专题一 牛顿第二定律基本应用-2023-2024学年高一物理同步专项练习（人教版2019必修第一册）

第四章专题一：牛顿第二定律基本应用（原卷版） 一、解答题 1．如图所示，运动员以的速度将冰壶沿水平冰面投出，冰壶在冰面上沿直线滑行后，其队友开始在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的，以延长冰壶的滑行距离。已知运动员不摩擦冰面时，冰壶和冰面间的动摩擦因数。 求此冰壶： （1）滑行过程中的加速度大小； （2）滑至处的速度大小； （3）投出后在冰面上滑行的总距离x及冰壶运动的总时间。    2．汽车上的安全带和安全气囊，在车祸时能保护驾驶员和乘客．车祸发生时，安全带能把人向后拉住，安全气囊能在人与前挡风玻璃碰撞前迅速形成一个气垫，从而减轻对人的伤害。一辆小汽车正以的速度行驶（由于司机走神）迎面撞上了高架桥的桥墩，此过程可以看作位移为的匀减速直线运动。 （1）求小轿车匀减速过程中的加速度大小； （2）后排一位质量为的乘客车祸时安全带对他的水平拉力恒为，求安全带作用时乘客的速度大小（忽略座椅对人的摩擦力，且此时安全气囊未弹出）； （3）若人体以第（2）小题的末速度撞击前挡风玻璃，仍会受到伤害，因此需要安全气囊进行缓冲。设安全带作用后，安全气囊弹出，对人体的作用力恒为，求人体与气囊的作用多长时间后才能静止？    3．如图所示，滑雪爱好者沿倾角的山坡AC由静止匀加速滑下，经4s滑至底端C，在水平雪面CD上匀减速滑行6.4m后停下，水平面与斜坡平滑连接，滑雪者经过C点时速度大小不变，滑雪者与斜坡AC间的动摩擦因数为，不计空气阻力。取，，，求： （1）斜坡AC的长度L为多少？ （2）人与水平面CD间的动摩擦因数为多少？    4．如图所示，质量为m=10kg的物体，在F=60N水平向右的拉力作用下，由静止开始运动，设物体与水平面之间的动摩擦因素μ=0.5，g=10m/s2，求： （1）在拉力的作用下物体运动的加速度为多大？ （2）5s后撤去拉力，求撤去拉力后1.5s内物体运动的距离？    5．如图所示，两平直的斜坡在点平滑对接，左右两侧与水平面的坡度分别为和，一名质量的单板滑雪运动员（包括装备）在坡上进行训练，他从左侧斜波上匀加速下滑至点后滑上右侧斜坡，在段做匀减速运动，到点速度刚好减为零，已知运动员在左侧斜坡上受到的阻力为重力的0.5倍，下滑经过点时速度为，段长为，从点运动至点用时。，，。求运动员 （1）经过点时的速度大小； （2）在段上通过的位移大小； （3）在段上运动时所受的阻力大小。    6．可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏。如图所示，有一企鹅在倾角为的倾斜冰面上，先以加速度从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏（企鹅在滑动过程中姿势保持不变）。若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数，。求： （1）企鹅向上“奔跑”的位移大小及4s末的速度； （2）企鹅沿冰面上滑的加速度大小； （3）企鹅退滑到出发点的速度大小。    7．滑沙运动是一种比较刺激的娱乐活动，深受小朋友的喜爱，其运动过程可简化为如图所示的模型。长L=1.28m、质量M=10kg的滑板放在倾角θ=37°、足够长的沙坡顶端，质量m=40kg的小朋友坐在滑板上端，从静止开始下滑。小朋友与滑板间动摩擦因数，滑板与沙坡间动摩擦因数，小朋友和滑板一起下滑5s后，沙坡表面湿度变化导致滑板与沙坡间动摩擦因数突然都变为，由于小朋友没有抓握滑板两侧的把手，他从滑板下端滑了下来。小朋友可视为质点，他和滑板的运动可视为匀变速直线运动，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力（sin37°=0.6，g=10m/s²） ,   求: （1）下滑5s时小朋友的速度和位移大小； （2）下滑5s后，小朋友经多长时间从滑板下端滑落； （3）为了保证安全，小朋友握紧滑板把手就可与滑板保持相对静止。那么在沙坡与滑板间动摩擦因数发生变化后，小朋友相对滑板静止情况下，滑板对小朋友沿沙坡方向的阻力是多大？    原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章专题一：牛顿第二定律基本应用（解析版） 一、解答题 1．如图所示，运动员以的速度将冰壶沿水平冰面投出，冰壶在冰面上沿直线滑行后，其队友开始在冰壶滑行前方摩擦冰面，使冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的，以延长冰壶的滑行距离。已知运动员不摩擦冰面时，冰壶和冰面间的动摩擦因数。 求此冰壶： （1）滑行过程中的加速度大小； （2）滑至处的速度大小； （3）投出后在冰面上滑行的总距离x及冰壶运动的总时间。    【答案】（1）；（2）；（3）45m， 【详解】（1）冰壶自由滑行过程根据牛顿第二定律有 代入数据解得 （2）自由滑行时冰壶做匀减速运动，根据位移速度关系有 解得 （3）摩擦冰面后根据牛顿第二定律有 解得 冰