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1、 2019 最新滬科版物理高一上 3-D 《牛頓運動定律的應(yīng)用》同步測試牛頓運動定律的應(yīng)用 同步練習(xí) 1．如圖 3－ 5－ 8,小車以加速度 a 向右勻加速運動 ,車中小球質(zhì)量為 m,則線對球的拉力 為( ) 圖 3－ 5－ 8 A ． m g 2＋ a2 B．m(a＋ g) C．mg D． ma 解析： 選 A. 對小球受力分析如圖 ,則拉力 T 在水平方向的分力大小為 ma,豎直方向分力 大小為 mg

2、,故 T ＝ m2g2＋ m2a2＝ m g2＋ a2,所以選 A. 2． A、 B 兩物體以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上 ,若兩物體的質(zhì)量 mA>mB ,兩物體 與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)相同 ,則兩物體能滑行的最大距離 xA 與 xB 相比為 ( ) A ． xA ＝ xB B ． xA>xB C．xA

3、v0 公式 x＝ 2a可知兩物體滑行的最大距離  μm FB Ag mA ＝ μg,aB＝ mB ＝ xA＝ xB.故 A 正確．  μmg B ＝ μg.即 aA＝ aB ；又據(jù)運動學(xué) mB 3．設(shè)灑水車的 牽引力不變 ,所受的阻力與車重成正比 ,灑水車在平直路面上原來勻速行 駛,開始灑水后 ,它的運動 情況將是 ( ) A ．繼續(xù)做勻速運動 B ．變?yōu)樽鰟蚣铀龠\動 C．變?yōu)樽鰟驕p速運動 D ．變?yōu)樽鲎兗铀龠\動 解析 ：選 D.設(shè)灑水車的總質(zhì)量為 M,原來勻速時 F 牽 ＝

4、f＝ kMg,灑水后 M 減小 ,阻力減小 , 由牛頓第二定律得： F F 牽 牽 － kM′ g＝M ′a,a＝ M′ － kg,可見： a 隨 M′ 的減小而增大 ,灑水車 做變加速運動 ,只有 D 正確． 4．雨滴從空中由靜止落下 ,若雨滴下落時空氣對其的阻力隨雨滴下落速度的增大而增 大,如圖 3－5－ 9 所示的圖像可以正確反映雨滴下落運動情況的是 ( ) 1 / 6 圖 3－ 5－ 9

5、 解析 ：選 C.對雨滴受力分析 ,由牛頓第二定律得： mg－ f＝ ma.雨滴加速下落 ,速度增大 , 阻力增大 ,故加速度減小 ,在 v－ t 圖像中其斜率變小 ,故選項 C 正確． 5．某步槍子彈在出口速度達 1000 m/s,若步槍的槍膛長 0.5 m,子彈的質(zhì)量為 20 g,求高 壓氣體對子彈的平均作用力． 解析： 由 v2＝ 2ax 得 2 v10002 2 6 2 a＝ 2x＝ 2 0.5 m/s ＝ 1 10 m/s

6、 又由牛頓第二定律得 F＝ma＝ 20 10－3 106 N ＝2 104 N. 答案： 2 104 N 一、選擇題 1．物體受 10 N 的水平拉力作用 ,恰能沿水平面勻速運動 ,當(dāng)撤去這個拉力后 ,物體將 () A ．勻速運動 B．立即停止運動 C．產(chǎn)生加速度 ,做勻減速運動 D．產(chǎn)生加速度 ,做勻加速運動 解析： 選 C.由題意知物體受到的摩擦力大小為 10 N,方向與運動方向相反 ,當(dāng)撤去拉力 后 ,物體受到的合力即

7、摩擦力 ,其產(chǎn)生加速度 ,由于與運動方向相反 , 所以做勻減速運動 ,C 正 確． 2．質(zhì)量為 1 kg 的質(zhì)點 ,受水平恒力作用 ,由靜止開始做勻加速直線運動 ,它在 t 秒內(nèi)的位 移為 x m,則 F 的大小為 ( ) 2x 2x A. t2 B. 2t－ 1 2x 2x C.2t ＋ 1 D.t － 1 解析： 選 A. 由運動情況可求得質(zhì)點的加速度 a＝ 2x t2 , 2x N,故 A 項對． 則水平恒力

8、 F＝ ma＝ t 2 3．手提一根不計質(zhì)量的、下端掛有物體的彈簧上端 ,豎直向上做加速運動．當(dāng)手突然 停止運動后的極短時間內(nèi) ,物體將要 () A ．立即處于靜止?fàn)顟B(tài) B ．向上做 加速運動 C．向上做勻速運動 D ．向上做減速運動 解析： 選 B. 當(dāng)手突然停止運動后極短的時間內(nèi) ,彈簧形變量的變化極小 ,根據(jù)胡克定律 可分析 ,此時彈簧的 彈力變化也很小 ,彈力仍 然會大于重力 ,合力向上 ,物體仍向上做加速運 動． 2 / 6

