课时跟踪检测(24) 牛顿运动定律的应用（Word练习）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（人教版2019，河南河北专用）

4 / 4 课时跟踪检测（二十四） 牛顿运动定律的应用 A级——学考达标 1．“巨浪”潜射导弹是护国卫疆的利器，假设导弹刚发射后的一段运动可近似看成初速度为0、竖直向上的匀加速直线运动，有一导弹的质量为m，助推力为F，忽略空气阻力及质量的变化，则当导弹运动了时间t时的速度大小为(　 ) A.t　　　　　　 B.t C. D. 解析：选A　根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得a＝－g，导弹运动了时间t时的速度大小v＝at＝t，A正确。 2．(2023·广东汕尾高一检测)刹车痕迹是交警判断交通事故中汽车是否超速的重要依据之一，在一次交通事故中，货车司机看到前方道路上突然窜出一头耕牛时紧急刹车，但还是发生了事故。交警在现场量得货车的刹车痕迹长为15 m，已知货车车轮与地面间的动摩擦因数是0.6，g取10 m/s2，请你帮助交警计算货车的初速度大约为(　 ) A．40 km/h B．50 km/h C．60 km/h D．70 km/h 解析：选B　货车刹车时受地面的摩擦力，由牛顿第二定律得－μmg＝ma，解得a＝－μg＝－6 m/s2，由运动学规律x＝，将v＝0，a＝－6 m/s2，x＝15 m，代入可解得v0≈13.4 m/s≈48 km/h，约为50 km/h，B正确。 3．(2022·辽宁高考)如图所示，一小物块从长1 m的水平桌面一端以初速度v0沿中线滑向另一端，经过1 s从另一端滑落。物块与桌面间动摩擦因数为μ，g取10 m/s2。下列v0、μ值可能正确的是(　 ) A．v0＝2.5 m/s B．v0＝1.5 m/s C．μ＝0.28 D．μ＝0.25 解析：选B　根据题意，小物块平均速度为1 m/s，小物块做匀变速直线运动，设小物块运动的末速度为v，则＝1 m/s，且小物块的末速度大于等于0。因此v0最大为2 m/s，由v2－v02＝－2μgx得μ最大为0.2，故选B。 4.车辆在行驶过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害。为了尽可能地减小碰撞引起的伤害，人们设计了安全带及安全气囊，如图所示。假定乘客质量为70 kg，汽车车速为108 km/h(即30 m/s)，从发生碰撞到车完全停止需要的时间为1 s，安全带及安全气囊对乘客的平均作用力大小为(　 ) A．2 100 N B．6 000 N C．8 000 N D．1 000 N 解析：选A　从发生碰撞到车完全停止的1 s内，乘客的速度由30 m/s减小到0，视为匀减速运动，则有a＝＝－ m/s2＝－30 m/s2，根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的平均作用力F＝ma＝70×(－30)N＝－2 100 N，负号表示力的方向跟初速度方向相反。故选A。 5．(2023·重庆高一检测)在某次消防灭火行动中，消防灭火直升机通过一根长绳子吊起质量为2×103 kg的水桶(包括水)，起飞时，在2 s内将水桶(包括水)由静止开始竖直向上匀加速提升了4 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力，则该段时间内绳子拉力大小为(　 ) A．2.0×104 N B．2.4×104 N C．4.0×104 N D．4.8×104 N 解析：选B　由匀变速直线运动规律x＝at2，得水桶(包括水)的加速度a＝＝2 m/s2，以水桶(包括水)为研究对象，FT－mg＝ma，得绳子拉力FT＝mg＋ma＝2×103×10 N＋2×103×2 N＝2.4×104 N，B正确。 6.(多选)如图所示，质量m＝2 kg的滑块以v0＝20 m/s的初速度沿倾角θ＝37°的足够长的斜面向上滑动，经t＝2 s滑行到最高点。g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。下列说法正确的是(　 ) A．滑块运动的加速度大小为10 m/s2 B．滑块运动的加速度大小为5 m/s2 C．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5 D．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2 解析：选AC　滑块的加速度大小为a＝＝10 m/s2，A正确，B错误；对滑块受力分析有mgsin θ＋μmgcos θ＝ma，解得μ＝0.5，C正确，D错误。 7.建设房屋时，保持屋顶底边L不变，要求设计屋顶的倾角θ，以便下雨时落在房顶的雨滴能尽快地滑离屋顶。若将雨滴沿屋顶下滑的运动视为自屋顶开始的无初速度、无摩擦的运动，则倾角θ的理想值为(　 ) A．30° B．45° C．75° D．60° 解析：选B　设雨滴匀加速下滑的加速度为a，根据牛顿第二定律有mgsin θ＝ma，解得a＝gsin θ，根据匀变速直线运动的规律有＝at2，解得t＝＝，根据数学知识可知，当倾角为45°时，雨滴下滑时间最短，所以理想倾角为45°。故选B。 8．(2022·浙江6月选考)物流公司通过滑轨把