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1、【金版教程】2015-2016学年高中物理 4.6用牛顿运动定律解决问题（一）课时精练 新人教版必修1知识点基础中档稍难牛顿定律应用1、2、3、4、5、116、7、9、108、1212015厦门高一检测如图所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是()A在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变D若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大答案A解析对物块m受力分析如图所示。由牛顿第二定律，在竖直方向：Ffm
2、g；水平方向：FNma，所以选项A正确，C、D错误；车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力，故B错误。2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引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)()A450 NB400 NC350 N D300 N答案C解析汽车的速度v090 km/h25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则a5 m/s2，对乘客应用牛顿第二定律得：Fma705 N350 N，所
3、以C正确。32015龙岩高一检测如图所示，质量m10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)()A0 B4 m/s2，水平向左C2 m/s2，水平向左 D4 m/s2，水平向右答案D解析因物体向左运动，故受水平向右的滑动摩擦力作用，F合FFfFmgma，代入数据得a4 m/s2，方向向右，D项正确。4假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，做匀速行驶，洒水时它的运动将是()A做变加速运动B做初速度不为零的匀加速直线运动C做匀减速运动D继续保持匀速直线运动答案
4、A解析akg，洒水时质量m减小，则a变大，所以洒水车做加速度变大的加速运动，故A正确。5如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则()A物块可能匀速下滑B物块仍以加速度a匀加速下滑C物块将以大于a的加速度匀加速下滑D物块将以小于a的加速度匀加速下滑答案C解析根据物块的运动情况可知，加恒力F前、后，物块的受力情况分别如图甲、乙所示；则由牛顿第二定律得：mgsinmgcosma，(Fmg)sin(Fmg)cosma，两式相除得：1，所以aa，故只有选项C正确。6雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所
5、示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是()答案C解析对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：mgF阻ma。雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在vt图象中其斜率变小，故选项C正确。7如图所示，AD、BD、CD是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从A、B、C处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达D点所用的时间，则()At1t2t2t3Ct3t1t2 Dt1t2t3答案D解析小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿杆方向的分力产生的，设杆与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律得mgcosma，则agcos设
6、圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至D点的位移x2Rcos由运动学公式得xat2由联立解得t2。即小滑环下滑的时间与细杆的倾斜程度无关，故t1t2t3。选项D正确。8不可伸长的轻绳跨过质量不计的滑轮，绳的一端系一质量M15 kg的重物，重物静止于地面上。有一质量m10 kg的猴子从绳的另一端沿绳上爬，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10 m/s2)()A25 m/s2 B5 m/s2C10 m/s2 D15 m/s2答案B解析本题的临界条件为FMg，以猴子为研究对象，其受向上的拉力F和重力mg，由牛顿第二定律可知，Fmgma，而FF
7、，故有Fmgma，所以最大加速度为a5 m/s2。9(多选)如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度时间图象如图乙所示，下列判断正确的是()A在01 s内，外力F不断增大B在13 s内，外力F的大小恒定C在34 s内，外力F不断减小D在34 s内，外力F的大小恒定答案BC解析在速度时间图象中，01 s内物块速度均匀增大，物块做匀变速运动，外力F为恒力；13 s内，物块做匀速运动，外力F的大小恒定，34 s内，物块做加速度不断增大的减速运动，外力F由大变小。综上所述，只有B、C两项正确。10如下图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v
8、2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2v1，则()At2时刻，小物块离A处的距离达到最大Bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用答案B解析小物块相对地面的速度为零时，即t1时刻，小物块向左离开A处最远，选项A错误。t2时刻，小物块相对传送带静止，此时不再相对传送带滑动，所以从开始到t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离最大，选项B正确。0t2时间内，小物块受到的摩擦力为滑动摩
9、擦力，方向始终向右，大小不变，选项C错误。t2时刻以后小物块与传送带一起做匀速运动，故不再受摩擦力作用，选项D错误。112015福州高一检测某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目。该山坡可看成倾角30的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m80 kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t5 s内沿斜面滑下的位移x50 m(不计空气阻力，取g10 m/s2，结果保留两位有效数字)。问：(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力Ff为多大？(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大？答案(1)80 N(2)0.12解析(1)由位移公式xat2沿斜面方向，由牛顿第二定律得：mgsinFfma，联立并代入数
10、值后，得Ffm(gsin)80 N。(2)在垂直斜面方向上，FNmgcos0，又FfFN联立并代入数值后，得0.12。12如下图所示，质量m2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B的间距L20 m。用大小为30 N，沿水平方向的外力拉此物体，经t02 s拉至B处。(已知cos370.8，sin370.6，g10 m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数；(2)用大小为30 N，与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间。答案(1)0.5(2)1.03 s解析(1)物体做匀加速直线运动，有Lat所以a10 m/s2根据牛顿第二定律有Ffma则fFma10 N所以0.5。(2)设F作用的最短时间为t，则物体先以大小为a1的加速度匀加速t秒，撤去外力后，物体以大小为a2的加速度匀减速t秒到达B处，速度恰好为零，由牛顿第二定律得Fcos37(mgFsin37)ma1所以a1g11.5 m/s2a2g5 m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有a1ta2t所以ttt2.3t又La1t2a2t2所以t1.03 s。6