9、 4．如圖 3－5－ 10 所示 ,物體 A 的質(zhì)量為 mA,放在光滑水平桌面上 ,如果在繩的另一端通 過一個滑輪加豎直向下的力 F,則 A 運動的加速度為 a.將力去掉 ,改系一物體 B,B 的重力和 F 的值相等 ,那么 A 物體的加速度 ( ) 圖 3－ 5－ 10 A ．仍為 a B ．比 a 小 C．比 a 大 F D ．無法判斷 解析： 選 B. 用力 F 拉時有 a＝mA；系物體 B 時 ,A、 B 兩個物體都具有加速度 ,且兩

10、者加 速度都由 B 物體的重力提供 ,即 a′ ＝ F ,故比 a ?。?B 正確． mA＋ mB 5．如圖 3－ 5－ 11 所示 ,一質(zhì)量為 m 的滑塊 ,以初速度 v0 從傾角為 θ的斜面底端滑上斜 面,當(dāng)其速度減為 0 后又沿斜面返回底端．已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 μ,若滑塊所受 的摩擦力為 f、所受的合外力為 F 合 、加速度為 a、速度為 v,選沿斜面向上為正方向 ,在滑塊 沿斜面運動的整個過程中 ,這些物理量隨時間變化的圖像大致正確的是( )

11、 圖 3－ 5－ 11 圖 3－ 5－ 12 解析： 選 AD. 滑塊在上滑過程中滑動摩擦力方向向下 ,大小恒定為 μmgcosθ,物塊下滑時 滑動摩擦力方向向上 ,大小仍為 μmgcosθ,A 答案正確；在物體上滑下滑過程中 ,加速度始終沿 斜面向下 ,為負(fù) ,所受合力也為負(fù) ,所以 B、 C 錯；上滑過程做正向的勻減速 ,減速的加速度 a＝ －( gsinθ＋μgcosθ),v－ t 圖像斜率大 ,下滑過程做負(fù)向的勻加速 ,加速度 a＝ gsinθ－ μgc

12、osθ,小于 a,v－ t 圖像斜率減?。? D 答案正確． 6．一輛雪橇的質(zhì)量是 500 kg,它與地面間的動摩擦因數(shù)為 μ＝ 0.02, 在 F ＝ 300 N 的水平 拉力作用下 ,雪橇由靜止開始勻加速前進 ,前進 20 m 時撤掉水平力 F,那么雪橇共行駛的時間 為( g＝ 10 m/s2 )( ) A ． 10 s B ． 20 s C．30 s D ．40 s 2 解析： 選 C. 有拉力作用時 ,F－ μmg＝ ma1,a1＝ 0.4 m/s .

13、 3 / 6 v1＝ 2a1x1＝ 2 0.4 20 m/s＝ 4 m/s. v1 4 加速時間 t1＝a1＝0.4 s＝ 10 s. 撤去拉力后 ,a2＝ μg＝0.02 10 m/s2＝ 0.2 m/s2. v1 4 減速時間 t2＝a2＝0.2 s＝ 20 s. 所用總時間 t＝ t1 ＋t2＝ 30 s．故 C 選項正確． 7．如圖 3－ 5－ 13 所示 ,底板光滑的小車上用兩個量

14、程為 30 N,完全相同的彈簧測力計 甲和乙系住一個質(zhì)量為 2 kg 的物塊．在水平地面上 ,當(dāng)小車做勻速直線運動時 ,兩彈簧測力 計的示數(shù)均為 15 N ．當(dāng)小車做勻加速直線運動時 ,彈簧測力計甲的示數(shù)變?yōu)? 10 N ．這時小 車運動的加速度大小是 ( ) 圖 3－ 5－ 13 A ． 1 m/s2 B ． 3 m/s2 C．5 m/s2 D ．7 m/s2 解析 ：選 C. 開始兩彈簧測力 計的示數(shù)均為 15 N, 當(dāng)彈簧測力計甲的示數(shù)為 10

15、N 時 ,彈簧 測力計乙的示數(shù)將增為 20 N, 對物體在水平方向應(yīng)用牛頓第二定律得： 20－ 10＝2 a 得： a 2 ＝5 m/s ,故 C 正確． 8．如圖 3－ 5－ 14 所示 ,光滑水平地面上的小車質(zhì)量為 M ,站在小車水平底板上的人質(zhì)量 為 m.人用一根跨過定滑輪的繩子拉小車 ,定滑輪上下兩側(cè)的繩子都保持水平 ,不計繩與滑輪 之間的摩擦． 在人和車一起向右 加速運動的過程中 ,下列說法正確的是 ( ) 圖 3－ 5－ 14 A ．人可能受到向左的摩

