4.3 用牛顿运动定律解决问题(一)（二）（习题）-格邦高中阶段2019-2020学年上学期高一物理必修1同步习题

4.3牛顿运动定律解决问题(一)（二）习题 基础巩固： 1.质量为m的物体,放在粗糙的水平地面上,受到一个水平方向的恒力F的作用而运动,在运动中,物体加速度a的大小(　　) A.和物体的运动速度有关 B.和物体跟地面间的动摩擦因数无关 C.和物体运动的时间无关 D.和恒力F成正比 答案C 2.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取 10 m/s2,则汽车刹车前的速度为(　　) A.7 m/s B.14 m/s C.10 m/s D.20 m/s 答案B 3.(2018山东学考)如图所示,某物体在拉力F的作用下竖直向上运动,下列几种运动,拉力最大的是(　　) A.以5 m/s的速度匀速上升 B.以3 m/s的速度匀速上升 C.以5 m/s2的加速度加速上升 D.以3 m/s2的加速度加速上升 答案C 4.如图所示,物体M处于静止状态,三条细绳中的拉力之比FT1∶FT2∶FT3为(　　) A.1∶2∶3 B.1∶2∶ C.5∶4∶3 D.∶1∶1 答案B 5.(多选)如图所示,氢气球受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为θ,在细绳被剪断的瞬间,气球所受外力的合力为(氢气球的重力忽略不 计)(　　) A.与原来绳子的拉力大小相等,方向相反 B.沿风力方向,大小等于风力 C.沿竖直方向向上,大小等于气球所受的浮力 D.与原来绳子的拉力方向相反,大小等于风力与浮力的合力 答案AD 6.滑板运动是一项非常刺激的水上运动。研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力垂直于滑板面。如图所示,运动员在水平牵引力作用下,滑板面与水平面之间的夹角θ=37°,滑板匀速运动,人和滑板的总质量为100 kg,忽略空气阻力,g取10 m/s2,则水平牵引力为(sin 37°=0.6)(　　) A.1 250 N B.1 000 N C.750 N D.500 N 答案C 7.如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图象,则(　　) A.物体在0~2 s内处于失重状态 B.物体在2~4 s内处于超重状态 C.物体在4~5 s内处于失重状态 D.由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态 答案C 思维拓展： 1.一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4 s内通过8 m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2 s停止,已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车运动过程中所受的阻力大小不变,求: (1)关闭发动机时汽车的速度大小。(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小。(3)汽车牵引力的大小。 点拨汽车的运动分析根据运动学公式求加速度确定汽车所受各力 解析(1)汽车开始做匀加速直线运动,则x0=t1,解得v0==4 m/s。 (2)汽车滑行减速过程中加速度a2==-2 m/s2 由牛顿第二定律得-Ff=ma2解得Ff=4×103 N。 (3)开始加速过程中加速度为a2,则x0=a2 ；由牛顿第二定律得F-Ff=ma2 解得F=Ff+ma2=6×103 N。答案(1)4 m/s　(2)4×103 N　(3)6×103 N 2. 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v-t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μ。(2)水平推力F的大小。 (3)0~10 s内物体运动位移的大小。 解析(1)设物体做匀减速直线运动的时间为Δt2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2,则a2==-2 m/s2① 设物体所受的摩擦力为Ff,根据牛顿第二定律,有Ff=ma2 ②Ff=-μmg ③ 联立①②得 μ==0.2。 ④ (2) 设物体做匀加速直线运动的时间为Δt1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1,则a1==1 m/s2⑤ 根据牛顿第二定律,有F+Ff=ma1 ⑥ 联立③⑥得F=μmg+ma1=6 N。(3)方法一　由匀变速直线运动位移公式,得 x=x1+x2=v10Δt1+a1Δ+v20Δt2+a2Δ=46 m。 方法二　根据v-t图象围成的面积,得x=×Δt1+v20×Δt2=46 m。 答案(1)0.2　(2)6 N　(3)46 m 3.如图所示,ACD是一滑雪场示意图,其中AC是长L=8 m、倾角θ=37°的斜坡,CD段是与斜坡平滑连接的水平面。人从A点由静止下滑,经过C点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下