第4章 专题提升5 牛顿运动定律应用中的经典模型（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5　牛顿运动定律应用中的经典模型 课时作业 基础巩固练 1.如图所示,弹簧测力计外壳的质量为m0,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m的重物.现用一竖直向上的外力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,则弹簧测力计的读数为(　C　) A.mg B.F C.F D.F 解析:将弹簧测力计及重物视为一个整体,设它们共同向上的加速度为a.由牛顿第二定律得F-(m0+m)g=(m0+m)a,弹簧测力计的示数等于它对重物的拉力,设此力为T,则对重物由牛顿第二定律得T-mg=ma,联立解得T=F,C正确. 2.(多选)水平地面上有两个完全相同的木块A,B,在水平推力F的作用下运动,用FAB代表A,B间的相互作用力,下列说法正确的是(　AD　) A.若地面是完全光滑的,则FAB=F B.若地面是完全光滑的,则FAB<F C.若木块与地面间的动摩擦因数为μ,则FAB>F D.若木块与地面间的动摩擦因数为μ,则FAB=F 解析:若地面是光滑的,对整体运用牛顿第二定律得整体的加速度a=,再对B运用牛顿第二定律得FAB=ma=F,故A正确,B错误;若地面是粗糙的,动摩擦因数设为μ,对整体运用牛顿第二定律得整体的加速度a==-μg,再对B运用牛顿第二定律得FAB-μmg=ma,解得FAB=,故C错误,D正确. 3.(多选)(2021·广东中山测试)如图所示,有一木块A以某一速度v0自左端冲上静止的皮带运输机的传送带上,然后以一较小的速度v自右端滑离传送带,若传送带在皮带轮带动下运动时,A仍以速度v0冲上传送带,设传送带的速度小于A的初速度v0,但大于v,则(　AD　) A.若皮带轮逆时针方向转动,A仍以速度v离开传送带的右端 B.若皮带轮逆时针方向转动,A可能到达不了传送带的右端 C.若皮带轮顺时针方向转动,A离开传送带时速度仍为v D.若皮带轮顺时针方向转动,A离开传送带时速度大于v 解析:若皮带轮逆时针方向转动,木块受到的摩擦力水平向左,木块一直做匀减速直线运动,与传送带静止时的受力、运动情况相同,由题意知末速度仍为v,故A正确,B错误;若皮带轮顺时针方向转动,因为传送带速度小于木块初速度v0,所以木块首先做减速运动,又因为传送带的速度大于v,木块的速度不可能再减小到v,当木块的速度与传送带的速度相同时木块与传送带一起匀速运动.所以木块离开传送带时的速度要大于v,故C错误,D正确. 4.(2020·广东广州测试)如图所示,物块m在静止的传送带上以速度v匀速下滑时,传送带突然启动,方向如图中箭头所示,若传送带的速度大小也为v,则传送带启动后(　C　) A.受传送带的影响,m可能静止在传送带上 B.受传送带的影响,m可能沿传送带向上运动 C.m受到的摩擦力不变,下滑的速度不变 D.若传送带的速度大小为2v,则m下滑的速度变小 解析:因滑动摩擦力与两物体的相对运动速度无关,则由于传送带是向上转动的,在传送带启动前后,物块都只受重力、支持力、沿斜面向上的滑动摩擦力,物块受力不变,所以其下滑的速度也不变. 5.如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m,2m的A,B两个物体,A,B间的最大静摩擦力为μmg,现用水平拉力F拉B,使A,B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为(　C　) A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg 解析:当A,B之间恰好不发生相对滑动时力F最大,此时,A物体所受的合力为μmg,由牛顿第二定律知aA==μg,,对于A,B整体,加速度a=aA=μg.由牛顿第二定律得F=3ma=3μmg. 6.(多选)(2020·广东实验中学期末)水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,用于对旅客的行李进行安全检查.下图为一水平传送带的装置示意图,紧绷的传送带AB始终保持v0=1 m/s的恒定速率运行.旅客把行李无初速度地放在A处,设行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,AB间的距离为2 m,g取10 m/s2.若旅客把行李放到传送带的同时以v=1 m/s的恒定速度平行于传送带运动到B处取行李,则(　BD　) A.行李提前0.5 s到达B B.乘客提前0.5 s到达B C.若传送带速度足够大,行李最快也要4 s才能到达B D.若传送带速度足够大,行李最快也要2 s才能到达B 解析:行李在传送带上加速时的加速度为a==μg=0.1×10 m/s2= 1 m/s2,行李加速到和传送带速度相等需要的时间为t1== s=1 s,此时行李的位移为s1=== m=0.5 m,此后行李做匀速运动到B,需要时间为t2== s=1.5 s,行李运动到B的总时间t总=t1+t2= 1 s+1.5 s=2.5 s.人运动到B处需要的时间为t3== s=2 s,故人比行李提前0.5 s到达B处,故B正确,A错误;传送带的速度足够大,可