2024年新高一物理初升高銜接《牛頓運動定律的應(yīng)用》含答案解析

物理PAGE1物理第18講牛頓運動定律的應(yīng)用模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習(xí)題學(xué)解題模塊四核心考點精準(zhǔn)練模塊五小試牛刀過關(guān)測1.能用牛頓運動定律解決兩類主要問題：已知物體受力確定運動情況，已知物體運動確定受力；2.掌握利用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法，首先對研究對象受力分和運動情況分析，然后利用牛頓第二定律將二者聯(lián)系起來；■知識點一：從受力確定運動情況如果已知物體的受力情況，可以由求出物體的加速度，再通過的規(guī)律確定物體的運動情況?！鲋R點二：從運動情況確定受力如果已知物體的運動情況，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律求出物體的，結(jié)合受力分析，再根據(jù)求出力?！緟⒖即鸢浮?.從受力確定運動情況牛頓第二定律、運動學(xué)2.從運動情況確定受力加速度、牛頓第二定律教材習(xí)題01運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠處的某個位置。按比賽規(guī)則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。(1)運動員以3.4m/s的速度投擲冰壺，若冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為0.02，冰壺能在冰面上滑行多遠？g取10m/s2；(2)若運動員仍以3.4m/s的速度將冰壺投出，其隊友在冰壺自由滑行10m后開始在其滑行前方摩擦冰面，冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉淼?0%，冰壺多滑行了多少距離？解題方法分析兩過程由牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)運動公式求解距離?！敬鸢浮浚?）28.9m；（2）2.1m。教材習(xí)題02如圖所示，有一位滑雪者，他與裝備的總質(zhì)量為75kg，以2m/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡傾角為30°，在5s的時間內(nèi)滑下的路程為60m，g取10m/s2。求滑雪者對雪面的壓力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦阻力和空氣阻力）。解題方法本題屬于已知運動求解力，先由運動學(xué)公式求解加速度，再對研究對象受力分析，沿加速度方向和垂直加速度方向分解，沿加速度方向列牛二方程，垂直加速度方向列平衡方程。【答案】650N，方向垂直于山坡向下；75N，方向沿山坡向上教材習(xí)題03一輛貨車運載著圓柱形光滑的空油桶。在車廂底，一層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定，上一層只有一只桶C，自由地擺放在桶A、B之間，沒有用繩索固定。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽車一起保持靜止，如圖所示。(1)當(dāng)汽車向以某一加速度向左加速時，A對C和B對C的支持力大小，會增大還是減??？請說明理由。(2)當(dāng)汽車向左運動的加速度增大到一定值時，桶C就脫離A而運動到B的右邊，這個加速度有多大？解題方法首先確定好研究對象，本題應(yīng)與C桶為研究對象，再對研究對象受力分析，由研究對象的運動狀態(tài)列方程求解?！敬鸢浮?1)A對C的支持力減小，B對C的支持力增大，理由見解析；(2)考向一：從受力確定運動情況【例1】如圖所示，位于水平地面上的質(zhì)量為M的小木塊，在大小為F、方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速運動。若木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊的加速度為()A.eq\f(F,M) B．