作业(9) 牛顿运动定律的理解和应用-【课堂快线】2024高一物理寒假作业

1.《考工记》是战国时期的一部手工业技术文献,记载了各种工艺的规范及体系.其中《辀人篇》中记载有:“劝登马力,马力既竭,辀尤能一取焉.”意思是说:马拉车的时候,马对车不再施力了,但马车还能继续前进一段路,关于这一现象的描述,下列说法正确的是 (　　) A.只有马先施加作用力使马车运动起来,马车才具有惯性 B.马车继续前进一段路程后必然停下来,所以有摩擦力作用才能体现惯性 C.这是对惯性现象的描述,蕴含了对惯性的初步认识 D.这一现象恰好佐证了亚里士多德关于“力与运动”关系的正确性 2.如图所示,两个小球A和B,中间用弹簧连接,并用细绳悬挂于天花板上,下面四对力中属于平衡力的是 (　　) A.绳对A的拉力和弹簧对A的拉力 B.弹簧对A的拉力和弹簧对B的拉力 C.弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力 D.B的重力和弹簧对B的拉力 3.如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向右运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向左的推力F=20 N的作用,取g=10 m/s2,则物体的加速度是 (　　) A.0　　　　　　　　B.4 m/s2,水平向右 C.4 m/s2,水平向左 D.2 m/s2,水平向右 4.伽利略理想斜面实验是16世纪力学发展的重要起点,如图,小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升,斜面上先后铺垫三种粗糙程度不同的材料时,小球沿右侧斜面上升的的最高位置依次为图中1、2、3,根据三次实验结果的对比,可以得到最直接的结论是 (　　) A.粗糙程度越低,小球上升的位置越高,如果光滑小球,则能够到达与O点等高处 B.如果小球受平衡力,它将一直保持匀速直线运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变 D.如果小球受力一定时,质量越大,它的加速度越小 5.如图所示,质量为m的光滑小球A被一轻质弹簧系住,弹簧另一端固定于水平天花板上,小球下方被一梯形斜面B托起保持静止不动,弹簧恰好与梯形斜面平行,已知弹簧与天花板夹角为30°,重力加速度为g=10 m/s2,若突然向下撤去梯形斜面,则小球的瞬时加速度为 (　　) A.0 B.大小为10 m/s2,方向竖 直向下 C.大小为5 m/s2,方向斜向右下方 D.大小为5 m/s2,方向斜向右下方 6.用恒力作用于质量为m1的物体,使物体产生的加速度大小为a1;该力作用于质量为m2的物体时,物体产生的加速度大小为a2;若将该恒力作用于质量为m1+m2的物体时,产生的加速度大小为 (　　) A.a1+a2 B.a1-a2 C. D. 7.如图所示,底部均有4个轮子的行李箱a竖立、b平卧放置在公交车上,箱子四周有一定空间.当公交车 (　　) A.缓慢起动时,两只行李箱一定相对车子向后运动 B.急刹车时,行李箱a一定相对车子向前运动 C.缓慢转弯时,两只行李箱一定相对车子向外侧运动 D.急转弯时,行李箱b一定相对车子向内侧运动 8.矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机.当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时,其矢量发动机的喷口如图所示.已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff.下列受力分析示意图可能正确的是 (　　) A B C D 9. 如图所示,当小车沿水平面向右做加速度大小为2g(g为重力加速度大小)的加速运动时,物块恰好能相对于车厢静止于竖直车厢壁上,则物块与车厢壁间的动摩擦因数为 (　　) A.0.2　　B.0.25　　C.0.5　　D.0.75 10.如图是“中国天眼”500 m口径球面射电望远镜维护时的照片.为不损伤望远镜球面,质量为m的工作人员被悬浮在空中的氦气球拉着,当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢移动时,氦气球对其有大小为mg、方向竖直向上的拉力作用,使其有“人类在月球上行走”的感觉,若将人视为质点,此时工作人员 (　　) A.受到的重力大小为mg B.受到的合力大小为mg C.对球面的压力大小为mg D.对球面的作用力大小为mg 11.如图所示,静止在水平地面上的小黄鸭质量m=20 kg,受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力,小黄鸭开始沿水平地面运动.若拉力F=100 N,小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2,求: (1)把小黄鸭看做质点,作出其受力示意图; (2)小黄鸭对地面的压力; (3)小黄鸭运动的加速度的大小.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2) 12.我国自主研制了运-20重型运输机.飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×105 kg时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为1.69×105 kg,装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变. (1)求飞机装载货物后的起飞离地速度; (2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间. 体育运动中惯性的应用 　　在体育运动中,惯性的应用十分常见.在一些运动中,运动员需要借助惯性来更好地发挥自身水平,如三级跳远、铅球等.在另一些运动中,运动员需要想办法克服惯性带来的影响,如体操运动员为增加身体的灵活性要控制体重.对惯性在体育运动中的应用进行分析,可帮助运动员更好地利用惯性.如图为我国女子冰壶队的比赛画面,冰壶惯性的大小取决于冰壶的质量. 作业(九)　牛顿运动定律的理解和应用 1.C　解析:惯性是物体固有属性,与受不受力、受什么力无关,与运动状态都无关,只由质量决定,故A、B错误,C正确;亚里士多德关于“力与运动的关系”的论断是错误的,故无法佐证正确性,D错误. 2.D　解析:对A、B受力分析如图所示,平衡力是作用在同一物体上的一对力,它们大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.A球受三个力作用而处于静止状态,所以绳对A的拉力F和弹簧对A的拉力F1不是一对平衡力,A错误;弹簧对A的拉力F1和弹簧对B的拉力F'1作用在两个物体上,不是一对平衡力,B错误;弹簧对B的拉力和B对弹簧的拉力是一对作用力和反作用力,C错误;B的重力和弹簧对B的拉力都是B受到的力,是一对平衡力,D正确. 3.C　解析:物体在水平面上向右运动,竖直方向受重力、支持力,其合力为0.在水平方向上受水平向左的推力、水平向左的滑动摩擦力.推力大小为F=20 N,滑动摩擦力大小为Ff=μFN=μmg=0.2×10×10 N=20 N,所以合力大小为F合=F+Ff=20 N+20 N=40 N,方向水平向左,根据牛顿第二定律得加速度为a== m/s2=4 m/s2,方向水平向左,C正确. 4.A　解析:如果斜面光滑,小球不会有能量损失,将上升到与O点等高的位置,故A正确;通过推理和假想,如果小球不受力,它将一直保持匀速运动,得不出静止的结论,故B错误;根据三次实验结果的对比,不可以直接得到运动状态将发生改变的结论,故C错误;受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小是牛顿第二定律的结论,与本实验无关,故D错误. 5.C　解析:小球原来受到重力、弹簧的弹力和斜面的支持力,斜面的支持力大小为:N=mgcos 30°;突然向下撤去梯形斜面,弹簧的弹力来不及变化,重力也不变,支持力消失,所以此瞬间小球的合力与原来的支持力N大小相等、方向相反,由牛顿第二定律得:mgcos 30°=ma,解得a=5 m/s2,方向斜向右下方,C正确. 6.D　解析:设该恒力为F,由牛顿第二定律,当该力作用于质量为m1的物体时有F=m1a1;当该力作用于质量为m2的物体时有F=m2a2;当该力作用于质量为m1+m2的物体时,F=(m1+m2)a,解得a=,D正确,A、B、C错误. 7.B　解析:由题意可知当公交车缓慢启动时,两只箱子与公交车之间有可能存在静摩擦使箱子与公交车一起运动,故A错误;急刹车时,由于惯性,行李箱a一定相对车子向前运动,故B正确;当公交车缓慢转弯时,两只箱子与车之间的摩擦力可能提供向心力,与车保持相对静止,故C错误;当公交车急转弯时,由于需要的向心力大,行李箱一定相对车子向外侧运动,故D错误. 8.A　解析:由题意可知所受重力G竖直向下,空气阻力Ff与速度方向相反,升力F2与速度方向垂直,发动机推力F1的方向沿喷口的反方向,对比图中选项可知只有A选项符合题意,故选A. 9.C　解析:在水平方向有FN=ma=2mg,在竖直方向上由平衡条件得Ff=μFN=mg,解得μ=0.5,C正确. 10.D　解析:工作人员的质量为m,则工作人员受到的重力G=mg,A错误;工作人员在球面上缓慢行走,处于平衡状态,合力为0,B错误;工作人员所站的球面位置不水平,对球面的压力不等于mg,C错误;由平衡条件可得球面对工作人员的作用力F满足F=mg-mg=mg,再由牛顿第三定律可得,工作人员对球面的作用力大小为F'=mg,D正确. 11.答案:(1)见解析　(2)120 N,方向竖直向下　(3)a=1.8 m/s2 解析:(1)受力示意图如图所示. (2)根据平衡条件可得: Fsin 53°+N=mg, 所以解得N=mg-Fsin 53°=120 N,方向竖直向上; 根据牛顿第三定律,小黄鸭对地面的压力N'=N=120 N,方向竖直向下. (3)受到的摩擦力为滑动摩擦力,所以f=μN=24 N, 根据牛顿第二定律得:Fcos 53°-f=ma, 解得a=1.8 m/s2. 12.答案:(1)v2=78 m/s　(2)2 m/s2,t=39 s 解析:(1)空载起飞时,升力正好等于重力:k=m1g, 满载起飞时,升力正好等于重力:k=m2g, 由上两式解得:v2=78 m/s. (2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动,所以 -0=2ax, 解得:a=2 m/s2, 由加速的定义式变形得:t==, 解得:t=39 s. 学科网（北京）股份有限公司 $