人教版必修一 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二） 課時(shí)作業(yè).doc

用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（二）1如圖，兩個(gè)滑塊a和b的質(zhì)量分別為ma=1 g和mb=5 g，放在靜止于水平地面上的木板的兩端，兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為1=0.5；木板的質(zhì)量為m=4 g，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.1。某時(shí)刻a、b兩滑塊開始相向滑動(dòng)，初速度大小均為v0=3 m/s。a、b相遇時(shí)，a與木板恰好相對(duì)靜止。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度大小g=10 m/s2。求（1）b與木板相對(duì)靜止時(shí)，木板的速度；（2）a、b開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩者之間的距離。【答案】（1） （2）2一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5 m，如圖（a）所示。時(shí)刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)，直至?xí)r木板與墻壁碰撞（碰撞時(shí)間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1 s時(shí)間內(nèi)小物塊的圖線如圖（b）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求（1）木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長度；（3）木板右端離墻壁的最終距離?！敬鸢浮浚?） （2） （3）3如圖甲所示，水平傳送帶ab逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一個(gè)質(zhì)量為m=1.0 g的小物塊以某一初速度由傳送帶左端滑上，通過速度傳感器記錄下物塊速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖乙所示（圖中取向左為正方向，以物塊滑上傳送帶時(shí)為計(jì)時(shí)零點(diǎn)）。已知傳送帶的速度保持不變，g取10 m/s2。求：（1）物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）物塊在傳送帶上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間?！敬鸢浮浚?） （2）4如圖所示，通過一個(gè)定滑輪用輕繩兩端各栓接質(zhì)量均為m的物體a、b（視為質(zhì)點(diǎn)），其中連接物體a的輕繩水平（繩足夠長），物體a的下邊放一個(gè)足夠長的水平傳送帶，其順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的速度恒定為v，物體a與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25；現(xiàn)將物體a以2v0速度從左端mn的標(biāo)志線沖上傳送帶，重力加速度為g。（1）若傳送帶的速度v=v0時(shí)，求：物體a剛沖上傳送帶時(shí)的加速度；（2）若傳送帶的速度v=v0時(shí)，求：物體a運(yùn)動(dòng)到距左端mn標(biāo)志線的最遠(yuǎn)距離；【答案】（1） （2）5如圖所示，一水平的足夠長的淺色長傳送帶與平板緊靠在一起，且上表面在同一水平面。傳送帶上左端放置一質(zhì)量為m=1 g的煤塊（視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶及煤塊與平板上表面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為均為1=0.1。初始時(shí)，傳送帶與煤塊及平板都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的向右加速度a=3 m/s2開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v=1.5 m/s后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)，隨后在平穩(wěn)滑上右端平板上的同時(shí)，在平板右側(cè)施加一個(gè)水平恒力f=17 n，f作用了0.5 s時(shí)煤塊與平板速度恰相等，此時(shí)刻撤去f。最終煤塊沒有從平板上滑下，已知平板質(zhì)量m=4 g，（重力加速度為g=10 m/s2）。求：（1）傳送帶上黑色痕跡的長度；（2）有f作用期間平板的加速度大??；（3）平板上表面至少多長（計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）？【答案】（1） （2） （3）6質(zhì)量為2 g的物體，在水平恒力f=4 n的作用下由靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間2 s后撤去外力f，物體又經(jīng)時(shí)間4 s后重新靜止。求：（1）物體所受阻力大?。唬?）該過程物體發(fā)生的總位移?！敬鸢浮浚?） （2）7觀光旅游、 學(xué)考察經(jīng)常利用熱氣球，保證熱氣球的安全就十分重要。 研人員進(jìn)行 學(xué)考察時(shí)，氣球、座艙、壓艙物和 研人員的總質(zhì)量為m=800 g，在空中停留一段時(shí)間后，由于某種故障，氣球受到的空氣浮力減小，當(dāng) 研人員發(fā)現(xiàn)氣球在豎直下降時(shí)，氣球速度為v0=2 m/s，此時(shí)開始計(jì)時(shí)經(jīng)過t=4 s時(shí)間，氣球勻加速下降了h=16 m， 研人員立即拋掉一些壓艙物，使氣球勻速下降。不考慮氣球由于運(yùn)動(dòng)而受到的空氣阻力，重力加速度g=10 m/s2。求：（1）氣球加速下降階段的加速度大小是多少？（2）拋掉的壓艙物的質(zhì)量m是多大？（3）拋掉一些壓艙物后，氣球經(jīng)過時(shí)間t=5 s，氣球下降的高度是多大？【答案】（1）a=1 m/s2 （2）m=80 g （3）h=30 m8如圖所示，物體的質(zhì)量m=4 g，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2，在傾角為37，f=10 n的恒力作用下，由靜止開始加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)t=5 s時(shí)撤去f，（g=10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8）。求：（1）物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a；（2）撤去f后，物體還能滑行多長時(shí)間？【答案】（1）a=0.3 m/s2 （2）t2=0.75 s9質(zhì)量為2 g的物體在水平推力f的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng)，一段時(shí)間后撤去f，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示，求：（1）物體與水平面間的運(yùn)動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）水平推力f的大?。唬?）0 10 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)位移的大小?！