人教版必修1 4.6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(一) 作業(yè) (1).doc

4.6 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(一) 作業(yè)1粗糙水平面上的物體在水平拉力f作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)使f不斷減小，則在滑動(dòng)過(guò)程中()a物體的加速度不斷減小，速度不斷增大b物體的加速度不斷增大，速度不斷減小c物體的加速度先變大再變小，速度先變小再變大d物體的加速度先變小再變大，速度先變大再變小答案d解析合外力決定加速度的大小，滑動(dòng)過(guò)程中物體所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力因?yàn)閒逐漸減小，所以合外力先減小后反向增大，而速度是增大還是減小與加速度的大小無(wú)關(guān)，而是要看加速度與速度的方向是否相同前一階段加速度與速度方向同向，所以速度增大，后一階段加速度與速度方向相反，所以速度減小，因此d正確2a、b兩物體以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若兩物體的質(zhì)量為mamb，兩物體與粗糙水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則兩物體能滑行的最大距離xa與xb相比為()axaxb bxaxbcxaxb d不能確定答案a解析通過(guò)分析物體在水平面上滑行時(shí)的受力情況可以知道，物體滑行時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力mg為合外力，由牛頓第二定律知：mgma得：ag，可見(jiàn)：aaab.物體減速到零時(shí)滑行的距離最大，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：v2aaxa，v2abxb，又因?yàn)関avb，aaab.所以xaxb，a正確3假設(shè)灑水車的牽引力不變且所受阻力與車重成正比，未灑水時(shí)，車勻速行駛，灑水時(shí)它的運(yùn)動(dòng)將是()a做變加速運(yùn)動(dòng)b做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)c做勻減速運(yùn)動(dòng)d繼續(xù)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)答案a解析akg，灑水時(shí)質(zhì)量m減小，則a變大，所以灑水車做加速度變大的加速運(yùn)動(dòng)，故a正確4在交通事故的分析中，剎車線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù)，剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡在某次交通事故中，汽車的剎車線長(zhǎng)度是14 m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10 m/s2，則汽車剎車前的速度為()a7 m/s b14 m/s c10 m/s d20 m/s答案b解析設(shè)汽車剎車后滑動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為a，由牛頓第二定律得：mgma，解得：ag.由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系式v2ax，可得汽車剎車前的速度為：v0 m/s14 m/s，因此b正確5用30 n的水平外力f拉一靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為20 kg的物體，力f作用3 s后消失，則第5 s末物體的速度和加速度分別是()av7.5 m/s，a1.5 m/s2 bv4.5 m/s，a1.5 m/s2cv4.5 m/s，a0 dv7.5 m/s，a0答案c解析前3 s物體由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得：fma，解得：a m/s21.5 m/s2,3 s末物體的速度為vat1.53 m/s4.5 m/s；3 s后，力f消失，由牛頓第二定律可知加速度立即變?yōu)?，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以5 s末的速度仍是3 s末的速度，即4.5 m/s，加速度為a0，故c正確6一個(gè)物體在水平恒力f的作用下，由靜止開(kāi)始在一個(gè)粗糙的水平面上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t，速度變?yōu)関，如果要使物體的速度變?yōu)?v，下列方法正確的是()a將水平恒力增加到2f，其他條件不變b將物體質(zhì)量減小一半，其他條件不變c物體質(zhì)量不變，水平恒力和作用時(shí)間都增為原來(lái)的兩倍d將時(shí)間增加到原來(lái)的2倍，其他條件不變答案d解析由牛頓第二定律得fmgma，所以ag，對(duì)比a、b、c三項(xiàng)，均不能滿足要求，故選項(xiàng)a、b、c均錯(cuò)，由vat可得選項(xiàng)d對(duì)7某氣槍子彈的出口速度達(dá)100 m/s，若氣槍的槍膛長(zhǎng)0.5 m，子彈的質(zhì)量為20 g，若把子彈在槍膛內(nèi)的運(yùn)動(dòng)看做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則高壓氣體對(duì)子彈的平均作用力為()a1102 n b2102 nc2105 n d2104 n答案b解析根據(jù)v22ax，得a m/s21104 m/s2，從而得高壓氣體對(duì)子彈的作用力fma201031104 n2102 n.8行車過(guò)程中，如果車距不夠，剎車不及時(shí)，汽車將發(fā)生碰撞，車?yán)锏娜丝赡苁艿絺?