eq\f(Fcosα,M)C.eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μMg),M) D．eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μ(Mg－Fsinα)),M)【鞏固1】如圖所示，樓梯口一傾斜的天花板與水平面成θ＝37°角，一裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為F＝10N，刷子的質(zhì)量為m＝0.5kg，刷子可視為質(zhì)點，刷子與天花板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，天花板長為L＝4m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。試求：(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；(2)工人把刷子從天花板底端由靜止推到頂端所用的時間?？枷蚨簭倪\動情況確定受力【例2】光滑水平面上，質(zhì)量為4kg的物體在水平推力F1的作用下由靜止開始運動，0～2s內(nèi)的位移為6m；質(zhì)量為2.5kg的物體在水平推力F2的作用下由靜止開始運動，0～3s內(nèi)的位移為9m。則F1與F2的比值為()A．1∶3 B．3∶4C．12∶5 D．9∶8【鞏固2】(多選)如圖所示，一折桿固定在小車上，∠A＝θ，B端固定一個質(zhì)量為m的小球，設(shè)小車向右的加速度為a，AB桿對小球的作用力大小為F，則下列說法正確的是()A．當(dāng)a＝0時，F(xiàn)＝eq\f(mg,cosθ)，方向沿AB桿B．當(dāng)a＝gtanθ時，F(xiàn)＝eq\f(mg,cosθ)，方向沿AB桿C．無論a取何值，F(xiàn)都等于meq\r(g2＋a2)，方向都沿AB桿D．無論a取何值，F(xiàn)都等于meq\r(g2＋a2)，方向與AB桿所在直線無關(guān)考向三：多過程問題【例3】水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下，從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t后撤去外力，又經(jīng)時間3t物體停下，則物體受到的阻力為()A.eq\f(F,3) B．eq\f(F,4)C．eq\f(F,2) D．eq\f(2F,3)【鞏固3】如圖所示，長為s＝11.25m的水平軌道AB與傾角為θ＝37°、長為L＝3m的光滑斜面BC在B處連接，有一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊(可視為質(zhì)點)，從A處由靜止開始受到與水平方向成37°斜向上的拉力F＝20N的作用，經(jīng)過一段時間后撤去拉力F，此時滑塊仍在水平軌道上，但滑塊恰好可以滑到斜面的最高點C。已知滑塊經(jīng)過B點時，速度方向改變但大小不變，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)滑塊經(jīng)過B點時速度的大小；(2)拉力F作用的時間。一、單選題1．充氣火箭是一種操作非常簡單的玩具，只需要踩一下氣囊，小火箭就會飛起來。某次游玩時，同學(xué)將火箭豎直向上擺放，發(fā)射后測量發(fā)現(xiàn)火箭到達最高點和從最高點下落回地面的時間之比約為，火箭的運動視為只在豎直方向上，上升和下落的過程中小火箭所受阻力大小不變，則可估算小火箭受到的阻力大小約為（

）A． B． C． D．2．如圖所示，質(zhì)量為30kg的物體A靜止在光滑水平面上，若對A施加兩個大小都是60N且互成120°角的水平力，則2s末時物體A的速度大小為（

）A．0 B．4m/s C．6m/s D．m/s3．如圖所示，一可視為質(zhì)點的小物塊先后沿兩光滑斜面Ⅰ和Ⅱ從頂端由靜止滑下﹐到達底端的時間分別為t1和t2，斜面Ⅰ與水平面的夾角為30°，斜面Ⅱ與水平面的夾角為45°（未標(biāo)出），則（）A． B． C． D．無法判斷4．如圖所示，物體以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做減速運動，經(jīng)4s滑回原處時速度大小仍為5m/s，則物體的加速度為（）

