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1、精品教案可编辑5 牛顿运动定律的应用(建议用时：45 分钟)学业达标 1用 30 N 的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg 的物体，力F作用3 秒后消失，则第5 秒末物体的速度和加速度分别是()Av7.5 m/s，a1.5 m/s2Bv4.5 m/s，a1.5 m/s2Cv4.5 m/s，a0Dv7.5 m/s，a0【解析】物体先在力F作用下做匀加速直线运动，加速度a3020m/s21.5 m/s2，vat4.5 m/s，撤去力F后，物体以4.5 m/s的速度做匀速直线运动【答案】C2如图 3-5-7所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两个水平方向力的作用，其中水平向右的
2、力F15 N，水平向左的力F210 N，当F2由 10 N 逐渐减小到零的过程中，物体的加速度大小是()图 3-5-7A逐渐减小B逐渐增大C先减小后增大D先增大后减小【解析】一开始，物体受合力为F10 N 5 N 5 N，方向向左，当F2由 10 N 逐渐减小，F也逐渐减小，当F2减小到 5 N 时，F值变为 0，随着F2的继续减小，F方向变为向右，从0 逐渐增大，当F2变为 0 的时候，F变为最大5 N，由牛顿第二定律，物体的加速度也是先减小后增大，故C 正确【答案】C3雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，精品教案可编辑如下图所示的图像能正确反映雨滴下落
3、运动情况的是()【解析】对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：mgfma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在v-t图像中其斜率变小，故选项C 正确【答案】C4如图 3-5-8所示，物块以初速度v0从底端沿足够长的光滑斜面向上滑行，不考虑空气阻力，则该物块在斜面上运动全过程的v-t图像是下图中的()图 3-5-8【解析】物块在运动过程中，只受到重力和支持力作用，合力不变，加速度不变，物体先做匀减速直线运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动，加速度不变，故A 正确【答案】A5(多选)如图 3-5-9所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速
4、度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图 3-5-9A物体一直受到摩擦力作用，大小为mgB物体最终的速度为v1C开始阶段物体做匀加速直线运动D物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右精品教案可编辑【解析】当把物体无初速地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的滑动摩擦力大小为f mg，方向水平向右，所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将加速到v1，之后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项 A、D 错，B、C 对【答案】BC6(多选)(2016山东师大附中高一检测)如图 3-5-10所示，质量为m1 kg 的物
5、体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F2 N 的恒力，在此恒力作用下(取g10 m/s2)()图 3-5-10A物体经10 s 速度减为零B物体经2 s 速度减为零C物体速度减为零后将保持静止D物体速度减为零后将向右运动【解析】物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动滑动摩擦力大小为fNmg3 N 故aFfm5 m/s2，方向向右，物体减速到0 所需时间为tv0a2 s，故 B 正确，A 错误减速到零后Ff，物体处于静止状态，故C 正确，D 错误【答案】BC7(2016绍兴高一检测)在液体中下落的物体最终会达
6、到一个恒定的速度，称之为收尾速度一小铁球质量为m，用手将它完全放入水中后静止释放，最后铁球的收尾速度为v，若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F，重力加速度为g，关于小铁球，下列说法正确的是()【导学号：70290123】A若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为t，则小铁球下落的位移为vt2精品教案可编辑B若测得小铁球下落h时的加速度为a，则小铁球此时的速度为2ahC若测得某时小铁球的加速度大小为a，则小铁球此时受到的水的阻力为m(ag)FD若测得小铁球下落t时间，通过的位移为y，则该过程的平均速度一定为yt【解析】小球释放到达收尾速度过程中，阻力增大，加速度减小，做加速度减小的加速运动，不能
