2024-2025學(xué)年新教材高中物理第4章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系5牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用課時(shí)作業(yè)含解析新人教版必修1

PAGE9-牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用1.一小物塊從傾角為α=30°的足夠長(zhǎng)的斜面底端以初速度沿斜面對(duì)上運(yùn)動(dòng)(如圖所示)，已知物塊與斜面間的摩擦因數(shù)，g取，則物塊在運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=1.5s時(shí)離斜面底端的距離為（）A.3.75m B.5m C.6.25m D.15m2.沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-時(shí)間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù),在0~5s,5~10s,10~15s內(nèi)F的大小分別為和,則()A. B. C. D.3.一物塊沿傾角為θ的固定斜面上滑,到達(dá)最大高度處后又返回斜面底端。已知物塊下滑的時(shí)間是上滑時(shí)間的2倍。則物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()

A. B. C. D.4.如圖所示,水平面上有一小車(chē),車(chē)內(nèi)有一輕彈簧左端固定,右端連接一小球,輕繩下端連接小球,上端固定。若小車(chē)以為重力加速度大小)的加速度水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),彈簧恰好水平,輕繩與豎直方向的夾角為37°，取，以水平面為參考系,則剪斷輕繩的瞬冋,小球的加速度（）A.大小為,方向水平向右 B.大小為，方向斜向右下方C.大小為，方向斜向左下方 D.大小為，方向斜向左下方5.如圖,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧和相連,現(xiàn)對(duì)a施加豎直向上的拉力F,使整個(gè)系統(tǒng)豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),和相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量分別記為和。若將對(duì)a施加的豎直向上的拉力改為F’,使整個(gè)系統(tǒng)豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng),此時(shí)和相對(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量分別記為和則()A. B. C. D.6.傳送帶可向上勻速運(yùn)動(dòng),也可向上加速運(yùn)動(dòng);貨箱M與傳送帶間保持相對(duì)靜止,受傳送帶的摩擦力為f。則()A.傳送帶加速運(yùn)動(dòng)時(shí),f的方向可能平行傳送帶向下B.傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),不同質(zhì)量的貨箱,f相等C.相同的貨箱,傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度越大,f越大D.相同的貨箱,傳送帶加速運(yùn)動(dòng)的加速度越大,f越大7.如圖，光滑水平面上，水平恒力F作用在木塊上，長(zhǎng)木板和木塊間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，長(zhǎng)木板質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m。它們共同加速度為a，木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A.木塊受到的摩擦力肯定是 B.木塊受到的合力為FC.長(zhǎng)木板受到的摩擦力為 D.長(zhǎng)木板受到的合力為8.如圖所示,一名消防隊(duì)員在模擬演習(xí)訓(xùn)練中,沿著長(zhǎng)為12m的直立在地面上的鋼管往下滑。已知這名消防隊(duì)員的質(zhì)量為60kg,他從鋼管頂端由靜止起先先勻加速再勻減速下滑,滑到地面時(shí)速度恰好為零。假如他加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍,下滑的總時(shí)間為3s,g取,那么該消防隊(duì)員()A.下滑過(guò)程中的最大速度為4m/s

B.加速與減速過(guò)程中所受摩擦力大小之比為1:7

C.加速與減速過(guò)程的位移之比為1:4

D.加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為2:19.如圖甲所示，光滑水平面上停放著一輛表面粗糙的平板車(chē)，質(zhì)量為M，與平板車(chē)上表面等高的平臺(tái)上有一質(zhì)量為m的滑塊以水平初速度向著平板車(chē)滑來(lái)，從滑塊剛滑上平板車(chē)起先計(jì)時(shí)，之后它們的速度隨時(shí)間變更的圖像如圖乙所示，是滑塊在車(chē)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，以下說(shuō)法中正確的是（）A.滑塊最終沒(méi)有滑離平板車(chē)B.滑塊與平板車(chē)的質(zhì)量相等C.滑塊與平板車(chē)上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為D.平板車(chē)上表面的長(zhǎng)度為10.如圖甲所示,兩長(zhǎng)方體疊放在一起放在光滑的水平面上,B物體從靜止起先受到一個(gè)水平變力的作用,該力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持相對(duì)靜止。則在時(shí)間內(nèi),下列說(shuō)法正確的是()A.時(shí)刻,間的靜摩擦力為零 B.時(shí)刻,的速度最大C.時(shí)刻,的加速度最小 D.時(shí)刻,離動(dòng)身點(diǎn)最遠(yuǎn),速度為零11.動(dòng)車(chē)是怎樣爬坡的?西成高鐵從涼爽山隧道起先一路上坡,釆用25%的大坡度穿越秦嶺,長(zhǎng)達(dá)45公里,坡道干脆落差1100米,為國(guó)內(nèi)之最。動(dòng)車(chē)組由幾節(jié)自帶動(dòng)力的車(chē)輛加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車(chē)輛組成,帶動(dòng)力的車(chē)輛叫動(dòng)車(chē),不帶動(dòng)力的車(chē)輛叫拖車(chē)。動(dòng)車(chē)爬坡可以簡(jiǎn)化為如圖所示,在沿斜面對(duì)上的恒力F作用下,兩物塊一起沿傾角為θ的斜面對(duì)上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),兩物塊間用與斜面平行的輕彈簧相連,已知兩物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則下列方法能保證兩物塊的距離不變的是()A.只增加斜面的粗糙程度 B.只增加物塊B的質(zhì)量C.只增大沿斜面對(duì)上的力F D.只增大斜面的傾角θ12.如圖所示，斜面傾角，斜面長(zhǎng)，斜面底端放有質(zhì)量的物體，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?，F(xiàn)用水平力去推物體，使物體從靜止起先沿斜面對(duì)上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體沿斜面對(duì)上運(yùn)動(dòng)3m時(shí)將推力F撤去。（，，）試求：（1）撤去推力F前物體的加速度；（2）撤去推力F后物體的加速度；（3）物體能否沖到斜面頂端。

