课时作业19 牛顿运动定律的应用 (Word练习)-【优化指导】2020-2021学年新教材高中物理必修第一册(人教版)

课时作业(19)　牛顿运动定律的应用 1．如图所示，水平地面上一物体以5 m/s的初速度向右滑行，若物体与地面间的动摩擦因数为0.25，取g＝10 m/s2，则物体在3 s内的位移大小为(　　) A．0.5 m　　　　　　 B．2.5 m C．3.75 m D．5 m D　[根据牛顿第二定律得μmg＝ma，解得a＝μg＝2.5 m/s2.物体匀减速运动的时间t＝×2 m＝5 m．]t＝ s＝2 s，即物体滑行2 s后停止运动，物体在3 s内的位移大小为x＝＝ 2．假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力大小与汽车所受的重力大小差不多，当汽车以20 m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑动的距离约为(　　) A．40 m B．20 m C．10 m D．5 m B　[由牛顿第二定律得a＝ m＝20 m．]＝＝g＝10 m/s2，由v2＝2ax得汽车滑动的距离x＝＝ 3．(多选)钢球在足够深的油槽上方某一高度由静止下落，落入油槽中以后，球受的阻力正比于其速率，则球在油中的运动情况可能是(　　) A．先加速后减速，最后静止 B．一直匀速运动 C．先加速后匀速 D．先减速后匀速 BCD　[设阻力与速度的比例为k，则阻力为f＝kv，若落入油槽中时重力大于阻力，则球做加速运动，即mg－kv＝ma，速度增大，f增大，当f增大到等于重力时球做匀速运动，此后阻力不变，重力不变，球做匀速运动；即球先加速后匀速，故C正确；若落入油槽时，重力等于阻力，则球做匀速运动，选项B正确；若落入油槽中时重力小于阻力，则球做减速运动，即kv－mg＝ma，速度减小，f减小，当f减小到等于重力时球做匀速运动，此后阻力不变，重力不变，球做匀速运动，即球先减速后匀速，故D正确．] 4．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 B　[设汽车刹车后滑动时的加速度为a，由牛顿第二定律得：－μmg＝ma，解得：a＝－μg.由0－v m/s＝14 m/s.]＝＝＝2ax可得，汽车刹车前的速度为：v0＝ 5．甲、乙两球从同一高度同时由静止释放，下落时受到的空气阻力F与球的速率v成正比，即F＝－kv(k>0)，且两球的比例常数k相等，如图所示为下落时两球的v－t图像．若甲球与乙球的质量分别为m1与m2，则(　　) A．m2>m1，且甲球先抵达地面 B．m2>m1，且乙球先抵达地面 C．m2<m1，且甲球先抵达地面 D．m2<m1，且乙球先抵达地面 B　[由图像知甲乙两球匀速运动的速度关系：v乙＞v甲 由平衡条件得：mg＝kv，联立得：m2＞m1 ；故两者位移相等时，即图线与时间轴围成的面积相等，知球乙的运动时间短，即球乙先抵达地面．] 6．纳米技术(1纳米＝10－9 m)是在纳米尺度(10－9 m～10－7 m)范围内通过直接操纵分子、原子或分子团使其重新排列从而形成新物质的技术．用纳米材料研制出一种新型涂料喷涂在船体上能使船体在水中航行形成空气膜，从而使水的阻力减小一半．设一货轮的牵引力不变，喷涂纳米材料后航行加速度比原来大了一倍，则牵引力与喷涂纳米材料后的阻力f之间大小关系是(　　) A．F＝f B．F＝f C．F＝2f D．F＝3f B　[喷涂纳米材料前，由牛顿第二定律，则有F－f＝ma，喷涂纳米材料后，则有F－f.]f＝m·2a，联立两式解得：F＝ 7．如图所示，在地面上固定的两根竖直杆a、b之间搭建两个斜面1、2，已知斜面1与a杆的夹角为60°，斜面2与a杆的夹角为 30°.现将一小物块先后从斜面1、2的顶端(a杆处)由静止释放，两次到达斜面底端(b杆处)所用时间相等，若小物块与斜面1、2之间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，则等于(　　) A．　 　 B． C．　 D． D　[令a、b之间的水平距离为L，当物体从斜面1运动时： t2＝ 物体在斜面2上运动时： 2L＝t2 联立解得： ＝ 故D正确，A、B、C错误．] 8．一个物体从空中由静止释放做匀加速运动，在t＝2 s的时间内下落了h＝18 m，已知物体的质量为4 kg，g取10 m/s2，求： (1)物体加速度的大小； (2)物体受到的空气阻力的大小． 解析　(1)物体下落时间t＝2 s时(物体未着地)下落高度h＝at2 代入数据解得a＝9 m/s2. (2)物体受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有 mg－f＝ma 解得f＝4 N. 答案　(1)9 m/s2　(2)4 N 9．如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、C