作业(11) 两类动力学问题、多过程问题-【课堂快线】2024高一物理寒假作业

1.质量为m的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在t内的位移为x,则合力F的大小为 (　　) A.　　　　　　 B. C. D. 2.水平面上一质量为m的物体,在水平恒力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,经时间t后撤去外力,又经时间3t物体停下,则物体受到的阻力为 (　　) A. B. C. D. 3.如图所示,在行驶过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,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,人们设计了安全带及安全气囊.假定乘客质量为70 kg,汽车车速为108 km/h(即30 m/s),从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s,安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为 (　　) A.420 N B.600 N C.800 N D.1000 N 4.假设汽车突然紧急制动后所受到的阻力大小与汽车所受的重力大小差不多,当汽车以20 m/s的速度行驶时突然制动,它还能继续滑动的距离约为 (　　) A.40 m B.20 m C.10 m D.5 m 5.如图所示,质量为60 kg的运动员的两脚各用750 N的水平力蹬着两竖直墙壁匀速下滑,若他从离地12 m高处无初速匀加速下滑,2 s可落地,则此过程中他的两脚蹬墙的水平力均应等于(g=10 m/s2) (　　) A.150 N B.300 N C.450 N D.600 N 6.在地面用弹簧测力计悬挂一质量为m的小球,静止时测力计示数为F.现将小球由静止释放,用频闪照相机拍摄的小球下落的照片如图所示,用刻度尺量出计时点1、2之间的距离为l1,计时点1、3之间的距离为l2,频闪周期为T,则小球在下落过程受到的恒定阻力f为 (　　) A.F-m B.F-m C.F+m D.F+m 7.质量为1 kg的物块在轻绳的拉动下,沿倾角为30°、足够长的固定斜面由静止开始向上做匀加速直线运动,轻绳与斜面平行.在0~5 s内,物块运动了20 m,已知物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度取10 m/s2.则轻绳对物块的拉力大小为 (　　) A.10 N B.11.6 N C.12.5 N D.14.1 N 8.乘热气球(图甲)飞行已成为人们喜欢的航空体育运动.如图乙所示,为某次热气球升空过程中的v-t图像(取竖直向上方向为正方向),则以下说法正确的是 (　　) 甲 乙 A.0~10 s内,热气球的平均速度为5 m/s B.30~40 s内,热气球竖直向下运动 C.30~40 s内,吊篮中的人处于超重状态 D.0~40 s内,热气球上升的总位移为150 m 9.绰号“威龙”的第五代制空战机歼-20具备高隐身性、高机动性能力,为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥,歼-20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度.假设某次垂直飞行测试实验中,歼-20加速达到50 m/s后离地,而后开始竖直向上飞行试验.该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h,匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km.假设加速阶段所受阻力恒定,约为重力的0.2.已知该歼-20质量为20吨,声速为340 m/s,g取10 m/s2,忽略战机因油耗等导致质量的变化.则下列说法正确的是 (　　) A.本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 s B.加速阶段系统的推力为1.84×106 N C.加速阶段时飞行员有晕厥可能 D.飞机在匀速阶段时爬升高度为14.25 km 10.为了使雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的高度,设雨滴沿房顶下淌时做无初速度无摩擦的运动,那么如图所示的四种情况中符合要求的是 (　　) A B C D 11.(多选)绷紧的传送带长L=32 m,铁块与带间动摩擦因数μ=0.1,g=10 m/s2,下列正确的是 (　　) A.若皮带静止,A处小铁块以v0=10 m/s向B运动,则铁块到达B处的速度为6 m/s B.若皮带始终以4 m/s的速度向左运动,而铁块从A处以v0=10 m/s向B运动,铁块到达B处的速度为6 m/s C.若传送带始终以4 m/s的速度向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块将一直向右匀加速运动 D.若传送带始终以10 m/s的速度向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块到达B处的速度为8 m/s 12.民航客机都有紧急出口,发生意外情况时打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气生成一条通向地面的斜面,乘客可沿斜面滑行到地面上.