2019年高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）课后作业 新人教版必修1.doc

2019年高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）课后作业 新人教版必修1一、单项选择题(每小题6分，共30分)1用30 N的水平外力F，拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()Av4.5 m/s，a1.5 m/s2Bv7.5 m/s，a1.5 m/s2Cv4.5 m/s，a0Dv7.5 m/s，a02如下图所示，长木板的右端与桌边相齐，木板与桌面间的动摩擦因数为，今施一水平恒力F将木板推离桌面，在长木板翻转之前，木板的加速度大小变化是()A逐渐增大B逐渐减小C保持不变 D先增大后减小3A，B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且mA3mB，则它们所能滑行的距离xA，xB的关系为()AxAxB BxA3xBCxAxB DxA9xB4如下图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N，完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10 N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8 N，这时小车运动的加速度大小是()A2 m/s2 B4 m/s2C6 m/s2 D8 m/s25如图所示，质量M1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数10.1，在木板的左端放置一个质量m1 kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数20.4，设木板足够长，若对铁块施加一个大小从零开始连续增加的水平向右的力F，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，取g10 m/s2，则下面四个图中能正确反映铁块受到木板的摩擦力大小f随力F大小变化的是()二、多项选择题(每小题6分，共18分)6静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的图线如图所示，则下列说法正确的是()A物体在20 s内平均速度为零B物体在20s末的速度为零C物体在20s末又回到出发点D物体在l0s末的速度最大7有两个物体，质量分别为m1和m2，A原来静止，B以速度v向右运动，如图所示如果对它们加上完全相同的作用力F，那么在如下的条件下，哪些能使它们的速度在某一时刻相同()AF方向向右，m1m2BF方向向右，m1m2DF方向任意，m1m28如图所示，水平传送带左右两端相距L3.5 m，物块A以水平速度v04 m/s滑上传送带左端，物块与传送带间的动摩擦因数0.1.设A到达传送带右端时的瞬时速度为v，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A若传送带速度等于2 m/s，物块一直做减速运动B若传送带速度等于3.5 m/s，v一定等于3 m/sC若v等于3 m/s，传送带一定不能沿顺时针方向转动D若v等于3 m/s，传送带可能静止，也可能沿逆时针或顺时针方向转动答案课后作业1Ca m/s21.5 m/s2，vat1.53 m/s4.5 m/s.因为水平面光滑，因此5 s末物体速度为4.5 m/s，加速度a0.2C在木板翻转之前，摩擦力不变，木板合力不变，加速度不变3A根据牛顿第二定律知，两物体加速度ag，且初速度相同，根据运动学公式v22ax，知x，xAxB.4B此时物体受合力F合4 N，所以a4 m/s2.5C本题结合图形考查受力分析和牛顿第二定律，意在考查考生的推理能力和综合分析能力摩擦力f的最大值为2mg4 N，木板与地面间的摩擦力的最大值为1(Mm)g2 N当F2 N时，木板和铁块相对地面静止，fF；当F2 N，并且木板和铁块一起相对地面加速运动时，设此时系统的加速度为a，根据牛顿第二定律，对整体F1(Mm)g(Mm)a，对铁块Ffma，可得f1 N，从此关系式可以看出，当F6 N时，f达到最大静摩擦力，由此可以得出当F6 N时，木板和铁块就不能一起相对地面加速运动，而是分别加速运动，这时不论F多大，f均为4 N，由此知C正确6BD物体是放在光滑水平面上，由图示的外力情况，物体是先加速运动，之后又减速运动，但一直是向前运动的7BC要想达到速度相同，应使速度小的产生加速度大8AD本题以隐含动、静摩擦力的转换为纽带，考查分析传送带施给物块的摩擦力的“不变”与“突变”及其方向的确定，同时还考查考生全面分析问题的能力若传送带静止，物块从左端到右端做匀减速运动，由vv22gL，得v3 m/s.若传送带的速度等于2 m/s，不论传送带沿哪个方向转动，物块都将从传送带的左端一直做匀减速运动到右端，A正确；当传送带的速度等于3.5 m/s，若传送带沿逆时针方向转动，可求出v3 m/s；若传送带沿顺时针方向转动，物块向右减速到速度为3.5 m/s时，将与传送带一起匀速运动到最右端，此时v3.5 m/s，B错误；若v等于3 m/s，传送带可能静止、也可能沿逆时针或顺时针方向转动，C错误，D正确三、非选择题(共52分)9(8分)质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示，两条直线分别表示物体受到水平拉力和不受拉力作用的vt图线，则图线b与上述的_情况相符，该物体受到的拉力是_10(8分)质量为0.2 kg的物体，以24 m/s的初速上抛，由于空气阻力，经2 s到达最高点，设物体运动中所受空气阻力大小恒定，g取10 m/s2，则物体上升的最大高度为_，物体从最高点落回抛出点的时间为_11(12分)一木箱静止在水平地面上，装货物后质量为50 kg，木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，某人以200 N的力推箱，推力的方向与水平面成30角斜向下(g取10 m/s2)求：(1)木箱的加速度；(2)第2 s末木箱的速度12(10分)质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环已知重力加速度为g，不计空气影响(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小；(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示求此状态下杆的加速度大小a；为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？13(14分)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的vt图象如图所示g取10 m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数； (2)水平推力F的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小答案9.受拉力作用1.8 N解析：由vt图象可以计算出图线a的加速度aa m/s21.5 m/s2，图线b的加速度ab m/s20.75 m/s2，由此可以判定图线a表明物体在做匀减速运动，即不受拉力作用；图线b表明物体在做匀加速直线运动，即受拉力作用由a图线列方程Ffmaa，对b列方程FFfmab，由，得Fm(aaab)0.8(1.50.75)N1.8 N.1024 m s解析：利用a和xv0tat2求hmax，或利用匀变速直线运动中，由xt求hmax，再用牛顿第二定律mgfma，如下图所示求f，得下落加速度a，再求出落回时间t.11(1)1.1 m/s2(2)2.2 m/s解析：取木箱来研究，木箱受力情况如图所示，其中F为推力，mg为重力，FN为支持力，F为滑动摩擦力建立直角坐标系xOy，并取加速度a的方向为x轴的正方向(1)将推力F沿x轴、y轴两个方向进行分解得FxFcos30FyFsin30.根据牛顿第二定律有在水平方向上F合xFxFma.在竖直方向上由平衡条件得FNFsin30mg0，又因为FFN.联立解得a，代入数据得a1.1 m/s2.(2)第2 s末速度为v2at1.12 m/s2.2 m/s.12(1)如图1，设平衡时，绳中拉力为T，有2Tcosmg0由图1知cos由式解得Tmg(2)此时，对小铁环进行受力分析如图2，有TsinmaTTcosmg0由图2知60，代入式解得ag如图3，设外力F与水平方向成角，将杆和小铁环当成一个整体，有Fcos(Mm)aFsin(Mm)g0由式解得F(Mm)gtan(或60)130.26 N46 m解析：(1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t，加速度为a2，则a22 m/s2.设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有Ffma2，Ffmg.联立得0.2.(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则a11 m/s2根据牛顿第二定律，有FFfma1联立得Fmgma16 N(3)解法一由匀变速直线运动位移公式，得xx1x2v10t1a1tv20t2a2t46 m.解法二根据vt图象围成的面积，得x(t1v20t2)46 m.