2019-2020学年高中物理新人教版必修第一册第四章5牛顿运动定律的应用作业

第四章5牛顿运动定律的应用作业031群后碟时作业KEHQUKE5HlzUOYEA组：合格性水平训练1.（已知运动求力）质量为m的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加D.2mx

t+1速直线运动，它在看内的位移为x，则合力D.2mx

t+12mx 2mx 2mxA.~12~B.曰%t+1答案A解析由运动情况，根据公式x=1at2，可求得质点的加速度a=21，则合力F=ma=.2，故A正确。t2.（已知运动求力）水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，从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31物体停下，则物体受到的阻力为（ ）FF 2FB4C/2d.-3-答案B解析当力F作用时，设物体的加速度大小为由，时间t后物体的速度为。,由牛顿第二定律及运动学公式得F-Ff=ma1，v=ait;撤去力F后，设物体的加速度大小为a2，由牛顿第二定律及运动学公式得，Ff=ma2，0=v-a231，解以上四式得：ff=f，B正确。.（已知运动求力）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．420NA．420NB．600NC．800NDC．800N答案A解析从踩下刹车到车完全停止的5s内，人的速度由30m/s减小到0，视为匀减速运动，则有a二口二「J0m/s2=-6m/s2。根据牛顿第二定律知安全t5带及安全气囊对乘客的作用力F=ma=70X(-6)N=-420N,负号表示力的方向跟初速度方向相反，A正确。4．(已知力求运动)假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力大小与汽车所受的重力大小差不多，当汽车以20m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为()A．40mB．20mC．10mD．5m答案B解析由牛顿第二定律得a=Ff==m=g=10m/s2,由V2=2ax得汽车滑动的距离x=21=2X2-m=20m,B正确。5.(已知力求运动)如图所示，水平地面上一物体以5m/s的初速度向右滑行，若物体与地面间的动摩擦因数为0.25,取g=10m/s2,则物体在3s内的位移大小为( )A．0.5mB．2.5mC．3.75mD．5m答案D解析根据牛顿第二定律得^mg=ma,解得a=pg=2.5m/s2。物体匀减速

运动的时间看=V=255s=2s,即物体滑行2s后停止运动，物体在3s内的位移a.大小为x=21=2义2m=5m,D正确。6．（已知力求运动）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14m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为07g取10m/s2,则汽车刹车前的速度为（）A．7m/sB．14m/sC．10m/sD．20m/s答案B解析设汽车刹车后滑动时的加速度为a,由牛顿第二定律得：-固mg=ma,解得：a=-阳。由匀变速直线运动速度一位移关系式得0-v2=2ax，可得汽车刹车前的速度为：v0=-,J-2ax=\/2诙=\.,''2X0.7X10X14m/s=14m/s,因此B正确。7.7.（综合）如图所示，质量为60kg的运动员的两脚各用750N的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑，若他从离地12m高处无初速匀加速下滑，2s可落地，则答案B解析运动员匀速下滑时，竖直方向受重力和两个摩擦力作用，根据平衡条件，有mg-2/=0，其中f=〃N,N=750N,解得〃=0.4；运动员从离地12m高处无初速匀加速下滑，2s可落地，根据运动学公式，存=1at2,解得a=2h=2 t22X122X124m/s2=6m/s2，根据牛顿第二定律，有mg-2〃N=ma，解得N'=300N,B正确。8.（已知力求运动）法国人劳伦特・菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演，他从30m高的塔上跳下，假设他以5m/s的初速度竖直向下离开塔顶，并准确地落入水池中。已知：他在空气中运动时，空气对他的阻力是他的重力的5；落入水中后，水对他的阻力（包括浮力）是他的重力的3倍。试计算需要准备一个至少多深的水池？（菲舍尔可视为质点，g取10m/s2）答案12.625m解析当菲舍尔在空气中运动时，受到重力和空气阻力的作用，由牛顿第二定律得mg-f=ma1,解得加速度大小a1=8m/s2。菲舍尔在空中向下运动的过程中，由运动学公式有v2-v2=2a1h1,解得到达水面时的速度大小V=:m/s。菲舍尔在水中时，受到重力和水的阻力（包括浮力）的作用，由牛顿第二定律得f-mg=ma2，解得加速度大小a2=20m/s2。菲舍尔在水中向下运动的过程中，由运动学公式有v2=2a2h2,解得进入水下的深度为h2=12.625m。故水池深度至少应为12.625m。9.（已知运动求力）一个质量为10kg的物体，沿着倾角为8=37°（与水平面