如图所示,某客机紧急出口离地面高度AB=3.0 m,斜面气囊长度AC=5.0 m,要求紧急疏散时乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2 s,g取10 m/s2,求: (1)乘客在气囊上滑下的加速度至少为多大? (2)乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过多大?(忽略空气阻力) 汽车多大速度最省油 说到汽车最省油的行驶速度,它又叫“经济时速”,每辆车都有一个自己的“经济时速”,低于或高于这个速度油耗都会变高.因为速度低时,油燃烧不完全,而车速太高时,发动机进气阻力以及整车风阻都在增加,从而造成油耗上升. 一般来讲,轿车的经济时速在60 km/h~80 km/h之间,另外排量也会影响经济时速,低排量,经济时速会低一些,高排量,经济时速会高一些. 不良的驾驶,比如经常超速、急加速、急刹车、乱变道等都会影响油耗,要比平稳匀速开车要费油10%到40%.也就是说,养成开车不急不躁的习惯,避免不良的驾驶行为,这样一年下来可省下不少油费. 作业(十一)　两类动力学问题、多过程问题 1.A　解析:由运动情况,根据公式x=at2,可求得质点的加速度a=,则合力F=ma=,故A正确. 2.B　解析:当力F作用时,设物体的加速度大小为a1,时间t后物体的速度为v,由牛顿第二定律及运动学公式得F-Ff=ma1,v=a1t;撤去力F后,设物体的加速度大小为a2,由牛顿第二定律及运动学公式得,Ff=ma2,0=v-a2·3t,解以上四式得:Ff=,B正确. 3.A　解析:从踩下刹车到车完全停止的5 s内,人的速度由30 m/s减小到0,视为匀减速运动,则有a== m/s2=-6 m/s2.根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的作用力F=ma=70×(-6) N=-420 N,负号表示力的方向跟初速度方向相反,A正确. 4.B　解析:由牛顿第二定律得a===g=10 m/s2,由v2=2ax得汽车滑动的距离x== m=20 m,B正确. 5.B　解析:运动员匀速下滑时,竖直方向受重力和两个摩擦力作用,根据平衡条件,有mg-2f=0,其中f=μN,N=750 N,解得μ=0.4;运动员从离地12 m高处无初速匀加速下滑,2 s可落地,根据运动学公式,有h=at2,解得a== m/s2=6 m/s2,根据牛顿第二定律,有mg-2μN'=ma,解得N'=300 N,B正确. 6.B　解析:由运动学推论可得小球的加速度a=,由牛顿第二定律得mg-f=ma,解得f=F-m,B项正确. 7.B　解析:由位移公式x=at2得物块的加速度a==1.6 m/s2,根据牛顿运动定律得F-mgsin θ-μmgcos θ=ma,代入数据解得F=11.6 N,B正确. 8.D　解析:0~10 s内热气球匀加速上升,因此平均速度为==2.5 m/s,A错误;30~40 s内,热气球匀减速上升,加速度向下(失重状态),而不是竖直向下运动,B、C错误;0~40 s内,热气球上升的总位移为该图像与横轴所围成的面积,即x= m=150 m,D正确. 9.B　解析:加速阶段初速度v0=50 m/s,末速度v=3 060 km/h=850 m/s,根据v=v0+at,加速度a=80 m/s2=8g,飞行员不会昏厥,C错误;根据牛顿第二定律F-mg-f=ma,推力F=mg+f+ma=1.84×106 N,B正确;加速阶段上升的高度x=v0t+at2=4 500 m,即匀速上升距离14 km,D错误;匀速飞行时间t== s=16.47 s,A错误. 10.C　解析:设屋檐的底角为θ,底边长为2L(不变).雨滴做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得加速度a==gsin θ,位移大小x=at2,而x=,2sin θcos θ=sin 2θ,联立以上各式得t=.当θ=45°时,sin 2θ=1为最大值,时间t最短,故选项C正确. 11.ABD　解析:若传送带不动,物体做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得,匀减速直线运动的加速度大小a=μg=1 m/s2,根据-=-2aL,解得:vB=6 m/s,故A正确;若皮带始终以4 m/s的速度向左运动,而铁块从A处以v0=10 m/s向B运动,物块滑上传送带做匀减速直线运动,到达B点的速度大小一定等于6 m/s,故B正确;若传送带始终以4 m/s的速度向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,铁块先向右做匀加速运动,加速到4 m/s经历的位移x== m=8 m<32 m,之后随皮带一起做匀速运动,C错误;若传送带始终以10 m/s的速度向右运动,在A处轻轻放上一小铁块后,若铁块一直向右做匀加速运动,铁块到达B处的速度:vB== m/s=8 m/s<10 m/s,则铁块到达B处的速度为8 m/s,故D正确. 12.答案:(1)2.5 m/s2　(2)0.4375 解析:(1)根据运动学公式x=at2 ① 得:a== m/s2=2.5 m/s2 ② 故乘客在气囊上滑下的加速度至少为2.5 m/s2. (2)乘客在斜面上受力情况如图所示. Ff=μFN ③ FN=mgcos θ ④ 根据牛顿第二定律: mgsin θ-Ff=ma ⑤ 由几何关系可知sin θ=0.6,cos θ=0.8 由②~⑤式得: μ===0.4375 故乘客和气囊间的动摩擦因数不得超过0.4375. 学科网（北京）股份有限公司 $