2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊(cè) 4.5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 作業(yè)

1、課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十四） 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用eq avs4al(A)組重基礎(chǔ)體現(xiàn)綜合1質(zhì)量為1 kg的物體，受水平恒力F作用，由靜止開始在光滑的水平面上做加速運(yùn)動(dòng)，它在t s內(nèi)的位移為x m，則F的大小為()A.eq f(2x,t2) NBeq f(2x,2t1) NC.eq f(2x,2t1) NDeq f(2x,t1) N答案：A2.如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B受到的摩擦力()A方向向左，逐漸減小B方向向左，大小不變C方向向右，大小不變D方向向右，逐漸減小答案：B3中歐班列在歐亞大陸開辟了“生命之路”，為國(guó)際抗疫貢獻(xiàn)了中國(guó)

2、力量。某運(yùn)送抗疫物資的班列由40節(jié)質(zhì)量相等的車廂組成，在車頭牽引下，列車沿平直軌道勻加速行駛時(shí)，第2節(jié)對(duì)第3節(jié)車廂的牽引力為F。若每節(jié)車廂所受摩擦力、空氣阻力均相等，則倒數(shù)第3節(jié)對(duì)倒數(shù)第2節(jié)車廂的牽引力為()AF Beq f(19F,20) C.eq f(F,19) Deq f(F,20)答案：C4用相同材料做成的A、B兩木塊的質(zhì)量之比為32，初速度之比為23，它們?cè)谕淮植谒矫嫔贤瑫r(shí)開始沿直線滑行，直至停止，則它們()A滑行中的加速度之比為23B滑行的時(shí)間之比為11C滑行的距離之比為49D滑行的距離之比為32答案：C5(多選)如圖所示，總質(zhì)量為460 kg的熱氣球，從地面剛開始豎直上升時(shí)的

3、加速度為0.5 m/s2，當(dāng)熱氣球上升到180 m時(shí)，以5 m/s的速度向上做勻速運(yùn)動(dòng)。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變，上升過(guò)程中熱氣球總質(zhì)量不變，重力加速度g10 m/s2。關(guān)于熱氣球，下列說(shuō)法正確的是()A所受浮力大小為4 830 NB加速上升過(guò)程中所受空氣阻力保持不變C從地面開始上升10 s后的速度大小為5 m/sD以5 m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230 N答案：AD6(多選)如圖所示，質(zhì)量m20 kg的物塊，在與水平方向夾角成37的拉力F100 N的作用下，一直沿足夠長(zhǎng)的水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8。下列說(shuō)法正確的是()

4、A物塊受到的合力可能大于 80 NB地面對(duì)物塊的支持力一定等于 140 NC物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)一定小于eq f(4,7)D物塊的加速度可能等于2 m/s2解析：選BCD若水平面光滑，則合力為F合Fcos 3780 N，若水平面粗糙，則合力為F合Fcos 37Ff80 NFf80 N，所以合力不可能大于 80 N，A錯(cuò)誤；在豎直方向上Fsin 37FNmg，則FNmgFsin 37140 N，故B正確；若水平面粗糙，水平方向上有Fcos37FNma，解得eq f(Fcos 37ma,FN)eq f(Fcos 37,FN)eq f(4,7)，C正確；水平面粗糙時(shí)，aeq f(Fcos 37

5、FN,m)，當(dāng)eq f(2,7) 時(shí)，a等于 2 m/s2，D正確。7.2021年1月4日，我國(guó)某軍隊(duì)開展綜合演練。演練期間，假設(shè)一名空降兵從懸停在高空的直升機(jī)上豎直下落，他從離開直升機(jī)到落地的過(guò)程中沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示，則下列說(shuō)法正確的是()A第10 s末空降兵打開降落傘，此后做勻減速運(yùn)動(dòng)至第15 s 末B010 s內(nèi)空降兵和傘整體所受重力大于空氣阻力C010 s內(nèi)空降兵的速度和加速度都在增大D在1015 s內(nèi)空降兵豎直方向的加速度方向向下，大小在逐漸減小解析：選B打開降落傘后空降兵將做減速運(yùn)動(dòng)，故第10 s 末空降兵打開降落傘，根據(jù)v-t圖像的斜率表示加速度，可知1015 s

6、空降兵做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)至15 s末，1015 s過(guò)程中速度向下，做減速運(yùn)動(dòng)，故加速度向上，A、D錯(cuò)誤；010 s內(nèi)空降兵向下做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，受重力和空氣阻力，根據(jù)牛頓第二定律，知合力向下，重力大于空氣阻力，B正確，C錯(cuò)誤。8(選自新教科版例題示范)滑雪者以v020 m/s的初速度沿直線沖上一傾角為30 的山坡，從剛上坡即開始計(jì)時(shí)，至 3.8 s 末，滑雪者速度變?yōu)榱?。如果滑雪器具連同滑雪者的總質(zhì)量為m 80 kg，求滑雪板與山坡之間的摩擦力是多少。(g取 10 m/s2)解析：如圖所示建立平面直角坐標(biāo)系，以v0方向?yàn)閤軸的正方向，把滑雪板和滑雪者看作質(zhì)點(diǎn)，作出它的受力示意