7、通过匀变速直线运动的运动学公式和推论进行求解，故A 错误；因为该过程中的加速度在变化，不能通过v22ah求解小球的速度，故B 错误；根据牛顿第二定律得，mgFfma，解得小铁球受到水的阻力fmgFma，故 C 错误；根据平均速度的定义式，位移为y，时间为t，则平均速度为yt.故 D 正确【答案】D8如图 3-5-11所示，水平恒力F20 N，把质量m0.6 kg 的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H6 m 木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s 到达地面(取g10 m/s2)求：图 3-5-11(1)木块下滑的加速度a的大小；(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数.【导学号：70290124】
8、【解析】(1)由H12at 2得a2Ht 22622m/s2 3 m/s2.(2)木块受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有精品教案可编辑mgfma，NF又fN，解得mgaF0.6 10 320 0.21.【答案】(1)3 m/s2(2)0.21能力提升 9(2016重庆高一检测)如图 3-5-12在倾斜的滑杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向则()图 3-5-12A环只受三个力作用B环一定受四个力作用C物体做匀加速运动D悬绳对物体的拉力小于物体的重力【解析】以物体为研究对象，物体沿滑杆向下做直线运动，加速度为
9、零或加速度与速度在同一直线上，而物体受到竖直向下重力和绳子竖直向上的拉力，这两个力的合力必为零，说明物体做匀速直线运动，则环也做匀速直线运动，环受到重力、绳子竖直向下的拉力、滑杆的支持力和滑动摩擦力，共四个力作用，故A、C 错误，B 正确；由平衡得到，悬绳对物体的拉力等于物体的重力，故D 错误故选B.【答案】B10 如图 3-5-13所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上，物体M放于长木板上静止，此时弹簧对物体的压力为3 N，物体的质量为0.5 kg，物体与木板之间无摩擦，现使木板与物体M一起以 6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时()精品教案可编辑图 3-5-13A物体对左
10、侧挡板的压力等于零B物体对左侧挡板的压力等于3 NC物体受到4 个力的作用D弹簧对物体的压力等于6 N【解析】物体静止时，弹簧处于压缩状态，弹力F弹3 N，当物体向左加速运动时，若物体对左挡板的压力为零，由牛顿第二定律知F弹ma，解得a6 m/s2，当加速度大于a 6 m/s2，物体离开左挡板，弹簧长度变短，当加速度小于a6 m/s2时，物体对左挡板产生压力，弹簧长度不变，所以可知选项A 正确，B、D 错误当加速度a6 m/s2时，物体受重力、支持力和弹力，故选项C 错误【答案】A11(2016青岛高一检测)楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成 37，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持
11、木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量为m0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数0.5，天花板长为L4 m，取 sin 370.6，试求：图 3-5-14(1)刷子沿天花板向上的加速度大小(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间【解析】(1)以刷子为研究对象，分析受力情况，作出受力图，如图根据牛顿第二定律得精品教案可编辑(Fmg)sin fma(Fmg)cos N0又fN，联立解得a2 m/s2(2)刷子做匀加速运动，初速度为零，位移为L4 m，则L12at 2得到t2La2 s【答案】(1)2 m/s2(2)2 s12 (2016宁波高一检测)如
12、图3-5-15甲所示，在粗糙的水平地面上，放有一块质量为m1 kg，初速度为v0的木块，现在加水平恒力F，方向与初速度的方向在同一条直线上，通过实验发现不同的F，物块在地面运动的时间t不同，且当2 N F 2 N 时，1t与F的关系如图乙所示(设v0的方向为正、滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，则甲乙图 3-5-15(1)物块的初速度为多少？(2)物块与地面间的动摩擦因数为多少？(3)物块运动的时间t可能等于0.4 s 吗？说明原因【解析】(1)物块做匀减速运动至静止 mgFma0v0at由得：1tgv01mv0F由式和图线斜率可得：1mv012又因m1 kg 精品教案可编辑则v02 m/s(2)由式和图线截距可得：gv01 则0.2(3)当2 N F2 N 时，由图线可知运动时间大于等于0.5 s；而当F的大小超过2 N时，物体就不可能静止，所以运动时间为无穷.不可能【答案】(1)2 m/s(2)0.2(3)见解析