练案29 第4章 5.牛顿运动定律的应用-【成才之路•练案】2025-2026学年高中物理必修第一册同步新课程学习指导(人教版)

(4)以小车为研究对象，受力分析如图所示。 10.A根据相应物理量单位之间的换算关系可得1Sv= F 1J·kg1=1N·m·kg1=1kg·m2·s2·kg1= 1m2·s2,故选A。 1山.B根据h可得其单位为·m:s经“m令，ms=m。 mg n.c kg·m/s kg·m/s 30 l2.Cv的单位是m/s,p的单位是N/m2,p单位是kg/m3,经计 利用正交分解法，由牛顿第二定律得 F-mgsin30°=ma',其中a'=2m/s2 kgm=。,表达式三 算得，表达式=k卫右侧的单位是Ym=m 所以需要的拉力大小 1 √：右侧的单位是， /kg/m F=ma'+mgsin30°=2.6×2N+2.6×9.8× N/m =品表达式=√B右刻 N= 17.94N 的单位是 √gm,表达式=m右侧的单位是 /N/m2 m 练案[28] √kg/m3·N/m=kg ,故选C。 s·m 1.ABC基本单位和导出单位一起组成了单位制，选项A正确；13.(1)0.2m/s2(2)5s 选用的基本单位不同，构成的单位制也不同，选项B正确；在 解析：(1)由已知条件知玩具车的质量m=400g=0.4kg,所 物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示， 受阻力F=kmg=0.02×0.4×10N=0.08N,因为牵引力 只要正确应用公式，其结果的单位一定是用这个单位制中的 F=0.16N恒定，故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直 单位来表示的，选项C正确：物理公式可以确定各物理量间的 Fe_F-E=0.16-0.08m/3 数量关系，同时也可以确定单位关系，选项D错误。 线运动，由牛顿第二定律得a= m m 0.4 2.D国际单位制中，力学的三个基本物理量是长度、质量和时 =0.2m/s2。 间，它们的单位分别是米、千克和秒。故选D。 (2)设经过时间t,玩具车速度达到1m/s, 3.AD加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本单位组合而成 的。m/s、N是导出单位，选项A正确，选项B、C错误；根据 则由e=,得=片-02s=5s 1 F=ma知，使质量为1kg的物体产生1m/s的加速度的力为 练案[29] 1N,选项D正确。 4BC力的单位是牛顿，由牛顿第二定律可知1N=1.A 依题意，根据牛顿第二定律可得木块的加速度大小为α= 1kg·/s2,牛顿是导出单位，A错误，B正确；各物理量采用 g,与木块的质量无关，根据公式v=at,得两木块滑行的时间 国际单位制中的单位，通过物理公式运算的结果的单位一定 之比为=分=号，放A正确，B错误；由公式P=2a,得滑 为国际单位制中的单位，C正确；物理公式不仅能确定物理量 之间的数量关系，也能确定物理量间的单位关系，D错误。 5.D在地球上不同的地理位置，不同的高度，重力加速度有所 行的距离之化为受号去故CD错误 不同，故同一物体的重力也有所不同，可以说在地面上质量为2.D设战机受到的牵引力为F,其质量（包括携带弹药的质量） 1kg的物体，其重力约为10N,但不能说1kg的质量约为 为m,与航母间的动摩擦因数为u。由牛顿第二定律得F- 10N,或10N的力约为1kg的质量，质量和重力是两个不同 wmg=ma,则a=E 。可知携带弹药越多，加速度越小； 的物理量，故选项A、B、C错误，选项D正确。 加速度相同，携带的弹药也必须相同，故A、B错误；由，= 6.D力学基本量是长度、质量、时间，并非所有的物理量都有单 位，如动摩擦因数就没有单位，A错误；kg是基本单位，N、/s 2ax和t=√a 匹可知携带弹药越多，起飞速度越小，滑行时 是导出单位，B错误；根据牛顿第二定律表达式可知：1N= 间越长，故C错误，D正确。 