第4章 第5节 牛顿运动定律的应用-（配套教参Word版）【创新教程·五维课堂】2026-2027学年高中物理必修第一册同步课时作业（人教版）

 

 

一、单项选择题

1．某消防队员从一平台上跳下，下落2 m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为(　　)

A．自身所受重力的2倍

B．自身所受重力的5倍

C．自身所受重力的8倍

D．自身所受重力的10倍

解析：B　[自由落体：v2＝2gH，缓冲减速：v2＝2ah，由牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＝5mg，故B正确。]

2．行车过程中，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，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带。假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(　　)

A．450 N　　　　　　　B．400 N

C．350 N              D．300 N

解析：C　[汽车的速度v0＝90 km/h＝25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则a＝＝5 m/s2；对乘客应用牛顿第二定律可得：F＝ma＝70×5 N＝350 N，所以C正确。]

3.

如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则(　　)

A．t1<t2<t3               B．t1>t2>t3

C．t3>t1>t2               D．t1＝t2＝t3

解析：D　[小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿细杆方向的分力产生的，设细杆与竖直方向夹角为θ，由牛顿第二定律知

mgcos θ＝ma①

设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移为x＝2Rcos θ②

由运动学公式得x＝at2③

由①②③式联立解得t＝2

小滑环下滑的时间与细杆的倾斜情况无关，故t1＝t2＝t3。]

4．在设计游乐场中“激流勇进”的倾斜滑道时，小组同学将划艇在倾斜滑道上的运动视为由静止开始的无摩擦滑动，已知倾斜滑道在水平面上的投影长度L是一定的，而高度可以调节，则(　　)

A．滑道倾角越大，划艇下滑时间越短

B．划艇下滑时间与倾角无关

C．划艇下滑的最短时间为2

D．划艇下滑的最短时间为

解析：C　[设滑道的倾角为θ，则滑道的长度为：x＝，由牛顿第二定律知划艇下滑的加速度为：a＝gsin θ，由位移公式得：x＝at2；联立解得：t＝2 ，可知下滑时间与倾角有关，当θ＝45°时，下滑的时间最短，最短时间为2。]

5．如图所示，钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B间动摩擦因数为μ1，A、B间动摩擦因数为μ2，μ1>μ2卡车刹车的最大加速度为a，a>μ1g，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后s0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过(　　)

A.                 B.

C.                D.

解析：C　[设A的质量为m，卡车以最大加速度运动时，A与B保持相对静止，对构件A由牛顿第二定律得f1＝ma1≤μ2mg，解得a1≤μ2g，同理，可知B的最大加速度a2≤μ1g；由于μ1>μ2，则a1<a2≤μ1g<a，可知要求其刹车后在s0距离内能安全停下，则车的最大加速度等于a1，所以车的最大速度vm＝，故A、B、D错误，C正确。]

6．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14 m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10 m/s2，则汽车刹车前的速度为(　　)

A．7 m/s       B．14 m/s       C．10 m/s  D．20 m/s

解析：B　[设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律μmg＝ma，解得a＝μg。由匀变速直线运动的速度位移关系式v＝2ax，可得汽车刹车前的速度为v0＝＝＝ m/s＝14 m/s，因此B正确。]

7．在汽车内的悬线上挂着一个小球m，实验表明当汽车做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度θ，如图所示，若在汽车底板上还有一个跟它相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况分析正确的是(　　)

A．汽车一定向右做加速运动

B．汽车的加速度大小为gsin θ

C．M只受到重力、底板的支持力作用

D．M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力的作用

解析：

D　[以小球为研究对象，分析受力情况，小球受重力mg和细线的拉力F，由于小球的加速度方向水平向右，根据牛顿第二定律，小球受的合力也水平向右，如图，则有mgtan θ＝ma，得a＝gtan θ，θ一定，则加速度a一定，汽车的加速度也一定，则汽车可能向右做匀加速运动，也可能向左做匀减速运动，故A、B错误；以物体M为研究对象，M受到重力、