第12练 牛顿运动定律的应用-2022年【寒假分层作业】高一年级物理（沪科版2020必修一+必修二）

第12练牛顿运动定律的应用（解析版） 一、单选题 1．一重物在竖直向上的拉力F作用下，开始竖直向上做直线运动，其速度随时间t变化的图像如图所示（图像在0～1s、3～4s阶段为直线，1～3s阶段为曲线），下列判断正确的是（　　） A．第2s末拉力大小为0 B．第1s内的拉力大于第4s内的拉力 C．第2s末速度反向 D．前4s内位移为0 【答案】B 【详解】 A．根据图像可知，第2s末加速度为零，根据牛顿第二定律可知，合外力为零，所以拉力等于重力，故A错误； B．根据图像可知，第1s内的加速度为正，方向向上，则拉力大于重力，第4s内的加速度为负，方向向下，拉力小于重力，所以第1s内的拉力大于第4s内的拉力，故B正确； C．根据图像可知，0～4s内，重物一直向上运动，2s末速度没有反向，故C错误； D．速度图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，根据图像可知，前4s内位移为正，不为零，故D错误。 故选B。 2．如图，质量为2m的物体M和质量为m的物体N放在光滑水平地面上，M、N之间用不可伸长的轻绳连接。开始时绳子刚好处于伸直状态，若用水平向左的恒力F拉物体M，则（　　） A．两物体一起运动时，M的加速度大小为 B．两物体一起运动时，绳中的张力与F大小相等 C．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，M所受的合外力小于 D．若水平面粗糙，它们与地面的动摩擦因数均为μ，两物体一起运动时，N所受的合外力大小为 【答案】C 【详解】 A．两物体一起运动时，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得整体的加速度大小为 故A错误； B．设绳中的张力大小为T，对物体N根据牛顿第二定律可得 故B错误； CD．若水平面粗糙，两物体一起运动时，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律可得整体的加速度大小为 则M、N所受的合外力大小分别为 故C正确，D错误。 故选C。 3．五个质量相等的物体置于光滑水平面上，如图所示，现对左侧第1个物体施加大小为F、方向水平向右的恒力，则第1个物体对第2个物体的作用力等于（　　） A．F B．F C．F D．F 【答案】D 【详解】 对五个物体整体由牛顿第二定律有 则 隔离第2、3、4、5个物体，设第1个物体对第2个物体的作用力为，则 联立可得 故D正确，ABC错误。 故选D。 4．如图甲所示，质量为m的物体放在水平面上，给物体以水平向左的初速度，同时在物体上施加一水平向右的的外力，从该时刻开始计时，外力作用一段时间后撤走，经过一段时间物体停止运动，图乙为整个过程中物体的速度随时间的变化规律，重力加速度g取，不计空气阻力.则下列说法正确的是（　　） A． B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.1 C．物体运动的总时间为3s D．物体的位移为5m 【答案】C 【详解】 AB．由图乙可知，物体在0~1s内沿正方向做减速运动，1~2s内沿负向做加速运动，2s后沿负方向做减速运动，则外力在2s末撤走，外力F的作用时间为2s，由图知，在0~1s内物体的加速度大小为 由牛顿第二定律得 1s~2s内物体的加速度大小为 由牛顿第二定律得 由以上可解得 AB错误； C．撤走外力的瞬间，物体的速度沿负方向且大小为2m/s，此后物体在摩擦力的作用下做减速运动，则物体的加速度大小为 则撤走外力后物体运动的时间为 所以物体运动的总时间为3s，C正确； D．图象，图线与横坐标轴围成的面积表示位移，则物体运动的位移为 D错误。 故选C。 5．2019年11月，在温州翔宇中学举行的浙江省中学生田径锦标赛中，某校高二学生王鑫宇以2米的成绩获得冠军，如图所示。则下列说法正确的是（不计空气阻力）（　　） A．王鑫宇在上升阶段重力变大了 B．王鑫宇在空中跨越过程处于失重状态 C．王鑫宇起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力 D．王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力大于他对地面的压力 【答案】B 【详解】 AB．鑫宇在上升阶段只受重力，处于失重状态，且重力大小不变，故A错误B正确； CD．地面对人的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故CD错误。 故选B。 二、填空题 6．质量为1 kg的小木块静止在倾角为37°的斜面底端，水块和斜面间动摩擦因数为0.5，用大小为12 N、平行于斜面向上的恒力F拉动木块向上运动，经过2s撤去F，此时小木块的速度为______m/s，又经过______s木块运动到最高点。（g取，，） 【答案】4 0.4 【详解】 [1][2]根据牛顿第二定律可知 则2s末的速度 撤去外力后的加速度大小 速度减为零的时间 7．如图甲，质量为1kg小物块在水平恒力F作用下沿粗糙的地面由静止开始运动，在t=1s时刻撤去恒力F，物体运动的图像如图乙所示，，则在撤去F前的平均速度大小为______