1kg·m/s2,C错误；新闻中涉及的1米400吨和101.2秒中， 米和秒是国际单位制中的基本单位，D正确。 3.A 两个斜面体的底边长相等，设底边长为L,则 sin 7.A根据牛顿第二定律F=ma可得1.5×104N=1.5× 4a0:点分血0，联立求得时间关系名 1 10kg·m·s2,故A正确，B、C、D错误。 8C由题在知长，=水多则太= 4a. ,a无单位，r的单位为 ,故A正确。 :4.A从踩下刹车到车完全停止的5s内，人的速度由30/s减 m,E。的单位为J,则K的单位为J·m,选项C正确。 9.ABC把各物理量的单位都用基本单位表示，v的单位为/s, 小到0，视为匀减速运动，则有a=”=-碧vg= t a的单位为m/s2,F的单位为kg·m/s2,x的单位为m。由此 -6m/s2。根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的 可解出A、B、C、D的单位分别为s、m/s、kg·m/s、m,故A、B、 作用力F=ma=70×(-6)N=-420N,负号表示力的方向 C一定错误，D可能正确。 跟初速度方向相反，所以A正确。 306 5C火箭匀加速直线运动阶段，有x=，对火箭受力分析， 又F=uFN 垂直于斜坡方向有F、-mgos0=0 由牛顿第二定律可得F-mg=ma,联立解得F≈2.7×10N, 故C正确。 解得a=2vg,由1=2i 6.A设无人机匀加速飞行的加速度大小为a,在 解得t=6s。 第一秒内飞行了5m,由位移时间公式x= (2)设人滑到水平滑道时的速度为 ma v,则 ng 解得a=登：空vg=0v,无人机飞行 1309 有v=at,解得v=12m/s。 时受力如图所示，由于mg=ma,由几何关系可 在水平滑道上滑行时，设加速度为a', 根据牛顿第二定律，有mg=ma', 知，空气对无人机的作用力F与水平方向的夹 解得a'=5m/s2。 角为60°，则有Fsin60°-mg=masin30°，解得空气对无人机 设还能滑行的距离为x,则2=2a'x 的作用力大小为F=303N,A正确，B、C、D错误。 解得x=14.4m。 7.A滑块的加速度大小为a==10m/s2,A正确，B错误；对 练案[30] 滑块受力分析有mgsin0+ngcos0=ma,解得4=0.5，C、D :1.C物体受重力和斜面的支持特力，设斜面的倾角为0，根据牛 错误。 8.D根据匀变速直线运动中速度与时间的关系式v=at知，最 顿第二定律知加速度为a=gsin6不变，物体做初速度为零的 大速度v=a1t=a2·3t,所以a1:a2=3:1,故A、B错误；对撤 匀加速直线运动。位移x= 2at2= 2 gt'sin0,则h=xsin6= 去F前的加速和撤F后的减速运动，根据牛顿第二定律得 F-Fr=ma1,Fr=ma2,联立解得Fr:F=a2:(a1+a）= 2gsim0,由此可见xh都与时间的平方成正比，故A,B错 1:4,故C错误，D正确。 误；速度v=at=gsin0·t,与时间成正比，故C正确；加速度 9.BD游客自由下落时，受到合力为重力，故A错误；自由下落a=gsin0不变，故D错误。 2s时速度最大，则有u=gt=20m/s,故B正确；自由下落2s2.Bv-t图线的斜率表示加速度，则加速 a 时位移为h=乞d=20m,由速度位移公式得0-2= 度图像如图所示。由牛顿第二定律可知F -mg=ma,所以支持力F=ma+mg,重力0 -2a(h-h,),解得游客做匀减速运动时的加速度大小为a= 保持不变，所以F-t图像相当于a-t图 10m/s2,故C错误；由牛顿第二定律可得F-mg=ma,游客 像向上平移，故B正确。 做匀减速运动时所受阻力为F,=1O00N,故D正确。 3.B由题图乙可知F=7N时，a=0.5m/s2,F2=14N时， 10.D因木块能沿斜面匀速下滑，由平衡条件知mgsin0= a2=4m/s2,物体在水平方向上受外力F和摩擦力，由牛顿第 mgcos 0,所以4=tan0;当在推力作用下加速上滑时，由运 二定律得F,-wmg=ma1,F,-mg=ma,解得m=2kg,u= 动学公式x=ad得a=2m/s,由牛顿第二定律得F- 0.3,故选项B正确。 