敬鸢浮浚?） （2） （3）10在粗糙水平面上，一電動(dòng)玩具小車以=4 m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其正前方平鋪一邊長為l=0.6 m的正方向薄板，小車在到達(dá)薄板前某處立即剎車，靠慣性運(yùn)動(dòng)s=3 m的距離后沿薄板一邊的中垂線平滑地沖上薄板。小車與水平面以及小車與薄板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，薄板與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小車質(zhì)量為m為薄板質(zhì)量m的3倍，小車可看成質(zhì)點(diǎn)，重力加速度，求：（1）小車沖上薄板時(shí)的速度大小；（2）小車剛沖上薄板到停止時(shí)的位移大小?！敬鸢浮浚?） （2）11如圖所示，質(zhì)量m=4.0 g的長木板b靜止在光滑的水平地面上，在其右端放一質(zhì)量m=1.0 g的小滑塊a（可視為質(zhì)點(diǎn)）初始時(shí)刻，a、b分別以v0=2.0 m/s向左、向右運(yùn)動(dòng)，最后a恰好沒有滑離b板。已知a、b之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.40，取g=10 m/s2。求：（1）a、b相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aa和ab的大小與方向；（2）a相對(duì)地面速度為零時(shí)，b相對(duì)地面運(yùn)動(dòng)已發(fā)生的位移大小x；（3）木板b的長度l。【答案】（1）aa=4.0 m/s2，方向水平向右 ab=1.0 m/s2，方向水平向左 （2）x=0.875 m （3）l=1.6 m12將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動(dòng)很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn)若砝碼的質(zhì)量為m1=0.1 g，紙板的質(zhì)量為m2=0.2 g，砝碼和紙板間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.1，砝碼和桌面間及紙板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為2=0.2。某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，紙板抽出后，砝碼剛好停在桌子邊緣，已知砝碼與紙板左端的距離d=0.08 m，砝碼到桌子右端的距離l=0.12 m，取g=10 m/s2。求：（1）紙板所受摩擦力的大??；（2）砝碼運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（3）紙板所受拉力的大小?！敬鸢浮浚?） （2） （3）13如圖甲所示，質(zhì)量m=1 g的薄木板靜止在水平面上，質(zhì)量m=1 g的鐵塊靜止在木板的右端，可視為質(zhì)點(diǎn)。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10 m/s2。現(xiàn)給鐵塊施加一個(gè)水平向左的力f。（1）若力f從零開始逐漸增加，且鐵塊始終在木板上沒有掉下來，鐵塊受到的摩擦力f隨力f大小變化的圖象如圖乙所示，求木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1和鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2；（2）在第（1）問的基礎(chǔ)上，若力f為恒力4 n，作用1 s后撤去f，最終發(fā)現(xiàn)鐵塊恰好能運(yùn)動(dòng)到木板的左端，求木板的長度l。【答案】（1）1=0.05 2=0.2 （2）l= m14某電視臺(tái)娛樂節(jié)目在游樂園舉行家庭搬運(yùn)磚塊比賽活動(dòng)。比賽規(guī)則是：如圖甲所示向滑動(dòng)的長木板上放磚塊，且每次只能將一塊磚無初速度（相對(duì)地面）地放到木板上，木板停止時(shí)立即停止搬放，以木板上磚塊多少?zèng)Q定勝負(fù)。已知每塊磚的質(zhì)量m=0.8 g，木板的上表面光滑且足夠長，比賽過程中木板始終受到恒定的拉力f=20 n的作用，未放磚塊時(shí)木板以v0=3 m/s的速度勻速前進(jìn)。獲得冠軍的家庭上場比賽時(shí)每隔t=0.8 s放一塊磚，從放上第一塊磚開始計(jì)時(shí)，圖中僅畫出了0 0.8 s內(nèi)木板運(yùn)動(dòng)的vt圖象，如圖乙所示，g取10 m/s2。求：（1）木板的質(zhì)量m及板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多少？（2）木板停止時(shí)，木板上放有多少塊磚？（3）從放上第一塊磚開始到停止，木板的總位移是多少？【答案】（1） （2）n=5 （3）s=7.6 m15如圖所示，質(zhì)量m=10 g、上表面光滑的足夠長的木板的在f=50 n的水平拉力作用下，以初速度沿水平地面向右勻速運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)有足夠多的小鐵塊，它們的質(zhì)量均為m=1 g，將一鐵塊無初速地放在木板的最右端，當(dāng)木板運(yùn)動(dòng)了l=1 m時(shí)，又無初速地在木板的最右端放上第2塊鐵塊，只要木板運(yùn)動(dòng)了l=1 m就在木板的最右端無初速度放一鐵塊。試問。（取g=10 m/s2）（1）第2塊鐵塊放上時(shí)，木板的速度多大？（2）最終木板上放有多少塊鐵塊？（3）從第1塊鐵塊放上去之后，木板最大還能運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？【答案】（1） （2）n=10塊 （3）s=9.5 m16如圖所示，質(zhì)量m=8 g的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力f=8 n，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5 m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2 g的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，小車足夠長。求：（1）小物塊放上后，小物塊及小車的加速度各為多大？（2）經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？（3）從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少？（取g=10 m/s2）【答案】（1） （2） （3）17有一項(xiàng)“快樂向前沖”的游戲可簡化如下：如圖，滑板長l=1 m，起點(diǎn)a到終點(diǎn)線b的距離s=5 m。開始滑板靜止，右端與a平齊，滑板左端放一可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊，對(duì)滑塊施一水平恒力f使滑板前進(jìn)。板右端到達(dá)b處沖線，游戲結(jié)束。已知滑塊與滑板間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5，地面視為光滑，滑塊質(zhì)量m1=2 g，滑板質(zhì)量m2=1 g，重力加速度g=10 m/s2，求：（1）滑板由a滑到b的最短時(shí)間可達(dá)多少?（2）為使滑板能以最短時(shí)間到達(dá)，水平恒力f的取值范圍如何?【答案】（1）t=1 s （2）18如圖甲所示，質(zhì)量為m=0.5 g的木板靜止在光滑水平面上，質(zhì)量為m=1 g的物塊以初速度v0=4 m/s滑上木板的左端，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2，在物