7、圖，并將重力進(jìn)行正交分解。G1Gsin 30，G2Gcos 30，在x方向上，F(xiàn)f為物體受到的摩擦力大小；在y方向上，因?yàn)槲矬w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒有變化，所以重力的一個(gè)分力G2與山坡提供的支持力FN大小相等，即G2FN，由x方向的受力和運(yùn)動(dòng)情況可建立方程FfG1ma，又因?yàn)閍eq f(vtv0,t)，所以aeq f(020,3.8) m/s25.26 m/s2，其中“”號(hào)表示加速度方向與x軸正方向相反。將上述結(jié)果代入式可得Ff8010eq f(1,2) N80(5.26)N400 N4208 N20.8 N。答案：20.8 Neq avs4al(B)組重應(yīng)用體現(xiàn)創(chuàng)新9(多選)如圖所示，質(zhì)量為m2的物體

8、2放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上，并用豎直細(xì)繩通過(guò)光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1。與物體1相連接的繩與豎直方向成角，則(物體1和物體2相對(duì)車廂靜止)()A車廂的加速度為gtan B繩對(duì)物體1的拉力為eq f(m1g,cos )C車廂底板對(duì)物體2的支持力為(m2m1)gD物體2所受車廂底板的摩擦力為m2gsin 解析：選AB對(duì)物體1進(jìn)行受力分析，如圖甲所示，且把拉力FT沿水平方向、豎直方向分解，有FTcos m1g，F(xiàn)Tsin m1a，得FTeq f(m1g,cos )，agtan ，所以A、B正確。對(duì)物體2進(jìn)行受力分析，如圖乙所示，有FNFTm2g，F(xiàn)f靜m2a，根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)T

9、FT，解得FNm2geq f(m1g,cos )，F(xiàn)f靜m2gtan ，故C、D錯(cuò)誤。10如圖甲所示，用大型貨車運(yùn)輸規(guī)格相同的圓柱形水泥管道，貨車可以裝載兩層管道，底層管道固定在車廂里，上層管道堆放在底層管道上，如圖乙所示。已知水泥管道間的動(dòng)摩擦因數(shù)eq f(r(3),3)，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，貨車緊急剎車時(shí)的加速度大小為8 m/s2。每根水泥管道的質(zhì)量m1 500 kg，重力加速度取g10 m/s2，求：(1)貨車沿平直路面勻速行駛時(shí)，乙圖中A、B管道之間的彈力大小；(2)貨車在剎車時(shí)加速度大小達(dá)到多少時(shí)，堆放在上層的管道將發(fā)生相對(duì)移動(dòng)；(3)如果貨車在水平路面上勻速行駛的速度為43

10、.2 km/h，要使貨車在緊急剎車時(shí)上管道不撞上駕駛室，最初堆放時(shí)上層管道最前端應(yīng)該離駕駛室的最小距離。解析：(1)對(duì)A管道橫截面內(nèi)的受力分析，其所受支持力為FN，如圖所示，在豎直方向有2FNcos 30mg0，解得FN5 000eq r(3) N。(2)由題意知，緊急剎車時(shí)上層管道受到兩個(gè)滑動(dòng)摩擦力減速，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律2FNma1，代入數(shù)據(jù)解得a1eq f(20,3) m/s2。(3)貨車緊急剎車時(shí)的加速度為a28 m/s2，根據(jù)速度位移公式可得貨車的剎車距離x2eq f(v02,2a2)，上層管道在緊急剎車及貨車停下后運(yùn)動(dòng)的總距離x1eq f(v02,2a1)，上層管道相對(duì)于貨車滑動(dòng)的距

11、離xx1x2，聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得x1.8 m。答案：(1)5 000eq r(3 ) N(2)eq f(20,3) m/s2(3)1.8 m11.如圖所示，兩個(gè)完全相同的物塊A、B用輕繩連接放在水平地面上，在方向與水平面成37角斜向下的恒定推力F作用下，以v10 m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知A、B質(zhì)量均為10 kg，兩物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求推力F的大??；(2)某時(shí)刻剪斷輕繩，求剪斷輕繩后物塊A在水平地面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和距離；(3)已知輕繩長(zhǎng)度L1 m，求剪斷輕繩后，物塊A剛好靜止時(shí)，兩物塊A、B間的距離。 解析：(1)將兩物塊A、B作為一個(gè)整體，由平衡條件得Fcos (2mgFsin )，代入數(shù)據(jù)解得F200 N。(2)剪斷輕繩后物塊A做勻減速運(yùn)動(dòng)，則有mgmaA，運(yùn)動(dòng)時(shí)間teq f(v,aA)，代入數(shù)據(jù)解得t