A．10m/s2，方向沿斜面向下B．2.5m/s2，方向沿斜面向下C．0D．2.5m/s2，方向沿斜面向上5．一個滑塊在傾角為θ的斜面上恰好勻速下滑，若該滑塊以某一較大的初速度從斜面底端沖上斜面，則在滑塊向上運動的過程中，滑塊的加速度大小是（）A．gsinθ B．gcosθ C．2gsinθ D．2gcosθ6．在一些建筑工地上，建筑工人常用簡易裝置傳送物品。如圖所示，將兩根相同且粗細均勻的平行細直桿MN和PQ傾斜固定作為軌道，軌道平面與水平面的夾角為θ，兩直桿間的距離為d。將一圓柱形物體置于兩直桿間，給該圓柱形物體一沿直桿向下的初速度，其恰好能沿軌道勻速下滑。不計空氣阻力，則（）A．僅稍增大d，該圓柱形物體仍能沿軌道勻速下滑B．僅稍增大d，該圓柱形物體將沿軌道減速下滑C．僅稍增大θ，該圓柱形物體仍能沿軌道勻速下滑D．僅稍增大θ，該圓柱形物體將沿軌道減速下滑7．如圖所示，質(zhì)量為的木塊放在傾角為的足夠長、固定斜面上，木塊可以沿斜面勻速下滑。若用水平推力F作用于木塊上，使其由靜止開始沿斜面向上勻加速運動，經(jīng)過時間木塊沿斜面向上運動，則推力F約為（g取，）A． B． C． D．8．如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一質(zhì)量為2m的小車在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球（質(zhì)量為m）的輕繩恰好水平。則外力F的大小為（）A．4.5mg B．C．2mg D．0.5mg二、多選題9．如圖所示，一種名為“控子”的游戲，讓小滑塊從A點沿斜面AB由靜止釋放，游戲者通過控制斜面BD段上的可控區(qū)域CD的長度，讓滑塊到達D點時速度剛好為零，滑塊自由落入洞E中即為成功。已知斜面AB的傾角、長為25cm，小滑塊與斜面AB間動摩擦因數(shù)，小滑塊在長為50cm的非可控區(qū)BC段加速下滑時加速度大小恒為，在可控區(qū)CD段減速時的加速度大小恒為，DE間高度為20cm，重力加速度g取，，。游戲成功時，下列說法正確的是（）A．滑塊在斜面AB運動的加速度大小為 B．滑塊到達B點時的速度大小為10m/sC．可控區(qū)域CD段的長度為0.25m D．滑塊從D點到洞E所經(jīng)歷的時間為0.4s10．電動平衡車是一種新的短途代步工具。已知人和平衡車的總質(zhì)量是60kg，啟動平衡車后，車由靜止開始向前做直線運動，某時刻關(guān)閉動力，最后停下來，其圖像如圖所示。假設(shè)平衡車受到阻力恒為F，取，則（

）A．平衡車受到地面阻力B．平衡車整個運動過程中的位移大小為195mC．平衡車在整個運動過程中的平均速度大小為3m/sD．平衡車在加速段的動力大小108N11．如圖所示，四軸遙控?zé)o人機是航拍的首要選擇，極其方便。質(zhì)量m=2kg的能夠垂直起降的小型遙控?zé)o人機，從地面上以最大升力F=30N豎直起飛，達到最大速度所用時間為，后保持勻速運動。假設(shè)無人機豎直飛行時所受阻力大小不變，g取。則該無人機（）A．起飛時的加速度大小為B．在豎直上升過程中所受阻力的大小為C．豎直向上加速階段位移大小為D．上升至離地面的高空所需的最短時間為12．如圖所示，水平面上有一邊長為1m的正方體空間，某一質(zhì)量為0.1kg的質(zhì)點固定在O點處，向它施加兩個恒力，方向沿正方體的兩邊，大小，g取。從O點由靜止釋放后（）

