第4章 专题提升6 牛顿运动定律的综合应用（课时作业）-2021-2022学年新教材高中物理必修第一册【导与练】高中同步全程学习（粤教版）

专题提升6　牛顿运动定律的综合应用

课时作业

基础巩固练

1.(2021·广东汕头测试)某物体的质量为1 kg,在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动,其速度-时间图像如图所示,根据图像可知(　D　)

A.物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力

B.物体在第3 s内所受的拉力等于1 N

C.物体在第2 s内所受的拉力为零

D.在0～3 s内,物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反

解析:根据vt图像可知,物体在第2 s内做匀速直线运动,合力为零,所以拉力等于滑动摩擦力且摩擦力不为零,故A,C错误;vt图像的斜率表示加速度,由图像可知,第3 s内物体的加速度大小为a3==1 m/s2,根据牛顿第二定律可知物体所受合外力大小为1 N,则F3=f+ma3=f+

1 N>1 N,故B错误;根据牛顿第二定律和平衡条件可知,拉力方向始终与摩擦力方向相反,故D正确.

2.(2020·重庆育才开学考试)在t=0时,将一乒乓球以某一初速度竖直向上抛出,一段时间后落回抛出点.已知乒乓球运动过程中受到的

空气阻力大小与速度大小关系为f=kv(k为大于零的常数).规定竖直向上为正方向,下图是定性描述上述过程中乒乓球的加速度a、速度v随时间t变化规律的图像,可能正确的是(　D　)

解析:上升、下降的整个运动过程中,加速度方向竖直向下,为负值,因此A、B错误;上升的过程中,速度减小,空气阻力减小,合力向下且减小,因此加速度向下且减小;下落的过程中,向下的速度越来越大,空气阻力越来越大,重力不变,因此向下的合力减小,加速度仍减小,因此整个运动过程中,加速度一直减小,在vt图像中,斜率逐渐减小,D正确,C错误.

3.(多选)物体A,B,C均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mA,mB,mC,它们与水平面间的动摩擦因数分别为μA,μB,μC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体A,B,C,所得加速度a与拉力F的关系图线如图中甲、乙、丙所示,则以下说法正确的是(　ABD　)

A.μA=μB,mA<mB 

B.μB<μC,mB=mC

C.μB=μC,mB>mC 

D.μA<μC,mA<mC

解析:根据牛顿第二定律有F-μmg=ma,解得a=-μg,则aF图像的斜率k=,由题图可看出,乙、丙的斜率相等,小于甲的斜率,则mA<mB=mC.当F=0时,a=-μg,根据题图可看出,μA=μB<μC.

4.如图所示,从某一高处自由下落的小球,落至弹簧上端并将弹簧压缩到最短.问小球被弹簧弹起直至离开弹簧的过程中,小球的速度和所受合力变化情况是(　C　)

A.合力变大,速度变大

B.合力变小,速度变大

C.合力先变小后变大,速度先变大后变小

D.合力先变大后变小,速度先变小后变大

解析:小球被弹簧弹起直至离开弹簧的过程中,弹力一直减小,开始时,弹力大于重力,合力向上,弹起的过程中,合力减小,加速度减小,但是加速度的方向与速度方向相同,做加速运动,当重力和弹力相等后,重力大于弹力,合力方向向下,合力增大,加速度增大,但加速度的方向与速度方向相反,做减速运动.所以合力先变小后变大,速度先变大后变小.故C正确,A,B,D错误.