第3章 5. 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)20

1、.學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng)二十建議用時(shí)：45分鐘學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1用30 N的程度外力F拉一靜止在光滑的程度面上質(zhì)量為20 kg的物體，力F作用3秒后消失，那么第5秒末物體的速度和加速度分別是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】物體先在力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度a m/s21.5 m/s2，vat4.5 m/s，撤去力F后，物體以4.5 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】C2如圖3­5­7所示，放在光滑程度面上的一個(gè)物體，同時(shí)受到兩個(gè)程度方向力的作用，其中程度向右的力F15 N，程度向左的力

2、F210 N，當(dāng)F2由10 N逐漸減小到零的過(guò)程中，物體的加速度大小是 圖3­5­7A逐漸減小B逐漸增大C先減小后增大 D先增大后減小【解析】一開(kāi)場(chǎng)，物體受合力為F10 N5 N5 N，方向向左，當(dāng)F2由10 N逐漸減小，F(xiàn)也逐漸減小，當(dāng)F2減小到5 N時(shí)，F(xiàn)值變?yōu)?，隨著F2的繼續(xù)減小，F(xiàn)方向變?yōu)橄蛴?，?逐漸增大，當(dāng)F2變?yōu)?的時(shí)候，F(xiàn)變?yōu)樽畲? N，由牛頓第二定律，物體的加速度也是先減小后增大，故C正確【答案】C3雨滴從空中由靜止落下，假設(shè)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，如以下圖所示的圖像能正確反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是【解析】對(duì)雨滴受力分析，由牛頓第

3、二定律得：mgfma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度減小，在v­t圖像中其斜率變小，應(yīng)選項(xiàng)C正確【答案】C4如圖3­5­8所示，物塊以初速度v0從底端沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面向上滑行，不考慮空氣阻力，那么該物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)全過(guò)程的v­t圖像是以下圖中的圖3­5­8【解析】物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受到重力和支持力作用，合力不變，加速度不變，物體先做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度減為零后反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度不變，故A正確【答案】A5多項(xiàng)選擇如圖3­5­9所示，一程度方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速率v1沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)，把

4、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，重力加速度為g，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是圖3­5­9A物體一直受到摩擦力作用，大小為 mgB物體最終的速度為v1C開(kāi)場(chǎng)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向右【解析】當(dāng)把物體無(wú)初速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fmg，方向程度向右，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，應(yīng)選項(xiàng)A、D錯(cuò)，B、C對(duì)【答案】BC6多項(xiàng)選擇如圖3­5­10所示，質(zhì)量為m1 k

5、g的物體與程度地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的速度為10 m/s時(shí)，給物體施加一個(gè)與速度方向相反的大小為F2 N的恒力，在此恒力作用下取g10 m/s2圖3­5­10A物體經(jīng)10 s速度減為零B物體經(jīng)2 s速度減為零C物體速度減為零后將保持靜止D物體速度減為零后將向右運(yùn)動(dòng)【解析】物體受到向右的恒力和滑動(dòng)摩擦力的作用，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)滑動(dòng)摩擦力大小為fN mg3 N故a5 m/s2，方向向右，物體減速到0所需時(shí)間為t2 s，故B正確，A錯(cuò)誤減速到零后F<f，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，故C正確，D錯(cuò)誤【答案】BC7在液體中下落的物體最終會(huì)到達(dá)一個(gè)恒定的速度，稱之為收尾速

6、度一小鐵球質(zhì)量為m，用手將它完全放入水中后靜止釋放，最后鐵球的收尾速度為v，假設(shè)鐵球在水中所受浮力保持不變恒為F，重力加速度為g，關(guān)于小鐵球，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96332122】A假設(shè)測(cè)得小鐵球從釋放至到達(dá)收尾速度所用時(shí)間為t，那么小鐵球下落的位移為B假設(shè)測(cè)得小鐵球下落h時(shí)的加速度為a，那么小鐵球此時(shí)的速度為C假設(shè)測(cè)得某時(shí)小鐵球的加速度大小為a，那么小鐵球此時(shí)受到的水的阻力為magFD假設(shè)測(cè)得小鐵球下落t時(shí)間，通過(guò)的位移為y，那么該過(guò)程的平均速度一定為【解析】小球釋放到達(dá)收尾速度過(guò)程中，阻力增大，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，不能通過(guò)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論進(jìn)展求解，