A．質(zhì)點將從A點飛出B．質(zhì)點將從B點飛出C．質(zhì)點在正方體區(qū)域內(nèi)運動時間為1sD．質(zhì)點在正方體區(qū)域內(nèi)運動時間為三、解答題13．質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的圖像如圖所示。g取，求：（1）0~10s和10s~30s內(nèi)物體運動的加速度大??；（2）物體與水平面間的動摩擦系數(shù)；（3）水平推力F的大小。14．一木箱在水平面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度變化如圖中甲、乙所示，求（1）木箱的質(zhì)量為多大？（2）木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為多少？（g取10m/s2）15．如圖甲所示為一種常見的自行車遮雨棚，棚頂由與水平面間的夾角為的傾斜玻璃平面構(gòu)成。在一個無風(fēng)的天氣，有一片質(zhì)量為m的樹葉落在棚頂，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖乙所示。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）求樹葉與玻璃棚頂間的動摩擦因數(shù)；（2）若由于下雨導(dǎo)致樹葉與玻璃棚頂間的動摩擦因數(shù)減小為（為未知量，樹葉質(zhì)量不變），已知樹葉（視為質(zhì)點，忽略空氣阻力影響）到棚頂下邊沿的距離為L，求樹葉在棚頂滑動的時間t。16．某小組設(shè)計了一彈射玩具，其簡化模型如圖所示。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊，初始時它們處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑塊被壓縮的彈簧鎖定。當(dāng)按下開關(guān)解鎖彈簧時，滑塊從A處以初速度離開彈簧沿粗糙滑桿向上滑動，后滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生碰撞，碰后立刻以某一相同的速度離開桌面一起豎直向上運動，上升的最大高度。已知滑塊的質(zhì)量，滑桿的質(zhì)量，A、B間的距離，重力加速度g取，滑塊可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，滑塊與滑桿間摩擦力大小可視為不變，滑桿落到桌面后速度立刻減為零且不反彈，求：（1）滑塊在滑桿中向上滑動時的加速度大小；（2）滑塊在滑桿中向上滑動時，滑桿對地面的壓力；（3）滑塊從出發(fā)到第一次返回A點所需要的時間。17．在學(xué)?？萍脊?jié)上，物理老師在空曠的操場豎直向上發(fā)射一枚總質(zhì)量為2kg的火箭模型。如圖所示，在t=0時刻發(fā)動機點火，為火箭提供了豎直向上、大小恒為45N的推力，隨后經(jīng)過3s，發(fā)動機熄火，在達到最大高度后，火箭打開頂部的降落傘，在降落傘作用下向下做勻加速運動，到達地面時的速度大小為9m/s。已知火箭箭體在運動的過程中，受到的空氣阻力大小恒為5N，重力加速度g取10m/s2，不考慮火箭發(fā)射過程中噴出的氣體對火箭質(zhì)量的影響，火箭在運動的過程中可視為質(zhì)點。（1）求發(fā)動機熄火時，火箭的速度大??；（2）求火箭上升的最大高度；（3）若把降落傘提供的阻力視為恒定不變，求其大小。18．如圖所示，傾斜傳送帶與水平面的夾角為，底端有一個彈性擋板（物體與擋板碰撞前后速度等大、反向），皮帶輪順時針轉(zhuǎn)動，皮帶速度恒為，一個質(zhì)量為可看成質(zhì)點的物體，與傳送帶的摩擦因數(shù)，從距擋板處靜止釋放，試求：（?。?）經(jīng)多長時間物體到達底端與擋板相碰？碰前速度多大？（2）第一次反彈后物體所能到達的距擋板的最大距離；（3）第100次碰撞后物體上升的最大距離。第18講牛頓運動定律的應(yīng)用模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習(xí)題學(xué)解題模塊四核心考點精準(zhǔn)練模塊五小試牛刀過關(guān)測1.能用牛頓運動定律解決兩類主要問題：已知物體受力確定運動情況，已知物體運動確定受力；2.掌握利用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法，首先對研究對象受力分和運動情況分析，然后利用牛頓第二定律將二者聯(lián)系起來；■知識點一：從受力確定運動情況如果已知物體的受力情況，可以由求出物體的加速度，再通過的規(guī)律確定物體的運動情況。■知識點二：從運動情況確定受力如果已知物體的運動情況，根據(jù)運動學(xué)規(guī)律求出物體的，結(jié)合受力分析，再根據(jù)求出力。