第四章 专题提升6 牛顿运动定律的综合应用-【导与练】2023-2024学年高中物理必修第一册同步全程学习课时作业word（新教材，粤教版）

专题提升6　牛顿运动定律的综合应用 课时作业 1.物体A、B均静止在同一水平面上,其质量分别为mA和mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA和μB.现用水平力F分别拉物体A、B,它们的加速度a与拉力F的关系图像如图所示,由图像可知(　C　) A.μA>μB,mA>mB B.μA<μB,mA<mB C.μA>μB,mA<mB D.μA<μB,mA>mB 解析:对物体受力分析得F-μmg=ma,即a=-μg,图像斜率表示,故mA<mB,纵截距表示-μg,故μA>μB,故选C. 2.(多选)图甲所示的救生缓降器由挂钩、吊带、绳索及速度控制装置等组成,是一种可使人沿绳缓慢下降的安全营救装置.如图乙所示,高层建筑工人在一次险情中,将安全带系于腰部,从离地面某高度处通过救生缓降器着陆时速度恰好为零,图丙是工人下落全过程中绳索拉力随时间变化的Ft图像.已知工人的质量m=60 kg,g取10 m/s2,则工人(　BC　) A.下落过程最大速度为10 m/s B.下落过程最大速度为12 m/s C.下落的总高度为30 m D.下落的总高度为36 m 解析:设竖直向下为正方向,0～3 s根据牛顿第二定律有mg-F1=ma1,解得a1=4 m/s2;3～5 s根据牛顿第二定律得mg-F2=ma2,解得a2=-6 m/s2, t=3 s时速度最大为vm=4×3 m/s=12 m/s,故B正确,A错误;下落的总高度为h=×t1+×t2=(×3+×2)m=30 m,故C正确,D错误. 3.如图甲,一水平外力F作用在物体上,使物体静止在倾角为θ的光滑斜面上,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示.根据图乙判断下列说法不正确的是(　C　) A.物体的质量m=2 kg B.斜面的倾角θ=37° C.加速度为6 m/s2时物体的速度v=18 m/s D.物体静止在斜面上时,水平外力的大小为F=15 N 解析:由牛顿第二定律得Fcos θ-mgsin θ=ma,将a1=2 m/s2,F1=20 N; a2=6 m/s2,F2=30 N,a3=-6 m/s2,F3=0;代入上式得m=2 kg,θ=37°,故A、B正确;将a=0代入Fcos θ-mgsin θ=ma,解得F=15 N,故D正确;根据题意无法求出瞬时速度,故C错误. 4.(多选)用两根细线系住一小球悬挂于小车顶部,小车在水平面上做直线运动,球相对车静止.细线与水平方向的夹角分别为α和 β(α>β),设左边细线对小球的拉力大小为T1,右边细线对小球的拉力大小为T2,重力加速度为g,下列说法正确的是(　AC　) A.若T1=0,则小车可能在向右加速运动 B.若T2=0,则小车可能在向左减速运动 C.若T1=0,则小车加速度大小为 D.若T2=0,则小车加速度大小为 解析:若T1=0,小车具有向右的加速度,根据牛顿第二定律可得a==,则小车可能在向右加速运动,也可能向左减速运动,故A、C正确;若T2=0,小车具有向左的加速度,根据牛顿第二定律可得a==,则小车可能在向左加速运动,也可能向右减速运动,故B、D错误. 5.如图甲所示,物块的质量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　D　) A.0～5 s内物块做匀减速运动 B.在t=5 s时刻恒力F反向 C.恒力F大小为10 N D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3 解析:由v2-=2as及题图中信息可得,以向右为正方向,在0～5 m时,物块的加速度为a1==-10 m/s2,由v=v0+at可得减速到零所需要的时间为t==1 s,即在0～1 s内物块做匀减速运动,由题图乙可知,力F在s=5 m时反向,即在 t=1 s 时刻恒力反向,故A、B错误;在5～13 m内,物块的加速度为a2= m/s2=4 m/s2,则由题意及牛顿第二定律可得-F-μmg=ma1,F-μmg=ma2,解得F=7 N,μ=0.3,故C错误,D正确. 6.(多选)如图所示,在水平光滑桌面上放有m1和m2两个小物块,它们中间有细线连接.已知m1=3 kg,m2=2 kg,连接它们的细线最大能承受 6 N的拉力.现用水平外力F1向左拉m1或用水平外力F2向右拉m2,为保持细线不断,则(　BC　) A.F1的最大值为10 N B.F1的最大值为15 N C.F2的最大值为10 N D.F2的最大值为15 N 解析:若向左拉m1,对m2分析,则Tm=m2a,得出最大加速度a=3 m/s2,对两物块系统F1=(m1+m2)a=(3+2)×3 N=15 N,选项B正确,A错误;若向右拉m