课时分层作业 17 牛顿运动定律的应用-2021-2022学年高中物理必修1【名师导航】同步Word练习(教科版)

课时分层作业(十七)　牛顿运动定律的应用 (时间：40分钟　分值：100分) (15分钟　50分) 一、选择题(本题共6小题，每小题6分) 1．用30 N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg的物体，力F作用3秒后消失，则第5秒末物体的速度和加速度分别是(　　) A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2 B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2 C．v＝4.5 m/s，a＝0 D．v＝7.5 m/s，a＝0 C　[由牛顿第二定律知前3秒内F＝ma1即a1＝ m/s2＝1.5 m/s2；3秒末物体速度v＝a1·t＝1.5 m/s2×3 s＝4.5 m/s；3秒后F消失，物体所受合外力为零，则a2＝0；物体做匀速直线运动，故选项C正确．] ＝ 2.如图所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两个水平方向力的作用，其中水平向右的力F1＝5 N，水平向左的力F2＝10 N，当F2由10 N逐渐减小到零的过程中，物体的加速度大小是 (　　) A．逐渐减小　　　　　 B．逐渐增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小 C　[F2由10 N减到5 N的过程中F合＝F2－F1＝ma，a方向沿F2方向且逐渐减小；当F2<5 N后，F合＝F1－F2＝ma，a方向沿F1方向且逐渐增大；故加速度先减小后反向增大，选项C正确．] 3．质量为1 kg的物体，受水平恒力作用，由静止开始在光滑的水平面上做加速运动，它在t s内的位移为x m，则F的大小为 (　　) A. B. C. D. A　[由x＝ N，故A正确．] N＝ m/s2，对物体由牛顿第二定律得：F＝ma＝1×at2得：a＝ 4．(多选)如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则(　　) A．车厢的加速度为gtan θ B．绳对物体1的拉力为 C．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g D．物体2所受底板的摩擦力为m2gsin θ AB　[对物体1受力分析知，mgtan θ＝ma，得a＝gtan θ，故选项A正确；绳的拉力设为F，则有F·cos θ＝m1g，F＝，选项C错误；水平方向上f＝m2a＝m2gtan θ，故选项D错误．] ，故选项B正确；对物体2受力分析知，竖直方向上，F＋FN＝m2g，得FN＝m2g－ 5．某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为(　　) 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 B　[消防队员下落H＝2 m后末速度为v，由运动学公式v2＝2gH；缓冲减速下降了h＝0.5 m；由运动学公式得0－v2＝－2ah而a＝g＝5mg，故选项B正确．]；由牛顿第二定律得缓冲过程FN－mg＝ma，解得N＝mg＋ma＝m 6．(多选)如图所示，光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边．三个斜面的倾角分别为75°、45°、30°.物体分别沿三个斜面由顶端从静止滑到底端，下面说法中正确的是(　　) A．物体沿DA滑到底端时具有最大速率 B．物体沿EA滑到底端所需时间最短 C．物体沿CA下滑，加速度最大 D．物体沿DA滑到底端所需时间最短 CD　[设底边AB长为L，则倾角为θ的斜面长度为x＝，当θ＝45°时，t最小，选项B错误，选项D正确．] ＝＝＝at2得，t＝，当θ＝75°时，v最大，选项A错误；由x＝＝＝；由牛顿第二定律得，物体沿斜面下滑时加速度a＝gsin θ，故当θ＝75°时加速度最大，故选项C正确；由v2＝2ax可得，物体沿斜面滑到底端时的速度为v＝ 二、非选择题(14分) 7．楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ＝37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数μ＝0.5，天花板长为L＝4 m，取sin 37°＝0.6，试求： (1)刷子沿天花板向上的加速度大小； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间． [解析]　(1)以刷子为研究对象，分析受力情况，作出受力图，如图所示． 根据牛顿第二定律得 (F－mg)sin θ－f＝ma (F－mg)cos θ－N＝0 又f＝μN，联立解得 a＝2 m/s2. (2)刷子做匀加速运动，初速度为零，位移为L＝4 m，则L＝at 2 得到t＝＝2 s. [答案]　(1)2 m/s2　(2)2 s (25分钟　50分) 一、选择题(本题共4小题，每小题6分) 1．如图所示，左右带有固定挡板的长