取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m/s，超速B．速度为15m/s，不超速C．速度为15m/s，超速D．速度为m/s，不超速7．用30N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20kg的物体，力F作用3s后消失，则第5s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝m/s，a＝m/s2B．v＝m/s，a＝m/s2C．v＝m/s，a＝0D．v＝m/s，a＝08、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量为m＝15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量为m1＝10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，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10m/s2)()A．25m/s2B．5m/s2C．10m/s2D．15m/s29．在汽车内的悬线上挂着一个小球m，实验表明当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度θ，如图所示，若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是()A．汽车一定向右做加速运动B．汽车的加速度大小为gsinθC．M只受到重力、底板的支持力作用D．M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力的作用10.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()234二、非选择题11.在水平地面上有一个质量为4kg的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10s后拉力大小减小为F/3，并保持恒定．该物体的速度—时间图象如图所示．则物体所受到的水平拉力F的大小为________，该物体与地面间的动摩擦因数为________(取g＝10m/s2)．12．公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s．当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的eq\f(2,5).若要求安全距离仍为120m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度．13．战士拉车胎进行100m赛跑训练体能．车胎的质量m＝，战士拉车胎的绳子与水平方向的夹角为θ＝37°，车胎与地面间的动摩擦因数μ＝．某次比赛中，一名战士拉着车胎从静止开始全力奔跑，跑出20m达到最大速度（这一过程可看做匀加速直线运动），然后以最大速度匀速跑到终点，共用时15s．重力加速度g＝10m/s2，sin37°＝，cos37°＝．求：（1）战士加速所用的时间t1和达到的最大速度大小v；（2）战士匀加速运动阶段绳子对车胎的拉力大小F．14.如图13所示的机车，质量为100t，设它从停车场出发经225m后速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站．机车又行驶了125m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．图13《牛顿运动定律的应用》练习题答案1、C2、B3、A4、C5、C6、B7、C8、B9、D10、C11、9N12、解析：设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，安全距离为s，反应时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg＝ma0①s＝v0t0＋eq\f(veq\o\al(2,0),2a0)②式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝eq\f(2,5)μ0③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，安全行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得μmg＝ma④s＝vt0＋eq\f(v2,2a)⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v＝20m/s(72km/h)．13、解析：（1）匀加速阶段位移为x1＝eq\f(0＋v,2)t1匀速阶段位移为x2＝100－x1＝v（15－t1）联立解得：v＝8m/s，t1＝5s（2）由速度公式v＝at1得：a＝eq\f(v,t1)＝eq\f(8,5)m/s2＝s2车胎受力如图，并正交分解：在x方向有：Fcos37°－Ff＝ma在