【同步】高中物理魯科版(2019)必修1：第5章習題課用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題分層作業(yè)課件

第5章習題課:用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題1234567891011A級必備知識基礎練1.質量為m的物體放在粗糙的水平地面上,受到一個水平方向的恒力F的作用而運動,在運動中,物體加速度a的大小(

)A.和物體的運動速度有關B.和物體跟地面間的動摩擦因數(shù)無關C.和物體運動的時間無關D.和恒力F成正比C1234567891011解析

由牛頓第二定律可得,物體的加速度a=可知,物體的加速度a與物體的速度和運動時間無關,與物體與地面間的動摩擦因數(shù)有關,但不與F成正比,故只有選項C正確。12345678910112.一質量m=2kg的物體放在粗糙的水平桌面上,t=0時刻在水平恒力F作用下沿直線運動,1s末撤去恒力F,其v-t圖像如圖所示,g取10m/s2,則恒力F和物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ的大小分別是(

)A.F=15N,μ=0.25B.F=15N,μ=0.5C.F=10N,μ=0.25D.F=10N,μ=0.5A1234567891011解析

在v-t圖像中直線的斜率代表加速度,故在恒力F作用下,加速度大小為a1=

m/s2=5

m/s2,根據(jù)牛頓第二定律可得F-μmg=ma1;撤去外力后,a2=

m/s2=-2.5

m/s2,根據(jù)牛頓第二定律可得-μmg=ma2;聯(lián)立解得F=15

N,μ=0.25,故A正確。12345678910113.(多選)如圖所示,質量為20kg的物體,沿水平面向右運動,它與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.1,同時還受到大小為10N的水平向右的力的作用,則該物體(g取10m/s2)(

)A.受到的摩擦力大小為20N,方向向左B.受到的摩擦力大小為20N,方向向右C.運動的加速度大小為1.5m/s2,方向向左D.運動的加速度大小為0.5m/s2,方向向左AD1234567891011解析

物體相對地面運動,故物體受到滑動摩擦力,則摩擦力的大小為f=μN=μmg=20

N;滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反,故摩擦力方向向左;根據(jù)牛頓第二定律得,F-f=ma得a=

m/s2=-0.5

m/s2,方向向左。12345678910114.(2023山東臨沂高一期末)發(fā)生交通事故進行事故分析的時候,剎車線的長度是重要的分析指標之一。在某次交通事故中,汽車剎車線的長度為12m,假設汽車的輪胎與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.6,g取10m/s2,則汽車剎車開始時的速度大小為(

)A.6m/s B.8m/sC.10m/s D.12m/sD

12345678910115.風洞實驗裝置可以產(chǎn)生不同速度的風,提供不同的風力。在某次實驗中風力豎直向上,剛好把質量為m的小球“吹”得靜止在空中。現(xiàn)在突然將風力增大到F,經(jīng)過時間t,風力反向,大小也是F,又經(jīng)過時間t,此時小球的速度大小為

。

2gt12345678910116.一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運動,4s內通過8m的距離,此后關閉發(fā)動機,汽車又運動了2s停止,已知汽車的質量m=2×103kg,汽車運動過程中所受的阻力大小不變,求:(1)關閉發(fā)動機時汽車的速度大小;(2)汽車運動過程中所受到的阻力大小;(3)汽車牽引力的大小。1234567891011由牛頓第二定律得-f=ma2解得f=4×103

N。由牛頓第二定律得F-f=ma1解得F=f+ma1=6×103

N。答案

(1)4m/s

(2)4×103N

(3)6×103

N1234567891011B級關鍵能力提升練7.如圖所示,一個質量為50kg的沙發(fā)靜止在水平地面上,甲、乙兩人同時從背面和側面分別用F1=120N、F2=160N的力推沙發(fā),F1與F2相互垂直,且平行于地面。沙發(fā)與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是(

)A.沙發(fā)不會被推動B.沙發(fā)將沿著F1的方向移動,加速度大小為0.6m/s2C.沙發(fā)將沿著F2的方向移動,加速度大小為0.2m/s2D.沙發(fā)的加速度大小為1m/s2D1234567891011=150

N,有F>fmax,則沙發(fā)要做勻加速直線運動,由牛頓第二定律有F-fmax=ma,可得a=1

m/s2,方向沿水平面與F1成53°角,故選D。12345678910118.(多選)蹦極運動的示意圖如圖所示,彈性繩的一端固定在O點,另一端和運動員相連。運動員從O點自由下落,至B點彈性繩自然伸直,經(jīng)過合力為零的C點到達最低點D,然后彈起。整個過程中忽略空氣阻力。分析這一過程,下列表述正確的是(

)A.經(jīng)過B點時,運動員的速率最大B.經(jīng)過C點時,運動員的速率最大C.從C點到D點,運動員的加速度大小增大D.從C點到D點,運動員的加速度大小不變BC1234567891011解析

在BC段,運動員所受重力大于彈力,向下做加速度逐漸減小的變加速運動,當a=0時,速度最大,即在C點時速度最大,選項B正確。在CD段,彈力大于重力,運動員做加速度逐漸增大的變減速運動,選項C正確。12345678910119.如圖所示,質量m=3kg的木塊放在固定的傾角θ=30°的足夠長斜面上,木塊可以沿斜面勻速下滑。若用沿斜面向上的力F作用于木塊上,使其由靜止開始沿斜面向上加速運動,經(jīng)過t=2s時間物體沿斜面上升4m的距離,則推力F為(g取10m/s2)(

)A.42N B.6NC.21N D.36ND解析

因木塊能沿斜面勻速下滑,由平衡條件知mgsin

θ=μmgcos

θ,所以μ=tan

θ;當在推力作用下加速上滑時,由運動學公式s=at2得a=2

m/s2,由牛頓第二定律得F-mgsin

θ-μmgcos

θ=ma,解得F=36

N,D正確。123456789101110.用平行于斜面的推力,使靜止的質量為m的物體在傾角為θ的光滑斜面上,由底端向頂端做勻加速運動。當物體運動到斜面中點時,去掉推力,物體剛好能到達頂點,則推力的大小為(

)A.mg(1-sinθ) B.2mgsinθC.2mgcosθ

D.2mg(1+sinθ)B1234567891011123456789101111.一架航模遙控飛行器如圖所示,其質量m=2kg,動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28N。試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設飛行器飛行時所受的空氣阻力f恒為4N,g取10m/s2。(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8s時到達高度H等于多少;(2)第二次試飛,飛行器飛行t2=6s時遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力,求飛行器減速上升階段的加速度的大小。12