【參考答案】1.從受力確定運動情況牛頓第二定律、運動學(xué)2.從運動情況確定受力加速度、牛頓第二定律教材習(xí)題01運動員把冰壺沿水平冰面投出，讓冰壺在冰面上自由滑行，在不與其他冰壺碰撞的情況下，最終停在遠處的某個位置。按比賽規(guī)則，投擲冰壺運動員的隊友，可以用毛刷在冰壺滑行前方來回摩擦冰面，減小冰面的動摩擦因數(shù)以調(diào)節(jié)冰壺的運動。(1)運動員以3.4m/s的速度投擲冰壺，若冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)為0.02，冰壺能在冰面上滑行多遠？g取10m/s2；(2)若運動員仍以3.4m/s的速度將冰壺投出，其隊友在冰壺自由滑行10m后開始在其滑行前方摩擦冰面，冰壺和冰面的動摩擦因數(shù)變?yōu)樵瓉淼?0%，冰壺多滑行了多少距離？解題方法分析兩過程由牛頓第二定律求出加速度，再根據(jù)運動公式求解距離?！敬鸢浮浚?）28.9m；（2）2.1m。教材習(xí)題02如圖所示，有一位滑雪者，他與裝備的總質(zhì)量為75kg，以2m/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下，山坡傾角為30°，在5s的時間內(nèi)滑下的路程為60m，g取10m/s2。求滑雪者對雪面的壓力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦阻力和空氣阻力）。解題方法本題屬于已知運動求解力，先由運動學(xué)公式求解加速度，再對研究對象受力分析，沿加速度方向和垂直加速度方向分解，沿加速度方向列牛二方程，垂直加速度方向列平衡方程?！敬鸢浮?50N，方向垂直于山坡向下；75N，方向沿山坡向上教材習(xí)題03一輛貨車運載著圓柱形光滑的空油桶。在車廂底，一層油桶平整排列，相互緊貼并被牢牢固定，上一層只有一只桶C，自由地擺放在桶A、B之間，沒有用繩索固定。桶C受到桶A和桶B的支持，和汽車一起保持靜止，如圖所示。(1)當(dāng)汽車向以某一加速度向左加速時，A對C和B對C的支持力大小，會增大還是減?。空堈f明理由。(2)當(dāng)汽車向左運動的加速度增大到一定值時，桶C就脫離A而運動到B的右邊，這個加速度有多大？解題方法首先確定好研究對象，本題應(yīng)與C桶為研究對象，再對研究對象受力分析，由研究對象的運動狀態(tài)列方程求解?！敬鸢浮?1)A對C的支持力減小，B對C的支持力增大，理由見解析；(2)考向一：從受力確定運動情況【例1】如圖所示，位于水平地面上的質(zhì)量為M的小木塊，在大小為F、方向與水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速運動。若木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ，則木塊的加速度為()A.eq\f(F,M) B．eq\f(Fcosα,M)C.eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μMg),M) D．eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μ(Mg－Fsinα)),M)【答案】D【解析】取木塊為研究對象，其受力情況如圖所示。在豎直方向合力為零，即Fsinα＋FN＝Mg，在水平方向，由牛頓第二定律得Fcosα－Ff＝Ma，且Ff＝μFN。由以上三式可得a＝eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μ(Mg－Fsinα)),M)，D正確。【鞏固1】如圖所示，樓梯口一傾斜的天花板與水平面成θ＝37°角，一裝潢工人手持木桿綁著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為F＝10N，刷子的質(zhì)量為m＝0.5kg，刷子可視為質(zhì)點，刷子與天花板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，天花板長為L＝4m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。