寒假作业(十六) 牛顿运动定律的应用-【步步维赢·优练必刷】2025-2026学年高一物理寒假作业

高一物理寒假作业（十六 识点记 1.根据物体的受力情况确定运动情况 解答该类问题的一般步骤： (1)选定研究对象，对研究对象进行受 力分析，并画出受力示意图. (2)根据平行四边形定则，应用合成法 或正交分解法，求出物体所受的合 外力： (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物 体运动的加速度， (4)结合物体运动的初始条件（即初速 度，)，分析运动情况并画出运动草 图，选择合适的运动学公式，求出待求 的运动学量—一任意时刻的速度、一 段运动时间t以及对应的位移x等 2.根据物体的运动情况确定受力情况 解答该类问题的一般步骤： (1)选定研究对象，对研究对象进行运 动情况分析和受力分析，并画出运动草 图及受力示意图 (2)选择合适的运动学公式，求出物体 的加速度 (3)根据牛顿第二定律列方程，求物体 所受的合外力. (4)根据力的合成法或正交分解法，由 合外力求出待求力或与力有关的量. ·3 牛顿运动定律的应用 一精典题一练 1.如图所示，一端固定在 地面上的杆与水平方 0 向的夹角为0，将一质 量为M的滑块套在杆上，滑块通过轻绳 悬挂一质量为m的小球，杆与滑块之间 的动摩擦因数为4.先给滑块一个沿杆 方向的初速度，稳定后，滑块和小球一 起以共同的加速度沿杆运动，此时绳子 与竖直方向的夹角为B,且B>0,不计空 气阻力，则滑块的运动情况是( ) A.沿着杆减速下滑 B.沿着杆减速上滑 C.沿着杆加速下滑 D.沿着杆加速上滑 2.如图所示，足够长的传送带与水平面的 夹角为0，以速度v。逆时针匀速转动. 在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m的小木块，小木块与传送带间的动摩 擦因数u>tan(最大静摩擦力等于滑 动摩擦力)，则能客观地反映小木块的 速度随时间变化关系的是 ·0 3.如图所示，倾角为 B 0、斜面光滑的斜面 体C固定在水平面上，将两物体A、B 叠放在斜面上，且同时由静止释放，若 物体A、B间的接触面与斜面平行，则 下列说法正确的是 A.物体A相对于物体B向上运动 B.斜面体C对水平面的压力等于A、 B、C三者重力之和 C.物体A、B之间的动摩擦因数不可能 为零 D.物体A运动的加速度大小为gsin0 4.（多选)如图所示，质量分别为1、m2的 A、B两个物体放在斜面上，中间用一个 轻杆相连，A、B与斜面间的动摩擦因数 分别为412，它们在斜面上加速下滑， 关于杆的受力情况，下列分析正确的是 ·3 A.41>2,m1=m2,则杆受到压力 B.4=2,m1>2,则杆受到拉力 C.41<2,1<m2,则杆受到压力 D.41=2,m≠m2,则杆无作用力 5.某同学把一体重秤放在电梯的地板上， 他站在体重秤上随电梯运动，并在下表 中记录了几个特定时刻体重秤的示数 (表内时刻不存在先后顺序)，若已知t 时刻电梯处于静止状态，则 时间 to t t2 体重秤示 45.0 50.0 40.0 45.0 数(kg) A.t,时刻该同学所受重力发生变化 B.t2时刻电梯可能向上做减速运动 C.t1和t2时刻电梯运动的方向一定 相反 D.t3时刻电梯一定处于静止状态 6.高铁的开通给出行的人们带来了全新 的旅行感受，大大方便了人们的工作与 生活.高铁每列车组由七节车厢组成， 除第四节车厢为无动力车厢外，其余六 节车厢均具有动力系统.设每节车厢的 质量均为，各动力车厢产生的动力相 同，经测试，该组列车启动时能在时间 内将速度提高到，已知运动阻力恒为 车重的k倍.求： (1)列车在启动过程中，第五节车厢对 第六节车厢的作用力； ·33· (2)假定列车在匀速行驶时，第六节车 厢突然失去了动力，若仍要保持列车的 匀速运动状态，则第五节车厢对第六节 车厢的作用力变化多大？6.解析(1)水平面光滑时，物体的受力情况 如图甲所示. 3 5 由牛顿第二定律：Fc0s37°=ma1 解得a1=8m/s2 (2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图 乙所示. Fcos37°-Ff=ma2 FN'+Fsin37°=mg F=uFN' 联立解得a2=6m/s2. 答案(1)8m/s2(2)6m/s2 高一物理寒假作业（十五）探究加速度与 力、质量的关系 1.解析(1)①电磁打点计时器应固定在长 木板无滑轮的一端，且应靠右端；②释放小 车时，小车应靠近打点计时器；③连接小车 的细绳应平行于木板，故应调节滑轮位置 使细绳平行于木板· (2)实验时应平衡摩擦力，使小车所受重力 沿木板方向的分力与小车所受摩擦力平 衡，故应垫高长木板右端以平衡摩擦力.实 验中把槽码的重力看成与小车所受拉力大 小相等，没有考虑摩擦力，故必须平衡摩擦 力且应排在步骤B之后. (3)步骤D中电磁打点计时器接在6V电压 的蓄电池上将无法工作，必须接在6V以 下交流电源上 (4)步骤G中作a一M关系图象，得到的是 曲线，很难进行正确的判断，必须“化曲为 直”，改作a一M关系图象. 