答案以及解析1.答案：B解析：由牛頓其次定律得沿斜面對(duì)上運(yùn)動(dòng)的加速度大小物塊運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間，由于，物塊到最高點(diǎn)速度為零即停止。所以物塊離斜面底端的距離為，故ACD錯(cuò)誤B正確。2.答案：A解析：由圖像可知,0~5s內(nèi)加速度,方向沿斜面對(duì)下,依據(jù)牛頓其次定律有,;5~10s內(nèi)加速度,依據(jù)牛頓其次定律有,;10~15s內(nèi)加速度,負(fù)號(hào)表示方向沿斜面對(duì)上,依據(jù)牛頓第定律有,。故可得,選項(xiàng)A正確。3.答案：C解析：上滑過(guò)程,,下滑過(guò)程,,又:,,綜合可知,C項(xiàng)正確。4.答案：D解析：剪斷輕繩前，對(duì)小球進(jìn)行受力分析，小球受到豎直向下的重力、輕繩的拉力T和水平方向的彈簧彈力N.依據(jù)牛頓其次定律有，解得,“-”表示彈簧彈力方向水平向左.彈力為拉力.則剪斷輕繩的瞬間.彈簧彈力仍舊為N，則小球受到的合外力大小。依據(jù)牛頓其次定律有，解得，方向斜向左下方，選項(xiàng)D正確。5.答案：A解析：由整體法可知,對(duì)三個(gè)物塊整體有,,由隔離法可知,物塊c滿意,物塊b滿意,解得,則,A正確,B錯(cuò)誤;同理,減速時(shí),依舊有,,,由于F和的詳細(xì)關(guān)系未知,所以C、D錯(cuò)誤。6.答案：D解析：當(dāng)傳送帶加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度沿傳送帶向上,依據(jù)牛頓其次定律分析可知貨箱所受合力沿傳送帶向上,,知摩擦力的方向向上,相同的貨箱,傳送帶加速運(yùn)動(dòng)的加速度越大,f越大,故A、C錯(cuò)誤,D正確;當(dāng)傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),貨箱受到重力、傳送帶的支持力和靜摩擦力作用,其中重力沿傳送帶方向的分力與靜摩擦力平衡,摩擦力方向肯定沿斜面對(duì)上,,不同質(zhì)量的貨箱,f不相等,故B錯(cuò)誤。7.答案：D解析：整體的加速度，隔離長(zhǎng)木板，受力分析，長(zhǎng)木板所受的合力為，且長(zhǎng)木板所受的合力等于長(zhǎng)木板所受的摩擦力。又長(zhǎng)木板所受的摩擦力等于長(zhǎng)木板對(duì)木塊的摩擦力，故選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，D正確；木塊所受的合力，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。8.答案：B解析：設(shè)消防隊(duì)員最大速度為v,則加速過(guò)程中的平均速度和減速過(guò)程中的平均速度都是,故全程的平均速度是.則,解得,故A錯(cuò)誤.設(shè)消防隊(duì)員加速過(guò)程和減速過(guò)程的加速度大小分別為和.由題知,加速過(guò)程有,減速過(guò)程有.依據(jù)速度公式,有,,,.聯(lián)立解得,,,.故,故B正確.由速度公式得,,所以加速與減速過(guò)程的時(shí)間之比為,故D錯(cuò)誤.由位移公式得,,加速與減速過(guò)程的位移之比為,故C錯(cuò)誤。9.答案：BCD解析：由圖乙可知，滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車(chē)最右端時(shí)，速度大于平板車(chē)的速度，所以滑塊將滑離平板車(chē)，故A錯(cuò)誤；滑塊的加速度大小，小車(chē)的加速度大小，知滑塊與小車(chē)的加速度之比為1:1，依據(jù)牛頓其次定律，對(duì)滑塊有，對(duì)小車(chē)有，則滑塊與小車(chē)的質(zhì)量之比，故B正確?；瑝K的加速度，又，則，故C正確；滑塊的位移，小車(chē)的位移，則小車(chē)上表面的長(zhǎng)度，故D正確。故選B、C、D。10.答案：ABD解析：以整體為探討對(duì)象,依據(jù)牛頓其次定律分析得知,時(shí)刻整體所受的合力為0,加速度為0,再以A為探討對(duì)象,分析可知,A受到的靜摩擦力為0,故A正確;整體在時(shí)間內(nèi),做加速運(yùn)動(dòng),在時(shí)間內(nèi),向原方向做減速運(yùn)動(dòng),則時(shí)刻,速度最大,故B正確;時(shí)刻,整體的合力最大,則的加速度最大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;時(shí)間內(nèi),整體做單向直線運(yùn)動(dòng),位移漸漸增大,則時(shí)刻,位移最大,離動(dòng)身點(diǎn)最遠(yuǎn),依據(jù)對(duì)稱性知,時(shí)刻速度為0,故D正確。故選A、B、D。11.答案：AD解析：A和B兩物塊的距離不變,則彈簧彈力T不變,對(duì)整體,由牛頓其次定律可得:,所以勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度;對(duì)物塊B,由牛頓其次定律可得:,所以彈簧彈力;所以,變更斜面粗糙程度和斜面傾角,彈簧彈力不變,兩物塊的距離不變;只增加物塊B的質(zhì)量,則增大,故彈簧彈力增大,兩物塊的距離增大;只增大拉力F,彈簧彈力增大,兩物塊距離增大。故A、D正確,B、C錯(cuò)