2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系習(xí)題課用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決幾類問題課后提升訓(xùn)練含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE6-習(xí)題課:用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決幾類問題基礎(chǔ)鞏固1.(多選)如圖所示,鐵球A和鐵塊B之間由彈簧相連,并用細(xì)線OA掛在天花板上,A、B的質(zhì)量分別為m和2m,彈簧的勁度系數(shù)為k,整個(gè)系統(tǒng)靜止,下述說法正確的是()A.細(xì)線對(duì)鐵球A的拉力大小為mgB.彈簧的長(zhǎng)度為2C.彈簧的彈力大小為2mgD.某時(shí)刻燒斷細(xì)繩OA,該時(shí)刻鐵球A的加速度大小為3g2.如圖所示,在光滑的水平面上有一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小球,小球分別連接水平輕彈簧及與豎直方向成θ=45°角的不行伸長(zhǎng)的輕繩,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零,在剪斷輕繩的瞬間,g取10m/s2,下列說法正確的是()A.小球受到地面的彈力仍舊為零B.小球所受合力為零C.小球馬上具有向左的加速度a=10m/s2D.小球馬上具有向左的加速度a=8m/s23.如圖所示,A、B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接,用水平恒力F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng),這時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1;若將A、B置于粗糙水平面上,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2。若A、B與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則下列關(guān)系式正確的是()A.L2<L1B.L2>L1C.L2=L1D.由于A、B的質(zhì)量關(guān)系未知,故無法確定L1、L2的大小關(guān)系4.如圖所示,質(zhì)量為2m的物塊A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,質(zhì)量為m的物塊B與地面的摩擦不計(jì),在大小為F的水平推力作用下,A、B一起向右做加速運(yùn)動(dòng),則A和B之間的作用力大小為()A.μmg3 B.C.2F-45.(2024安徽合肥質(zhì)檢)如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為m和M,把它們一起從光滑斜面的頂端由靜止起先下滑;已知斜面的傾角為θ,斜面始終保持靜止。則在此過程中物塊B對(duì)物塊A的壓力為()A.Mgsinθ B.MgcosθC.0 D.(M+m)gsinθ6.如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的物塊A、B,用勁度系數(shù)為k的輕彈簧相連。當(dāng)用恒力F沿傾角為θ的固定光滑斜面對(duì)上拉兩物塊,使之共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為多少?實(shí)力提升1.如圖所示,質(zhì)量分別為mA和mB的A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細(xì)線固定在傾角為30°的光滑斜面上,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在細(xì)線被剪斷瞬間A、B兩球的加速度大小分別為()A.都等于g2B.0和C.(mA+mB2.(2024安徽合肥一六八中學(xué)高一上期中)質(zhì)量為M的小車放在光滑水平面上,小車上用細(xì)線懸掛另一質(zhì)量為m的小球且M>m。用一力F水平向右拉小球,使小球和小車一起以加速度a向右運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直方向成α角,細(xì)線的拉力大小為F1,如圖甲所示。若用一力F'水平向左拉小車,使小球和小車一起以加速度a'向左運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線與豎直方向也成α角,細(xì)線的拉力大小為F1',如圖乙所示。下列推斷正確的是()A.a'=a,F1'=F1 B.a'>a,F1'>F1C.a'<a,F1'=F1 D.a'>a,F1'=F13.(多選)如圖所示,質(zhì)量為m0、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為m的小鐵球,現(xiàn)用一水平向右的推力F推動(dòng)凹槽,小鐵球與光滑凹槽相對(duì)靜止時(shí),凹槽球心和小鐵球的連線與豎直方向成α角。則下列說法正確的是()A.小鐵球受到的合外力方向水平向左B.F=(m0+m)gtanαC.系統(tǒng)的加速度為a=gtanαD.F=m0gtanα4.