16、擦力 B．人一定受到向左的摩擦力 C．人拉繩的力越大 ,人和車的加速度越大 D．人拉繩的力越大 ,人對車的摩擦力越小 答案： AC 9．在光滑的水平面上有一個物體同時受到水平力 F1 和 F2 的作用 ,在第 1 s 內(nèi)保持靜止 狀態(tài) ,若兩個力隨時間變化情況如圖 3－5－ 15 所示 ,則下列說法中正確的是 ( ) 圖 3－ 5－ 15 A ．在第 2 s 內(nèi)物體做勻加速運動 ,加速度大小恒定 ,速度均勻增大 B．在第 5 s 內(nèi)物體做變加速運動 ,加速度均

17、勻減小 ,速度逐漸增大 C．在第 3 s 內(nèi)物體做變加速運動 ,加速度均勻減小 ,速度均勻減小 D．在第 6 s 末 ,物體的速度和加速度均為零 答案： B 4 / 6 二、非選擇題 10．某質(zhì)量為 1100 kg 的汽車在平直路面上行駛 ,當(dāng)達到 126 km/h 的速度時關(guān)閉發(fā)動機 , 經(jīng)過 70 s 停下來 ,汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為 2000 N,產(chǎn)生的加速度 應(yīng)為多大？假定行駛過程中汽車受到的阻力不變． 解析： 由

18、于 v＝126 km/h ＝ 35 m/s v 35 2 2 由 v＝at 得 ,a＝ t ＝ 70 m/s ＝ 0.5 m/s 又由 F 阻 ＝ ma 得 F 阻＝ 1100 0.5 N＝ 550 N 重新起步時有 F－ F 阻＝ ma′ ,得 a′ ＝ F － F 阻 2000－ 550 m/s2≈ 1.32 m/s2 . m ＝ 1100 答案： 550 N 1.32

19、 m/s2 11．航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器,其質(zhì)量 m＝ 2 kg, 動力系統(tǒng)提供的恒定升力 F ＝ 28 N．試飛時 ,飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設(shè)飛行器飛行時所受的空氣阻力恒為f＝ 4 N,g 取 10 m/s2. (1)第一次試飛 ,飛行器飛行 t1＝ 8 s 時到達高度 H 等于多少？ (2)第二次試飛 ,飛行器飛行 t2＝ 6 s 時遙控器出現(xiàn)故障 ,飛行器立即失去升力 ,求飛行器減 速上升階段的加速度的大?。? 解析： (1)第一次飛行中 ,設(shè)加速度為 a1, 由牛頓第二定律得 F

20、 －mg－ f＝ ma1 1 2 飛行器上升的高度 H ＝2a1t1 解得 H ＝ 64 m. (2)第二次飛行中 ,設(shè)失去升力后的加速度為 a2, 由牛頓第二定律得－ (mg＋ f) ＝ma2 解得 a2＝－ 12 m/s2 . 答案： (1)64 m (2)12 m/s 2 ,方向豎直向下 12．如圖 3－ 5－16 所示 ,有一水平傳送帶以 2 m/s 的速度勻速運動 ,現(xiàn)將 一物體輕輕放 在傳送帶上 ,若物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 0.5,則傳送帶將該物體傳送 10 m

21、 的距離所需 時間為多少？ (取 g＝ 10 m/s2) 圖 3－ 5－ 16 解析： 以傳送帶上輕放的物體為研究對象 ,如圖在豎直方向受重力和支持力 ,在水平方向 受滑動摩擦力 ,做 v0＝ 0 的勻加速運動． 據(jù)牛頓第二定律有 水平方向： f＝ ma① 5 / 6 豎直方向： N－ mg＝ 0② f＝ μN③ 由式①②③解得 a＝ 5 m/s2 設(shè)經(jīng)時間 t1,物體速度達到傳送帶的速度 ,據(jù)勻加速直線運動的速

22、度公式 vt＝ v0＋ at④ 解得 t1＝ 0.4 s 時間 t1 內(nèi)物體的位移 1 2 1 2 m＝0.4 m<10 m x1＝ at1＝ 5 0.4 2 2 物體位移為 0.4 m 時,物體的速度與傳送帶的速度相同 ,物體 0.4 s 后無摩擦力 ,開始做勻 速運動 x2＝ v2t2⑤ 因為 x2＝ x－x1＝ 10 m－ 0.4 m＝ 9.6 m,v2＝ 2 m/s 代入式⑤得 t2＝ 4.8 s 則傳送 10 m 所需時間為 t＝ t1＋ t2＝ 0.4 s＋4.8 s＝ 5.2 s. 答案： 5.2 s 6 / 6