優(yōu)化方案2020高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第5節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用分層演練鞏固落實(shí) 教科版必修1

《優(yōu)化方案2020高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第5節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用分層演練鞏固落實(shí) 教科版必修1》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《優(yōu)化方案2020高中物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第5節(jié) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用分層演練鞏固落實(shí) 教科版必修1（9頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 [隨堂達(dá)標(biāo)] 1．一物塊靜止在粗糙的水平桌面上．從某時(shí)刻開(kāi)始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用．假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力．以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大?。苷_描述F與a之間關(guān)系的圖像是(　　) 解析： 選C.物塊的受力如圖所示，當(dāng)F不大于最大靜摩擦力時(shí)，物塊仍處于靜止?fàn)顟B(tài)，故其加速度為0；當(dāng)F大于最大靜摩擦力后，由牛頓第二定律得F－μN(yùn)＝ma，即F＝μN(yùn)＋ma，F(xiàn)與a成線性關(guān)系．選項(xiàng)C正確． 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(dòng)摩擦因數(shù)相同，則兩物體能

2、滑行的最大距離xA與xB相比為(　　) A．xA＝xB　　　　　　 B．xA>xB C．xA

3、/s，a＝0 D．v＝7.5 m/s，a＝0 解析：選C.由牛頓第二定律可知：前3 s內(nèi)物體的加速度a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v5＝v3＝at＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s，第5 s末物體不受拉力F的作用，a＝0，故選項(xiàng)C正確． 4．如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率v1沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，把一質(zhì)量為m的物體無(wú)初速度地輕放在左端，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．物體一直受到摩擦力作用，大小為μmg B．物體最終的速度為v1 C．開(kāi)始階段物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) D．物體在勻速階段受到的靜摩擦力

4、向右 解析：選BC.當(dāng)把物體無(wú)初速度地輕放在傳送帶的左端時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，故物體所受到的滑動(dòng)摩擦力大小為f＝μmg，方向水平向右；所以物體將向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，由于傳送帶足夠長(zhǎng)，物體將加速到v1，之后與傳送帶保持相對(duì)靜止，不再受到摩擦力的作用，故選項(xiàng)A、D錯(cuò)，B、C對(duì)． 5．如圖所示，水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m＝10 kg的物體，在與水平方向成θ＝37°角的斜向右上方的拉力F＝100 N的作用下沿水平地面從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5.求：5 s末物體的速度大小和5 s內(nèi)物體的位移．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)

5、 解析：以物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得：水平方向：Fcos θ－f＝ma① 豎直方向：N＋Fsin θ－mg＝0② f＝μN(yùn)③ 聯(lián)立①②③式得：a＝6 m/s2， 5 s末的速度為：vt＝at＝6×5 m/s＝30 m/s 5 s內(nèi)的位移為：x＝at2＝×6×52 m＝75 m. 答案：30 m/s　75 m [課時(shí)作業(yè)] 一、單項(xiàng)選擇題 1．質(zhì)量為1 kg的質(zhì)點(diǎn)，受水平恒力作用，由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它在t秒內(nèi)的位移為x m，則F的大小為(　　) A.　　　　　　　　　 B. C. D. 解析：選A.由運(yùn)動(dòng)情況可求得質(zhì)點(diǎn)的加速度a＝， 則

6、水平恒力F＝ma＝ N，故A項(xiàng)對(duì)． 2．雨滴從空中由靜止落下，若雨滴下落時(shí)空氣對(duì)其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大，如圖所示的圖像可以正確反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是(　　) 解析：選C.對(duì)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(xiàng)C正確． 3．水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下，從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t后撤去外力，又經(jīng)時(shí)間3t物體停下，則物體受到的阻力為(　　) A. B. C. D. 解析：選B.對(duì)物體由牛頓第二定律得：力F作用時(shí)：F－f＝ma1，v＝a1t；撤去力

7、F后：f＝ma2，v＝a2·3t，解以上四式得：f＝，故B正確． 4．行車(chē)過(guò)程中，如果車(chē)距不夠，剎車(chē)不及時(shí)，汽車(chē)將發(fā)生碰撞，車(chē)?yán)锏娜丝赡苁艿絺Γ瑸榱吮M可能地減輕碰撞引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶，假定乘客質(zhì)量為70 kg，汽車(chē)車(chē)速為90 km/h，從踩下剎車(chē)到完全停止需要的時(shí)間為5 s，安全帶對(duì)乘客的作用力大小約為(不計(jì)人與座椅間的摩擦)(　　) A．450 N B．400 N C．350 N D．300 N 解析：選C.汽車(chē)的速度v0＝90 km/h＝25 m/s，設(shè)汽車(chē)勻減速的加速度大小為a，則a＝＝5 m/s2，對(duì)乘客應(yīng)用牛頓第二定律得：F＝ma＝70×5 N＝350 N