mgsin0-umgcos0=ma,解得F=36N,D正确。 4.AC当0=牙时，滑块做自由落体运动，则有a1=名= 11.(1)2m/s2(2)6m/s(3)1.8m 10m/s2,A正确，B错误；当0=0时，加速度大小为7.5m/s2, 解析：(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知F-umg 根据牛顿第二定律有mg=ma,解得u=2=0.75,C正确； =ma, g 解得a=F=mg=14-0.5×2×10m/g=2m/g。 当加速度为零时，有mgsin01=umgcos01,联立解得0，=37°， 2 D错误。 (2)由M到B,根据运动学公式可知v2=2aL, 5.A根据-t图像与坐标轴所围图形的面积表示位移，t轴上 解得vg=√2aL=√2×2×9m/s=6m/so 方位移为正，下方位移为负，则前3s内物体的位移为正，则第 (3)在斜面上，根据牛顿第二定律可得， 3s末物体处于出发点右方，故A正确：在1~2s内，速度为正 mgsin 0+umgcos 0=ma', 值，说明物体向右运动，速度大小不断减小，故B错误：在1~ 代入数据得加速度的大小为a'=10m/s2, 3s内，图像的斜率不变，则加速度不变，故C错误；在0~1s 逆向分析可得vB2=2a'x, 内，图像切线的斜率不断减小，则加速度不断减小，由牛顿第 解得-2若=18m。 二定律可知外力F不断减小，故D错误。 6.A如图甲、乙所示，质点沿竖直面内圆环上的任意一条光滑 12.(1)6s(2)14.4m 弦从上端由静止滑到底端，由牛顿第二定律可知加速度为a= 解析：(1)人在斜坡上下滑时，受力分析如图所示。 gsin0,位移为x=2Rsin0,由匀变速直线运动规律有x= 设人沿斜坡下滑的加速度为a, 由牛顿第二定律得mgsin0-F=ma 2α，联立解得下滑时间t=21/之，相当于沿竖直直径自由 —307练案[29] 第四章 5.牛顿运动定律的应用 知识点二 由运动情况确定受力情况 基础巩固练 4.在行驶过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽 知识点一由受力情况确定运动情况 车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害。为了 尽可能地减少碰撞引起的伤害，人们设计了安 1.用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为 全带及安全气囊。假定乘客质量为70kg,汽 5:2,初速度之比为2：5，它们在同一粗糙水 车车速为108km/h(即30m/s),从踩下刹车 平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它 到车完全停止需要的时间为5s,安全带及安 们 全气囊对乘客的作用力大约为 () A.滑行的时间之比为2：5 A.420N B.600N B.滑行的时间之比为1：1 C.800N D.1000N C.滑行的距离之比为5：2 5.火箭通过向后喷射燃气而获得动力，以长征五 号B遥一运载火箭为例，起飞质量为850吨， D.滑行的距离之比为2：5 某次发射场景如图所示，已知发射塔高100 2.如图所示，若战机从“辽宁号”航母上起飞前 m,火箭经过3s后离开发射塔。此阶段可视 滑行的距离相同，牵引力相同，则 ( 为匀加速直线运动，火箭质量可认为近似不 变，地球表面重力加速度为10m/s。那么喷 射出的燃气对火箭的作用力约为 A.携带弹药越多，加速度越大 B.加速度相同，与携带弹药的多少无关 C.携带弹药越多，获得的起飞速度越大 D.携带弹药越多，滑行时间越长 A.8.5×10N B.1.9×10N 3.(2025·河北沧州联考)如图所示，两个光滑 C.2.7×10N D.4.1×10N 6.