試求：(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；(2)工人把刷子從天花板底端由靜止推到頂端所用的時間?！敬鸢浮?1)2m/s2(2)2s【解析】(1)以刷子為研究對象，受力分析如圖所示由牛頓第二定律得(F－mg)sin37°－μ(F－mg)cos37°＝ma代入數(shù)據(jù)解得a＝2m/s2。(2)由運動學(xué)公式得L＝eq\f(1,2)at2，代入數(shù)據(jù)解得t＝2s?？枷蚨簭倪\動情況確定受力【例2】光滑水平面上，質(zhì)量為4kg的物體在水平推力F1的作用下由靜止開始運動，0～2s內(nèi)的位移為6m；質(zhì)量為2.5kg的物體在水平推力F2的作用下由靜止開始運動，0～3s內(nèi)的位移為9m。則F1與F2的比值為()A．1∶3 B．3∶4C．12∶5 D．9∶8【答案】C【解析】物體做初速度為零的勻加速直線運動，由勻變速直線運動的位移公式可知，加速度為：a1＝eq\f(2x1,t\o\al(2,1))＝eq\f(2×6,22)m/s2＝3m/s2，a2＝eq\f(2x2,t\o\al(2,2))＝eq\f(2×9,32)m/s2＝2m/s2，由牛頓第二定律得：F1＝m1a1＝4×3N＝12N，F(xiàn)2＝m2a2＝2.5×2N＝5N，故F1∶F2＝12∶5，C正確?！眷柟?】(多選)如圖所示，一折桿固定在小車上，∠A＝θ，B端固定一個質(zhì)量為m的小球，設(shè)小車向右的加速度為a，AB桿對小球的作用力大小為F，則下列說法正確的是()A．當(dāng)a＝0時，F(xiàn)＝eq\f(mg,cosθ)，方向沿AB桿B．當(dāng)a＝gtanθ時，F(xiàn)＝eq\f(mg,cosθ)，方向沿AB桿C．無論a取何值，F(xiàn)都等于meq\r(g2＋a2)，方向都沿AB桿D．無論a取何值，F(xiàn)都等于meq\r(g2＋a2)，方向與AB桿所在直線無關(guān)【答案】BD【解析】當(dāng)a＝0時，小球處于平衡狀態(tài)，此時F＝mg，方向豎直向上，并不沿AB桿，故A錯誤；當(dāng)a＝gtanθ時，在水平方向：Fx＝mgtanθ，豎直方向：Fy＝mg，F(xiàn)＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))＝eq\f(mg,cosθ)，方向沿AB桿，故B正確；由牛頓第二定律得，在水平方向：Fx＝ma，豎直方向：Fy＝mg，F(xiàn)＝eq\r(F\o\al(2,x)＋F\o\al(2,y))＝meq\r(g2＋a2)，設(shè)F與豎直方向夾角為β，則tanβ＝eq\f(a,g)，當(dāng)a＝gtanθ時，F(xiàn)沿AB桿，否則F的方向不沿AB桿，故C錯誤，D正確?？枷蛉憾噙^程問題【例3】水平面上一質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下，從靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t后撤去外力，又經(jīng)時間3t物體停下，則物體受到的阻力為()A.eq\f(F,3) B．eq\f(F,4)C．eq\f(F,2) D．eq\f(2F,3)【答案】B【解析】當(dāng)力F作用時，設(shè)物體的加速度大小為a1，時間t后物體的速度為v，由牛頓第二定律及運動學(xué)公式得F－Ff＝ma1，v＝a1t；撤去力F后，設(shè)物體的加速度大小為a2，由牛頓第二定律及運動學(xué)公式得，F(xiàn)f＝ma2，0＝v－a2·3t，解以上四式得：Ff＝eq\f(F,4)，B正確?！眷柟?】如圖所示，長為s＝11.25m的水平軌道AB與傾角為θ＝37°、長為L＝3m的光滑斜面BC在B處連接，有一質(zhì)量為m＝2kg的滑塊(可視為質(zhì)點)，從A處由靜止開始受到與水平方向成37°斜向上的拉力F＝20N的作用，經(jīng)過一段時間后撤去拉力F，此時滑塊仍在水平軌道上，但滑塊恰好可以滑到斜面的最高點C。