如圖所示,吊籃P懸掛在天花板上,與吊籃質(zhì)量相等的物體Q被固定在吊籃中的輕彈簧托起,當(dāng)懸掛吊籃的細(xì)繩被剪斷的瞬間,吊籃P和物體Q的加速度大小為()A.ggB.2ggC.g2g D.2g05.如圖所示,質(zhì)量為4kg的小球用細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上,繩與豎直方向夾角為37°。已知g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)當(dāng)汽車以a=2m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力大小和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Υ笮　?2)當(dāng)汽車以a=10m/s2向右勻減速行駛時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力大小和小球?qū)嚭蟊诘膲毫Υ笮?。參考答案?xí)題課:用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決幾類問題基礎(chǔ)鞏固1.CD將A、B看成整體,依據(jù)平衡條件可知FT=(m+2m)g=3mg,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x,則對(duì)B物塊依據(jù)胡克定律可知kx=2mg,則x=2mgk,彈簧的長(zhǎng)度為原長(zhǎng)與伸長(zhǎng)量之和,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;某時(shí)刻燒斷細(xì)繩OA,則細(xì)線對(duì)A的拉力馬上為零,則A受到本身的重力以及彈簧的彈力作用,依據(jù)牛頓其次定律有,mg+kx=ma,kx=2mg,聯(lián)立可以得到a=32.C剪斷細(xì)線前,小球在重力、細(xì)線的拉力和彈簧拉力作用下處于靜止,三力的合力為零,由此可知彈簧的彈力等于小球的重力mg,剪斷細(xì)線的瞬間,彈簧的彈力不變,細(xì)線的拉力消逝,此時(shí)小球和地面之間的彈力瞬間增加,等于豎直方向的mg,小球受到的合力為彈簧的彈力,即向左的mg,故小球的加速度為向左的,且a=10m/s2。3.CA、B在粗糙水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),利用整體法和隔離法進(jìn)行探討,對(duì)A、B整體,依據(jù)牛頓其次定律有:a=FmA+mB-μg;對(duì)物體B,依據(jù)牛頓其次定律得:kx-μmBg=mBa,解得:x=mB4.D以AB組成的系統(tǒng)為探討對(duì)象,由牛頓其次定律得系統(tǒng)的加速度a=F-μ×2mg2m+m=F-2μmg3m,以5.C對(duì)A、B組成的系統(tǒng)整體受力分析可知,整體受重力、支持力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng);由牛頓其次定律可知,a=(M+m)gsinθM+m=gsinθ,再對(duì)A受力分析,設(shè)B對(duì)A的壓力為F,由牛頓其次定律可知6.解析對(duì)整體分析得:F-(m1+m2)gsinθ=(m1+m2)a①隔離A得:kx-m1gsinθ=m1a②聯(lián)立①②得x=m1答案m實(shí)力提升1.D在剪斷繩子之前,A處于平衡狀態(tài),所以彈簧的拉力與A的重力沿斜面的分力相等。在剪斷上端的繩子的瞬間,繩子上的拉力馬上減為零,而彈簧的伸長(zhǎng)量沒有來得及發(fā)生變更,故彈力不變?nèi)缘扔贏的重力沿斜面上的分力。故A球的加速度為零;在剪斷繩子之前,B受到重力、彈簧對(duì)它斜向下的拉力、支持力及繩子的拉力,在剪斷上端的繩子的瞬間,繩子上的拉力馬上減為零,對(duì)B球進(jìn)行受力分析,則B受到重力、彈簧向下的拉力、支持力。所以依據(jù)牛頓其次定律得,aB=mA2.D先對(duì)題圖甲中的整體受力分析,受重力、支持力和拉力,依據(jù)牛頓其次定律,有F=(M+m)a,再隔離題圖甲中的小球受力分析,如圖(a)所示。依據(jù)牛頓其次定律,有F-F1sinα=ma,F1cosα-mg=0,聯(lián)立以上三式解得F1=mgcosα,a=mgtanαM。再隔離題圖乙中小球受力分析,如圖(b)所示。由幾何關(guān)系得F合=mgtanα,F1'=mgcosα,由牛頓其次定律,得a'=gtanα,由于M>m,故3.BC隔離小鐵球受力分析得F合=mgtanα=ma且合外力水平向右,故小鐵球加速度為gtanα,因?yàn)樾¤F球與凹槽相對(duì)靜止,故系統(tǒng)的加速度也為gtanα,A錯(cuò)誤,C正確。整體受力分析得F=(m0+m)a=(m0+m)gtanα,故選項(xiàng)B正確,D錯(cuò)誤。4.D剪斷細(xì)線前,對(duì)PQ整體受力分析,受到總重力和細(xì)線的拉力而平衡,故FT=2mg;再對(duì)物體Q受力分析,受到重力、彈簧的支持力;剪斷細(xì)線后,重力和彈簧的彈力不變,細(xì)線的拉力減為零,故物體P受到的力的合力等于2mg,方向向下,所以aP=2g,物體Q受到的力不變,合力為零,所以aQ=0,故選項(xiàng)D正確,A、B、C錯(cuò)誤。5.解析(1)當(dāng)汽車以a=2m/s2向右勻減速行駛時(shí),小球受力分析如圖所示。由牛頓其次定律得:FT1cosθ=mg,FT1sinθ-FN=ma代入數(shù)據(jù)得:FT1=50N,FN=22N。(2)當(dāng)汽車向右勻減速行駛時(shí),設(shè)車后壁彈力為0時(shí)(臨