（2025·湖南高一阶段检测)一无人机沿着与 斜面体靠在一起固定在水平面上，底边长CD 地面成30的方向斜向上匀加速起飞，刚起飞 =DE,斜面体ADE的顶角为O,斜面体BCD的 的第一秒内飞行了5m。已知无人机的质量 底角也为0，让甲、乙两个球同时从两斜面顶 为3kg,g取10m/s2,则空气对无人机的作用 端A、B由静止释放，甲、乙两球在斜面上运动 力大小为 () 的时间分别为t1、2,则 A.30√3N B.30N 甲 C.403N D.40N 7.如图所示，质量m=2kg的滑块以o=20m/s 的初速度沿倾角0=37°的足够长的斜面向上 滑动，经1=2s滑行到最高点。g=10m/s2, sin37°=0.6，cos37°=0.8，下列说法正确的 A.=12 是 B.t>2 C.<t D.不能确定t12的大小关系 236 A.滑块运动的加速度大小为10m/s2 (1)物体在恒力F作用下运动时的加速度是 B.滑块运动的加速度大小为5m/s2 多大？ C.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.6 D.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.2 知识点三多过程问题 8.一水平面上的物体在水平恒力F作用下由静 止开始运动了t时间后撤去该力，物体又经过 3时间停止运动。设撤去F前后的加速度大 小分别为α1和a2,物体在水平面上所受的摩 擦力为F,则 A.a1:a2=1:3 B.a1:a2=4:1 C.F:F=1:3 D.F:F=1:4 9.(多选)(2025·山东潍坊高一统考期末)一质 量为50kg的游客坐在“跳楼机”内，从40m 高处自由下落，2s后开始受到恒定的阻力而 立即做匀减速运动，到达地面时速度刚好减为 (2)物体到达B点时的速度是多大？ 零，g取10m/s2不计空气阻力。则以下判断 正确的是 ( A.游客自由下落时所受合力为0 B.游客的最大速度的大小为20m/s C.游客做匀减速运动时的加速度大小为15/s2 D.游客做匀减速运动时所受阻力为1000N 综合提升练 10.如图所示，质量为m=3kg 的木块放在倾角为0=30°的 mnm品wm 足够长的固定斜面上，木块 可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力 F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向 上加速运动，经过1=2s时间木块沿斜面上 升4m的距离，则推力F的大小为(g取10 (3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是 m/s2) ( 多少？ A.42N B.6N C.21N D.36N 11.如图所示，一足够长的 斜面倾角0为37°，斜面 nn 口+F BC与水平面AB平滑m M 连接，质量m=2kg的 物体静止于水平面上的M点，M点与B点之 间的距离L=9m,物体与水平面和斜面间的 动摩擦因数均为u=0.5,现物体受到一水平 向右的恒力F=14N作用，运动至B点时撤 去该力(sin37°=0.6，g=10m/s2),则： 237 12.滑沙是国内新兴的一种旅游项目，如图甲所 (2)人滑到水平滑道上后还能滑行多远？ 示，游客坐在滑沙板上，随板一起下滑。若将 该过程处理成如图乙所示的模型，人坐在滑 沙板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下， 滑到斜坡底端B点后沿水平的滑道再滑行一 段距离到C点停下来。若某人和滑沙板的总 质量m=60.0kg,滑沙板与斜坡滑道和水平 滑道的动摩擦因数均为u=0.50,斜坡AB的 长度l=36m。斜坡的倾角0=37°(sin37°= 0.6,cos37°=0.8)，斜坡与水平滑道间是平 滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不 计，重力加速度g取10m/s2。求： -37 甲 乙 (1)人从斜坡顶端滑到底端B点的时间为 多少？ —238