，為了盡可能地減輕碰撞所引起的傷害，人們?cè)O(shè)計(jì)了安全帶假定乘客質(zhì)量為70 kg，汽車車速為90 km/h，從踩下剎車閘到車完全停止需要的時(shí)間為5 s，安全帶對(duì)乘客的平均作用力大小約為(不計(jì)人與座椅間的摩擦)()a450 n b400 nc350 n d300 n答案c解析汽車的速度v090 km/h25 m/s設(shè)汽車勻減速的加速度大小為a，則a5 m/s2對(duì)乘客應(yīng)用牛頓第二定律可得：fma705 n350 n，所以c正確9某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落2 m后雙腳觸地，接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了0.5 m，在著地過(guò)程中地面對(duì)他雙腳的平均作用力估計(jì)為()a自身所受重力的2倍 b自身所受重力的5倍c自身所受重力的8倍 d自身所受重力的10倍答案b解析由自由落體規(guī)律可知：v22gh 緩沖減速過(guò)程：v22ah由牛頓第二定律列方程fmgma 解得fmg(1h/h)5mg，故b正確10如圖1所示為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，且一直作用下去，作用時(shí)間相同，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小球向前運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后停止答案c解析作出相應(yīng)的小球的vt圖象如圖所示，物體的運(yùn)動(dòng)方向由速度的方向決定由圖象可以看出，小球的速度方向始終沒(méi)有變化，故小球始終向前運(yùn)動(dòng)，故選c.11物體以14.4 m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為37的斜坡，到最高點(diǎn)后再滑下，如圖2所示已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15，求：(1)物體沿斜面上滑的最大位移； 圖2(2)物體沿斜面下滑的時(shí)間(已知sin 370.6，cos 370.8)答案(1)14.4 m(2)2.4 s解析(1)上升時(shí)加速度大小設(shè)為a1，由牛頓第二定律得：mgsin 37mgcos 37ma1解得a17.2 m/s2上滑最大位移為x代入數(shù)據(jù)得x14.4 m(2)下滑時(shí)加速度大小設(shè)為a2，由牛頓第二定律得：mgsin 37mgcos 37ma2解得a24.8 m/s2由xa2t2得下滑時(shí)間t s2.4 s12如圖3所示，在海濱游樂(lè)場(chǎng)里有一場(chǎng)滑沙運(yùn)動(dòng)某人坐在滑板上從斜坡的高處a點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下，滑到斜坡底端b點(diǎn)后，沿水平的滑道再滑行一段距離到c點(diǎn)停下來(lái)如果人和滑板的總質(zhì)量m60 kg，滑板與斜坡滑道和水平滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，斜坡的傾角37(已知sin 370.6，cos 370.8)， 圖3斜坡與水平滑道間是平滑連接的，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中空氣阻力忽略不計(jì)，人從斜坡滑上水平滑道時(shí)沒(méi)有速度損失，重力加速度g取10 m/s2.(1)人從斜坡上滑下的加速度為多大？(2)若由于場(chǎng)地的限制，水平滑道的最大距離bc為l20 m，則人從斜坡上滑下的距離ab應(yīng)不超過(guò)多少？答案(1)2 m/s2(2)50 m解析(1)人在斜坡上受力如圖所示，建立直角坐標(biāo)系，設(shè)人在斜坡上滑下的加速度為a1，由牛頓第二定律得：mgsin ff1ma1fn1mgcos 0 圖3又ff1fn1聯(lián)立解得a1g(sin cos )10(0.60.50.8) m/s22 m/s2.(2)人在水平滑道上受力如圖所示，由牛頓第二定律得：ff2ma2，fn2mg0又ff2fn2聯(lián)立解得a2g5 m/s2設(shè)人從斜坡上滑下的距離為lab，對(duì)ab段和bc段分別由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得：v202a1lab,0v22a2l聯(lián)立解得lab50 m.13如圖4所示，質(zhì)量m2 kg的物體靜止于水平地面的a處，a、b間距l(xiāng)20 m物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，現(xiàn)用大小為20 n，與水平方向成53的力斜向上拉此物體，使物體從a處由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)b處，求該力作用的最短時(shí)間t(已知sin 530.