2021-2022學(xué)年高中物理 第3章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用作業(yè)教科版必修1

1、2021-2022學(xué)年高中物理 第3章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用作業(yè)教科版必修12021-2022學(xué)年高中物理 第3章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用作業(yè)教科版必修1年級(jí)：姓名：- 8 -牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(時(shí)間：40分鐘分值：100分)(15分鐘50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分)1用30 n的水平外力f拉一靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為20 kg的物體，力f作用3秒后消失，則第5秒末物體的速度和加速度分別是()av7.5 m/s，a1.5 m/s2bv4.5 m/s，a1.5 m/s2cv4.5 m/s，a0dv7.5 m/s，a0c由牛頓第二定律知前3秒內(nèi)fma1

2、即a1 m/s21.5 m/s2；3秒末物體速度va1t1.5 m/s23 s4.5 m/s；3秒后f消失，物體所受合外力為零，則a20；物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)c正確2.如圖所示，放在光滑水平面上的一個(gè)物體，同時(shí)受到兩個(gè)水平方向力的作用，其中水平向右的力f15 n，水平向左的力f210 n，當(dāng)f2由10 n逐漸減小到零的過程中，物體的加速度大小是 ()a逐漸減小b逐漸增大c先減小后增大 d先增大后減小cf2由10 n減到5 n的過程中f合f2f1ma，a方向沿f2方向且逐漸減??；當(dāng)f25 n后，f合f1f2ma，a方向沿f1方向且逐漸增大；故加速度先減小后反向增大，選項(xiàng)c正確3質(zhì)量為1 k

3、g的物體，受水平恒力作用，由靜止開始在光滑的水平面上做加速運(yùn)動(dòng)，它在t s內(nèi)的位移為x m，則f的大小為 ()a. b.c. d.a由xat2得：a m/s2，對(duì)物體由牛頓第二定律得：fma1 n n，故a正確4(多選)如圖所示，質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細(xì)繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1，與物體1相連接的繩與豎直方向成角，則()a車廂的加速度為gtan b繩對(duì)物體1的拉力為c底板對(duì)物體2的支持力為(m2m1)gd物體2所受底板的摩擦力為m2gsin ab對(duì)物體1受力分析知，mgtan ma，得agtan ，故選項(xiàng)a正確；繩的拉力設(shè)為f，則有fcos

4、 m1g，f，故選項(xiàng)b正確；對(duì)物體2受力分析知，豎直方向上，ffnm2g，得fnm2g，選項(xiàng)c錯(cuò)誤；水平方向上fm2am2gtan ，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤5某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5 m，在著地過程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)為()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b消防隊(duì)員下落h2 m后末速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v22gh；緩沖減速下降了h0.5 m；由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得0v22ah而a；由牛頓第二定律得緩沖過程fnmgma，解得nmgmamg5mg，故選項(xiàng)b正確6(多選)如圖所示，光

5、滑斜面ca、da、ea都以ab為底邊三個(gè)斜面的傾角分別為75、45、30.物體分別沿三個(gè)斜面由頂端從靜止滑到底端，下面說法中正確的是()a物體沿da滑到底端時(shí)具有最大速率b物體沿ea滑到底端所需時(shí)間最短c物體沿ca下滑，加速度最大d物體沿da滑到底端所需時(shí)間最短cd設(shè)底邊ab長(zhǎng)為l，則傾角為的斜面長(zhǎng)度為x；由牛頓第二定律得，物體沿斜面下滑時(shí)加速度agsin ，故當(dāng)75時(shí)加速度最大，故選項(xiàng)c正確；由v22ax可得，物體沿斜面滑到底端時(shí)的速度為v，當(dāng)75時(shí)，v最大，選項(xiàng)a錯(cuò)誤；由xat2得，t，當(dāng)45時(shí)，t最小，選項(xiàng)b錯(cuò)誤，選項(xiàng)d正確二、非選擇題(14分)7樓梯口一傾斜的天花板與水平地面成37，一

6、裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對(duì)刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為f10 n，刷子的質(zhì)量為m0.5 kg，刷子可視為質(zhì)點(diǎn)，刷子與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，天花板長(zhǎng)為l4 m，取sin 370.6，試求：(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；(2)工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時(shí)間解析(1)以刷子為研究對(duì)象，分析受力情況，作出受力圖，如圖所示根據(jù)牛頓第二定律得(fmg)sin fma(fmg)cos n0又fn，聯(lián)立解得 a2 m/s2.(2)刷子做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度為零，位移為l4 m，則lat 2得到t2 s.答案(1)2 m/s2(2)2 s(25分鐘50分)一、選擇

7、題(本題共4小題，每小題6分)1如圖所示，左右?guī)в泄潭〒醢宓拈L(zhǎng)木板放在水平桌面上，物體m放于長(zhǎng)木板上靜止，此時(shí)彈簧對(duì)物體的壓力為3 n，物體的質(zhì)量為0.5 kg，物體與木板之間無(wú)摩擦，現(xiàn)使木板與物體m一起以6 m/s2的加速度向左沿水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí) ()a物體對(duì)左側(cè)擋板的壓力等于零b物體對(duì)左側(cè)擋板的壓力等于3 nc物體受到4個(gè)力的作用d彈簧對(duì)物體的壓力等于6 na物體靜止時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力f彈3 n，當(dāng)物體向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，若物體對(duì)左擋板的壓力為零，由牛頓第二定律知f彈ma，解得a6 m/s2，當(dāng)加速度大于a6 m/s2，物體離開左擋板，彈簧長(zhǎng)度變短，當(dāng)加速度小于a6 m/s2時(shí)，