已知滑塊經(jīng)過B點時，速度方向改變但大小不變，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：(1)滑塊經(jīng)過B點時速度的大??；(2)拉力F作用的時間?！敬鸢浮?1)6m/s(2)1.5s【解析】(1)滑塊在斜面上滑行時，由牛頓第二定律得：mgsin37°＝ma3由運動學(xué)規(guī)律可得veq\o\al(2,B)＝2a3L解得vB＝6m/s。(2)撤去F前，由牛頓第二定律得：Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma1設(shè)F作用的時間為t，則撤去F時有：v1＝a1t，x1＝eq\f(1,2)a1t2撤去拉力F后，有：μmg＝ma2veq\o\al(2,B)－veq\o\al(2,1)＝2(－a2)(s－x1)聯(lián)立解得：t＝1.5s。一、單選題1．充氣火箭是一種操作非常簡單的玩具，只需要踩一下氣囊，小火箭就會飛起來。某次游玩時，同學(xué)將火箭豎直向上擺放，發(fā)射后測量發(fā)現(xiàn)火箭到達最高點和從最高點下落回地面的時間之比約為，火箭的運動視為只在豎直方向上，上升和下落的過程中小火箭所受阻力大小不變，則可估算小火箭受到的阻力大小約為（

）A． B． C． D．【答案】A【詳解】將上升過程看做是反向的勻加速運動，則根據(jù)可得上升過程下降過程可得故選A。2．如圖所示，質(zhì)量為30kg的物體A靜止在光滑水平面上，若對A施加兩個大小都是60N且互成120°角的水平力，則2s末時物體A的速度大小為（

）A．0 B．4m/s C．6m/s D．m/s【答案】B【詳解】兩個力的合力為F=2×60×cos60°=60N加速度則2s末時物體A的速度大小為v=at=4m/s故選B。3．如圖所示，一可視為質(zhì)點的小物塊先后沿兩光滑斜面Ⅰ和Ⅱ從頂端由靜止滑下﹐到達底端的時間分別為t1和t2，斜面Ⅰ與水平面的夾角為30°，斜面Ⅱ與水平面的夾角為45°（未標(biāo)出），則（）A． B． C． D．無法判斷【答案】A【詳解】設(shè)斜面的底邊長為L，斜面的傾角為，則斜邊的長度根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)解得將30°，45°帶入則t2<t1故選A。4．如圖所示，物體以5m/s的初速度沿光滑的斜面向上做減速運動，經(jīng)4s滑回原處時速度大小仍為5m/s，則物體的加速度為（）

A．10m/s2，方向沿斜面向下B．2.5m/s2，方向沿斜面向下C．0D．2.5m/s2，方向沿斜面向上【答案】B【詳解】由題意，可知物體上滑和下滑時受到的合力均為重力沿斜面向下的分力，根據(jù)牛頓第二定律可知，加速度相同，由對稱性可知，物體上滑到最高點所用時間為2s，則加速度大小為方向沿斜面向下。故選B。5．一個滑塊在傾角為θ的斜面上恰好勻速下滑，若該滑塊以某一較大的初速度從斜面底端沖上斜面，則在滑塊向上運動的過程中，滑塊的加速度大小是（）A．gsinθ B．gcosθ C．2gsinθ D．2gcosθ【答案】C【詳解】設(shè)滑塊質(zhì)量為m，斜面摩擦力為f，滑塊在傾角為θ的斜面上恰好勻速下滑，則有當(dāng)滑塊向上運動的過程中，摩擦力反向，則有解得a=2gsinθ故選C。6．在一些建筑工地上，建筑工人常用簡易裝置傳送物品。如圖所示，將兩根相同且粗細均勻的平行細直桿MN和PQ傾斜固定作為軌道，軌道平面與水平面的夾角為θ，兩直桿間的距離為d。將一圓柱形物體置于兩直桿間，給該圓柱形物體一沿直桿向下的初速度，其恰好能沿軌道勻速下滑。不計空氣阻力，則（）A．僅稍增大d，該圓柱形物體仍能沿軌道勻速下滑B．僅稍增大d，該圓柱形物體將沿軌道減速下滑C．僅稍增大θ，該圓柱形物體仍能沿軌道勻速下滑D．僅稍增大θ，該圓柱形物體將沿軌道減速下滑【答案】B【詳解】AB．對該圓柱形物體進行受力分析，如答圖1、2所示。設(shè)該圓柱形物體所受重力大小為G，兩直桿對該圓柱形物體的彈力大小均為FN，F(xiàn)N與垂直軌道平面方向的夾角為α，該圓柱形物體與兩直桿之間的動摩擦因數(shù)為μ，兩直桿對該圓柱形物體的摩擦力大小均為f，該圓柱形物體恰好能沿軌道勻速下滑，在垂直軌道平面方向，有在平行軌道平面方向，有且聯(lián)立可得僅稍增大d，則α增大，f增大，，該圓柱形物體將沿軌道減速下滑，選項B正確，選項A錯誤；CD．