8、，所以C正確． 5．如圖，小車(chē)以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)，車(chē)中小球質(zhì)量為m，則線對(duì)球的拉力為(　　) A．m B．m(a＋g) C．mg D．ma 解析：選A.對(duì)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，故T＝＝m，所以選A. 6．如圖所示，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(guò)一個(gè)滑輪加豎直向下的力F，則A運(yùn)動(dòng)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(　　) A．仍為a B．比a小 C．比a大 D．無(wú)法判斷 解析：選B.用力F拉時(shí)有a＝；系物體B時(shí)，A、B兩個(gè)

9、物體都具有加速度，且兩者加速度都由B物體的重力提供，即a′＝，故比a小．B正確． 7．如圖所示，物塊從傳送帶的頂端由靜止開(kāi)始下滑，當(dāng)傳送帶靜止時(shí)，物塊從A到B所用時(shí)間為T(mén)1，當(dāng)皮帶順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，物塊從A到B所用時(shí)間為T(mén)2，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．T1＝T2 B．T1>T2 C．T1

10、，下面說(shuō)法中正確的是(　　) A．物體沿DA滑到底端時(shí)具有最大速率 B．物體沿EA滑到底端所需時(shí)間最短 C．物體沿CA下滑，加速度最大 D．物體沿DA滑到底端所需時(shí)間最短 解析：選CD.設(shè)AB＝l，當(dāng)斜面的傾角為θ時(shí)，斜面的長(zhǎng)度x＝；由牛頓第二定律得，物體沿光滑斜面下滑時(shí)加速度a＝gsin θ，當(dāng)θ＝75°時(shí)加速度最大，選項(xiàng)C正確；由v2＝2ax可得，物體沿斜面滑到底端時(shí)的速度v＝＝＝，當(dāng)θ＝75°時(shí)速度最大，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由x＝at2可得t＝＝＝＝，當(dāng)θ＝45°時(shí)t最小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確． 9. 如圖所示，表示某小球所受的合力與時(shí)間的關(guān)系，各段的合力大小相同，作用時(shí)間

11、相同，設(shè)小球從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，由此可判定(　　) A．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回停止 B．小球向前運(yùn)動(dòng)，再返回不會(huì)停止 C．小球始終向前運(yùn)動(dòng) D．小球在4 s末速度為0 解析：選CD.由牛頓第二定律可知：在0～1 s，小球向前做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，1 s末速度不為零；在1～2 s，小球繼續(xù)向前，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，2 s末速度為零；依次類(lèi)推，可知選項(xiàng)C、D正確，A、B錯(cuò)誤． ☆10. 如圖所示，在光滑水平面上有一物塊在水平恒定外力F的作用下從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在其正前方有一根固定在墻上的輕質(zhì)彈簧，從物塊與彈簧接觸到彈簧壓縮量最大的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．物塊接觸彈簧后一直做減

12、速運(yùn)動(dòng) B．物塊接觸彈簧后先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng) C．當(dāng)物塊的加速度等于零時(shí)，速度最大 D．當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，物塊的加速度等于零 解析：選BC.當(dāng)物塊接觸彈簧后，其彈簧的彈力不斷增大，由牛頓第二定律可知物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度減為零時(shí)，此時(shí)速度達(dá)到最大值，故A錯(cuò)誤，B、C正確．當(dāng)彈簧壓縮量最大時(shí)，物塊加速度為a＝≠0，故D錯(cuò)誤． 三、非選擇題 11．如圖甲所示，質(zhì)量為m＝1 kg的物體置于傾角為θ＝37°的固定斜面上，對(duì)物體施以平行于斜面向上的拉力F，當(dāng)作用時(shí)間為t1＝1 s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分v－t圖像如圖乙所示，g＝10 m/s2，sin 3

13、7°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： (1)拉力F的大??； (2)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)． 解析：設(shè)拉力作用時(shí)物體的加速度為a1，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，設(shè)沿斜面向上為正方向，由牛頓第二定律有： F－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1 撤去力后，設(shè)物體的加速度為a2，由牛頓第二定律有： －mgsin θ－μmgcos θ＝ma2 由圖像可得： a1＝20 m/s2， a2＝－10 m/s2. 代入解得：F＝30 N，μ＝0.5. 答案：(1)30 N　(2)0.5 12．航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m＝2 kg，動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F＝28

14、N．試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開(kāi)始豎直上升．設(shè)飛行器飛行時(shí)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(shí)到達(dá)高度H等于多少？ (2)第二次試飛，飛行器飛行t2＝6 s時(shí)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． 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－mg－f＝ma1 飛行器上升的高度H＝a1t 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/s2，方向豎直向下