8、物體對(duì)左擋板產(chǎn)生壓力，彈簧長(zhǎng)度不變，所以可知選項(xiàng)a正確，b、d錯(cuò)誤當(dāng)加速度a6 m/s2時(shí)，物體受重力、支持力和彈力，故選項(xiàng)c錯(cuò)誤2在液體中下落的物體最終會(huì)達(dá)到一個(gè)恒定的速度，稱之為收尾速度一小鐵球質(zhì)量為m，用手將它完全放入水中后靜止釋放，最后鐵球的收尾速度為v，若鐵球在水中所受浮力保持不變恒為f，重力加速度為g，關(guān)于小鐵球，下列說法正確的是()a若測(cè)得小鐵球從釋放至達(dá)到收尾速度所用時(shí)間為t，則小鐵球下落的位移為b若測(cè)得小鐵球下落h時(shí)的加速度為a，則小鐵球此時(shí)的速度為c若測(cè)得某時(shí)小鐵球的加速度大小為a，則小鐵球此時(shí)受到的水的阻力為m(ag)fd若測(cè)得小鐵球下落t時(shí)間，通過的位移為y，則該過程的

9、平均速度一定為d小球釋放到達(dá)收尾速度過程中，阻力增大，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，不能通過勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論進(jìn)行求解，故a錯(cuò)誤；因?yàn)樵撨^程中的加速度在變化，不能通過v22ah求解小球的速度，故b錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得，mgffma，解得小鐵球受到水的阻力fmgfma，故c錯(cuò)誤；根據(jù)平均速度的定義式，位移為y，時(shí)間為t，則平均速度為，故d正確3(多選)在光滑水平面上有一物體受水平恒力f的作用而運(yùn)動(dòng)，在其正前方固定一個(gè)足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)彈簧，如圖所示，當(dāng)物體與彈簧接觸并將彈簧壓至最短的過程中，下列說法正確的是 ()a物體接觸彈簧后即做減速運(yùn)動(dòng)b物體接觸彈簧后先加速后減速c當(dāng)彈簧處

10、于壓縮量最大時(shí)，物體的加速度不等于零d當(dāng)物體的速度為零時(shí)，它所受的合力不為零bcd由牛頓第二定律知物體先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)a錯(cuò)誤，b正確；當(dāng)拉力f等于彈簧彈力時(shí)，物體加速度為零，但速度最大；由于慣性，物體會(huì)繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，彈簧會(huì)進(jìn)一步被壓縮，當(dāng)物體速度為零時(shí)，彈簧彈力大于拉力f，合力不為零，故選項(xiàng)c、d正確4.(多選)如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于傾角為的斜面上，被一個(gè)豎直擋板擋住現(xiàn)用一個(gè)水平力f拉斜面，使斜面在水平面上做加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g，忽略一切摩擦，以下說法正確的是()a斜面對(duì)小球的彈力為b斜面和豎直擋板對(duì)小球彈力的合力為mac若增大

11、加速度a，斜面對(duì)小球的彈力一定增大d若增大加速度a，豎直擋板對(duì)小球的彈力一定增大ad對(duì)小球受力分析如圖所示，把斜面對(duì)小球的彈力n2進(jìn)行正交分解，豎直方向有n2cos mg，水平方向有n1n2sin ma，所以斜面對(duì)小球的彈力為n2，a正確n1mamgtan .由于n2，即與a無(wú)關(guān)，故當(dāng)增大加速度a時(shí)，斜面對(duì)小球的彈力不變，擋板對(duì)小球的彈力n1隨a增大而增大，故c錯(cuò)誤，d正確小球受到的合力為ma，故b錯(cuò)誤二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5(13分)如圖所示，木板與水平地面間的夾角可以隨意改變，當(dāng)30時(shí)，可視為質(zhì)點(diǎn)的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑若讓該小木塊從木板的底端每次都以v0的速度沿木

12、板向上運(yùn)動(dòng)，隨著的改變，小木塊沿木板滑行的距離將發(fā)生變化，重力加速度為g.求： 甲乙 (1)小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)當(dāng)60角時(shí)，小木塊沿木板向上滑行的距離；(3)當(dāng)60角時(shí)，小木塊由底端沿木板向上滑行再回到原出發(fā)點(diǎn)所用的時(shí)間解析(1)當(dāng)30時(shí)，對(duì)小木塊受力分析得：mgsin nnmgcos 聯(lián)立得：tan tan 30.(2)當(dāng)小木塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小木塊的加速度為a1，位移為x，則：mgsin mgcos ma1v2a1x則：x60x.(3)60，當(dāng)小木塊向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，時(shí)間t1當(dāng)小木塊向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小木塊的加速度為a2，則：mgsin mgcos ma2解得：a2g由xa2t得：t2故：tt1t2.答案(1)(2)(3)6(13分)某研究性學(xué)習(xí)小組利用力傳感器研究小球與豎直擋板間的作用力，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，已知斜面傾角為45，光滑小球的質(zhì)量m3 kg，力傳感器固定在豎直擋板上(g取10 m/s2)求：(1)當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，力傳感器的示數(shù)；(2)當(dāng)整個(gè)裝置向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力傳感器示數(shù)為36 n，此時(shí)裝置的加速度大??；(3)某次整個(gè)裝置在水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，力傳感器示數(shù)恰好為0，此時(shí)整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)方向如何？加速度為多大？解析(1)以小球?yàn)檠?/p>