答案(1)①应靠右端②应靠近打点计 时器③应使细绳平行于木板 (2)平衡摩擦力B(3)D6V电压的蓄 电池6V以下的交流电源 (4)G作a一M关系图象作。一关系 图象 4 2.答案（1)如图所示 1明 ams 4 FN 0000价0.0123元kg (2)正比反比 (3)a一m图象是曲线，难以找出规律；a一 图象是直线，容易找出规律 3.解析(1)由题意可知，计数点间的时间间 隔T=5T0=0.1s 由题图乙可知，△x=0.16cm=1.6×10-3m, 由△x=aT2可得a=0.16m/s2. (2)a一F图线如图所示. 1a/(m·8-) 3.0hm 4 00.20.40.60.81.01.2FN (3)平衡小车与长木板之间的摩擦力后，一F 图象仍不通过原点，是由于在计算F时忘记 加入砝码盘的重力，使作出的图象向左 平移 答案(1)0.16 (2)见解析图 (3)计算F时忘记加入砝码盘的重力 高一物理寒假作业（十六）牛顿运动定律的应用 1.B把滑块和小球看成一个整体进行受力分 析，假设滑块的速度方向向下，由牛顿第二定 律知，沿杆的方向有：(M十m)·gsin0-f= (M十m)a,垂直于杆的方向有：FN=(M十 m)gcos0,摩擦力f=uFN,联立可解得：a= gsin0-gcos0<gsin0,对小球，若0=B, a=gsin B,由题知<3，根据分析有a>gsin0, 所以假设不成立，即滑块的速度方向一定向 上，由于加速度方向向下，所以滑块沿杆减 速上滑，选项B正确. 2.C在木块与传送带共速前，根据牛顿第二定 律有mgcos0十ngsin0=ma,故木块在传送带 上做匀加速直线运动，当木块达到与传送带共 速后，木块相对传送带有向下的运动趋势，因 为>tan0,即cos0>sin0,故木块与传送 带相对静止，保持与传送带相同的速度向下 运动，由此可知，只有选项C正确. 3.D同时释放两物体时，以物体A、B为整体， 根据牛顿第二定律可知，(m4十mB)·gsin0= (mA十mB)a,解得a=gsin0,A、B之间保持相 对静止，选项A错误，D正确；根据牛顿第二 定律，对物体A、B整体分析，在竖直方向有 竖直向下的加速度，因此整体处于失重状 态，斜面体C对水平面的压力小于A、B、C 三者重力之和，故选项B错误；对物体A 有，mAgsin0-f=mAa,解得f=0,即物体 A、B之间的动摩擦因数可能为零，选项C 错误。 4.AD设斜面倾角为0，A、B一起下滑，以物体 A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得 m gsin 0 m2 gsin 0-u m gcos p2 m2gcos 6 =(m十m2)a.假设杆受拉力，则以物块A为研 究对象有m gsin0-F-mgcos0=m1a,联 立可得F=2一4)mm2gcos0 ，若 m1十m2 41<2,则F为正值，杆受拉力；若1>2， 则F为负值，杆受压力；若1=2，F为零， 则杆无作用力，故选项A、D正确. 5.B超重和失重时，物体的重力和质量是不 变的，只是对其他接触的物体的压力或者支 持力发生了变化，故A错误；2时刻该同学 处于失重状态，电梯的加速度方向向下，电 梯可能向上做减速运动，也可能向下做加速 运动，B正确；1时刻该同学处于超重状态， 根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度 方向向上，所以t1和t2时刻电梯的加速度 方向相反，但是速度方向不一定相反，C错 误；3时刻电梯受力平衡，可能保持静止，也 可能做匀速直线运动，故D错误. 6.解析(1)列车启动时做初速度为零的匀加 速直线运动，启动的加速度为a=” ① 50 对整个列车，由牛顿第二定律得 F-k·7mg=7ma ② 设第五节车厢对 第六节车厢的作 2F16 用力为T,对第 ●●● 六、七节车厢整体进行受力分析，水平方向 受力如图所示，由牛顿第二定律得 2F+T-k 2mg-2ma 6 ③ 联立解得T=方m(任+g) ④ 其中“一”表示实际作用力与图示方向相反， 即与列车运动方向相反： (2)列车匀速运动时，对整个列车整体由平 衡条件得F'-k·7mg=0 ⑤ 设第六节车厢有动力时，第五、六节车厢间 的作用力为T1,则对第六、七节车厢整体有 2E+T1-k·2mg=0 ⑥ 第六节车厢失去动力时，列车仍保持匀速运 动，则总牵引力不变，设此时第五、六节车厢 间的作用力为T2, 则对第六、七节车厢整体有 5+T2-·2mg=0 ⑦ 联立解得T=一 mgT=kmg, 故第五节车厢对第六节车厢的作用力变化 AT=T-T=普mg 答案 （4)了(？+g,方向与列车运动 方向相反《2洁mg 高一物理寒假作业（十七）超重和失重 1.D根据题图乙中图线的1点，由平衡条件 得此人的质量约为70kg,故选项A错误； 同理根据图线可判断，此人从站立到蹲下 的过程中先失重后超重，对应题图乙中1 到4的过程，故选项B错误；由题图乙知， 人在状态2时传感器对人的支持力小于人 自身的重力，处于失重状态，选项C错误：