夹角)的固定斜面由静止开始匀加速下滑，在3s的时间内下滑的路程为18m,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2。求：(2)物体和斜面间的动摩擦因数。答案(1)4m/s2(2)0.25解析⑴物体下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，根据户2〃2得a=4m/s2。(2)根据牛顿第二定律得,mgsin6-f=ma解得f=mgsin6-ma=100X0.6N-10X4N=20N中艮据f=pFN=^mgcos6解得从=0.25。B组：等级性水平训练10.(已知运动求力)(多选)如图甲所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F作用下做直线运动，其。-看图像如图乙中实线所示，下列判断正确的是( )A.在0〜1s内，外力F的大小恒定B.在1〜3s内，外力F的大小为零C.在3〜4s内，外力F的大小不断增大D.在3〜4s内，外力F的大小不断减小答案AD解析在0~1s内，直线的斜率不变，加速度不变，外力F是恒力，A正确；在1~3s内，速度不变，物体做匀速直线运动，加速度等于零，F等于摩擦力，外力F的大小恒定，B错误；在3~4s内，余悻越来越大，说明加速度越f-F来越大，所以物体做加速度增大的减速运动，根据a==-一知力F不断减小，Dm正确，C错误。11．（已知运动求力）如图甲所示，粗糙斜面与水平面的夹角为30°，质量为A.小物块到CA.小物块到C点后将沿斜面下滑B.小物块加速时的加速度大小是减速时加速度大小区0.3kg的小物块静止在A点。现有一沿斜面向上的恒定推力F作用在小物块上，作用一段时间后撤去推力F,小物块能达到的最高位置为。点，小物块从A到C的v-1图像如图乙所示。g取10m/s2,则下列说法中正确的是（）003(16(K91.2工C.小物块与斜面间的动摩擦因数为23D.推力F的大小为6N答案B解析由图乙可知，小物块做匀加速运动的加速度大小为a4=09m/s2=10m/s2，匀减速运动的加速度大小为a=孚==-^―m/s2=10m/s2，故3 2△t1.2-0.9a1:a2=1:3,B正确；在匀减速直线运动过程中，由牛顿第二定律知：mgsin30°+pmgc0s30°=ma2，解得〃=率，C错误；因为mgsin30°=1mg=pmgcos30°,所以物块到达C点后将静止在C点，不会下滑，A错误；匀加速运动时，沿斜面方向，根据牛顿第二定律可得：F-mgsin30°-囚mgcos30°=ma1,解得f=4n,D错误。12.(综合)如图a所示，t=0时，在水平桌面上，质量为m=1kg的滑块获得v0=2m/s的水平向右的初速度，同时对滑块施加一个水平向左的恒定拉力，前2s内滑块的速度一时间关系图线如图b所示。图a 图h(1)求前2s内滑块的位移大小和方向；(2)分别求滑块所受拉力和摩擦力的大小；(3)若在看=2s时将拉力撤去，则撤力后滑块还能滑行的距离是多少？答案(1)0.6m方向与初速度方向相同(2)1.4N0.6N(3)0.53m解析⑴v-1图像的面积表示位移，前2s内滑块的位移大小为：x=|xiX21m-2X1X0.8m=0.6m,方向与初速度方向相同。(2)由图b可知，0~1s内滑块的加速度大小为：a1=^1=1m/s2=2m/s2根据牛顿第二定律得：F