7、故A錯(cuò)誤；因?yàn)樵撨^(guò)程中的加速度在變化，不能通過(guò)v22ah求解小球的速度，故B錯(cuò)誤；根據(jù)牛頓第二定律得，mgFfma，解得小鐵球受到水的阻力fmgFma，故C錯(cuò)誤；根據(jù)平均速度的定義式，位移為y，時(shí)間為t，那么平均速度為.故D正確【答案】D8如圖3­5­11所示，程度恒力F20 N，把質(zhì)量m0.6 kg的木塊壓在豎直墻上，木塊離地面的高度H6 m木塊從靜止開(kāi)場(chǎng)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)2 s到達(dá)地面g取10 m/s2求：圖3­5­111木塊下滑的加速度a的大??；2木塊與墻壁之間的動(dòng)摩擦因數(shù).【導(dǎo)學(xué)號(hào)：96332123】【解析】1由Hat 2得a m/s23 m

8、/s2.2木塊受力分析如下圖，根據(jù)牛頓第二定律有mgfma，NF又fN，解得0.21.【答案】13 m/s220.21才能提升9如圖3­5­12在傾斜的滑桿上套一個(gè)質(zhì)量為m 的圓環(huán)，圓環(huán)通過(guò)輕繩拉著一個(gè)質(zhì)量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動(dòng)的過(guò)程中，懸掛物體的輕繩始終處于豎直方向那么圖3­5­12A環(huán)只受三個(gè)力作用B環(huán)一定受四個(gè)力作用C物體做勻加速運(yùn)動(dòng)D懸繩對(duì)物體的拉力小于物體的重力【解析】以物體為研究對(duì)象，物體沿滑桿向下做直線運(yùn)動(dòng)，加速度為零或加速度與速度在同一直線上，而物體受到豎直向下重力和繩子豎直向上的拉力，這兩個(gè)力的合力必為零，說(shuō)明物體做勻速直線運(yùn)

9、動(dòng)，那么環(huán)也做勻速直線運(yùn)動(dòng)，環(huán)受到重力、繩子豎直向下的拉力、滑桿的支持力和滑動(dòng)摩擦力，共四個(gè)力作用，故A、C錯(cuò)誤，B正確；由平衡得到，懸繩對(duì)物體的拉力等于物體的重力，故D錯(cuò)誤應(yīng)選B.【答案】B10如圖3­5­13所示，左右?guī)в泄潭〒醢宓拈L(zhǎng)木板放在程度桌面上，物體M放于長(zhǎng)木板上靜止，此時(shí)彈簧對(duì)物體的壓力為3 N，物體的質(zhì)量為0.5 kg，物體與木板之間無(wú)摩擦，現(xiàn)使木板與物體M一起以6 m/s2的加速度向左沿程度方向做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí) 圖3­5­13A物體對(duì)左側(cè)擋板的壓力等于零B物體對(duì)左側(cè)擋板的壓力等于3 NC物體受到4個(gè)力的作用D彈簧對(duì)物體的壓力等于6 N【解

10、析】物體靜止時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力F彈3 N，當(dāng)物體向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)物體對(duì)左擋板的壓力為零，由牛頓第二定律知F彈ma，解得a6 m/s2，當(dāng)加速度大于a6 m/s2，物體分開(kāi)左擋板，彈簧長(zhǎng)度變短，當(dāng)加速度小于a6 m/s2時(shí)，物體對(duì)左擋板產(chǎn)生壓力，彈簧長(zhǎng)度不變，所以可知選項(xiàng)A正確，B、D錯(cuò)誤當(dāng)加速度a6 m/s2時(shí)，物體受重力、支持力和彈力，應(yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤【答案】A11樓梯口一傾斜的天花板與程度地面成37°，一裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對(duì)刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為F10 N，刷子的質(zhì)量為m0.5 kg，刷子可視為質(zhì)點(diǎn)，刷子與板間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5

11、，天花板長(zhǎng)為L(zhǎng)4 m，取sin 37°0.6，試求：圖3­5­141刷子沿天花板向上的加速度大小2工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時(shí)間【解析】1以刷子為研究對(duì)象，分析受力情況，作出受力圖，如圖根據(jù)牛頓第二定律得Fmgsin fmaFmgcos N0又fN，聯(lián)立解得 a2 m/s22刷子做勻加速運(yùn)動(dòng)，初速度為零，位移為L(zhǎng)4 m，那么Lat 2得到t2 s【答案】12 m/s222 s12民航客機(jī)都有緊急出口，發(fā)生意外情況時(shí)翻開(kāi)緊急出口，狹長(zhǎng)的氣囊會(huì)自動(dòng)充氣生成一條通向地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地面上如圖3­5­15所示，某客機(jī)緊急出口離地面高度AB3.0 m，斜面氣囊長(zhǎng)度AC5.0 m，要求緊急疏散時(shí)乘客從氣囊上由靜止下滑到地面的時(shí)間不超過(guò)2 s，g取10 m/s2，求：圖3­5­151乘客在氣囊上滑下的加速度至少為多大；2乘客和氣囊間的動(dòng)摩擦因數(shù)不得超過(guò)多大忽略空氣阻力【導(dǎo)學(xué)號(hào)：963321