僅稍增大θ，則f減小，增大，，該圓柱形物體將沿軌道加速下滑，選項C、D均錯誤。故選B。7．如圖所示，質(zhì)量為的木塊放在傾角為的足夠長、固定斜面上，木塊可以沿斜面勻速下滑。若用水平推力F作用于木塊上，使其由靜止開始沿斜面向上勻加速運動，經(jīng)過時間木塊沿斜面向上運動，則推力F約為（g取，）A． B． C． D．【答案】D【詳解】物體沿斜面向下勻速運動，由平衡條件得f=mgsinθ滑動摩擦力f=μFN=μmgcosθ解得動摩擦因數(shù)μ=0.75經(jīng)過時間木塊沿斜面向上運動，根據(jù)得，加速度垂直于斜面的方向沿斜面方向解得故選D。8．如圖所示，在傾角為30°的光滑斜面上，一質(zhì)量為2m的小車在沿斜面向下的外力F作用下下滑，在小車下滑的過程中，小車支架上連接著小球（質(zhì)量為m）的輕繩恰好水平。則外力F的大小為（）A．4.5mg B．C．2mg D．0.5mg【答案】A【詳解】對整體分析，在沿斜面方向上有對小球分析，小球受到水平拉力，重力的作用，合力解得代入可得故選A。二、多選題9．如圖所示，一種名為“控子”的游戲，讓小滑塊從A點沿斜面AB由靜止釋放，游戲者通過控制斜面BD段上的可控區(qū)域CD的長度，讓滑塊到達D點時速度剛好為零，滑塊自由落入洞E中即為成功。已知斜面AB的傾角、長為25cm，小滑塊與斜面AB間動摩擦因數(shù)，小滑塊在長為50cm的非可控區(qū)BC段加速下滑時加速度大小恒為，在可控區(qū)CD段減速時的加速度大小恒為，DE間高度為20cm，重力加速度g取，，。游戲成功時，下列說法正確的是（）A．滑塊在斜面AB運動的加速度大小為 B．滑塊到達B點時的速度大小為10m/sC．可控區(qū)域CD段的長度為0.25m D．滑塊從D點到洞E所經(jīng)歷的時間為0.4s【答案】AC【詳解】A．小滑塊在斜面AB上，根據(jù)牛頓第二定律解得滑塊在斜面AB運動的加速度大小為故A正確；B．小滑塊在斜面AB上，根據(jù)動力學(xué)公式解得滑塊到達B點時的速度大小為故B錯誤；C．小滑塊從B點到C點，根據(jù)動力學(xué)公式小滑塊從C點到D點，根據(jù)動力學(xué)公式解得可控區(qū)域CD段的長度為故C正確；D．根據(jù)滑塊從D點到洞E所經(jīng)歷的時間為故D錯誤。故選AC。10．電動平衡車是一種新的短途代步工具。已知人和平衡車的總質(zhì)量是60kg，啟動平衡車后，車由靜止開始向前做直線運動，某時刻關(guān)閉動力，最后停下來，其圖像如圖所示。假設(shè)平衡車受到阻力恒為F，取，則（

）A．平衡車受到地面阻力B．平衡車整個運動過程中的位移大小為195mC．平衡車在整個運動過程中的平均速度大小為3m/sD．平衡車在加速段的動力大小108N【答案】BD【詳解】A．關(guān)閉動力時平衡車的加速度大小則平衡車受到地面阻力選項A錯誤；

B．圖像的面積等于位移，則平衡車整個運動過程中的位移大小為選項B正確；C．平衡車在整個運動過程中的平均速度大小為選項C錯誤；D．平衡車在加速段的加速度根據(jù)牛頓第二定律可知解得選項D正確。故選BD。11．如圖所示，四軸遙控?zé)o人機是航拍的首要選擇，極其方便。質(zhì)量m=2kg的能夠垂直起降的小型遙控?zé)o人機，從地面上以最大升力F=30N豎直起飛，達到最大速度所用時間為，后保持勻速運動。假設(shè)無人機豎直飛行時所受阻力大小不變，g取。則該無人機（）A．起飛時的加速度大小為B．在豎直上升過程中所受阻力的大小為C．豎直向上加速階段位移大小為D．上升至離地面的高空所需的最短時間為【答案】AD【詳解】A．無人機以最大升力起飛時的加速度A正確；B．由牛頓第二定律解得B錯誤；C．豎直向上加速階段解得C錯誤；D．勻速階段無人機從地面起飛豎直上升至離地面的高空所需的最短時間D正確；故選AD。12．如圖所示，水平面上有一邊長為1m的正方體空間，某一質(zhì)量為0.1kg的質(zhì)點固定在O點處，向它施加兩個恒力，方向沿正方體的兩邊，大小，g取。從O點由靜止釋放后（）

A．質(zhì)點將從A點飛出B．質(zhì)點將從B點飛出C．質(zhì)點在正方體區(qū)域內(nèi)運動時間為1sD．質(zhì)點在正方體區(qū)域內(nèi)運動時間為【答案】BD【詳解】根據(jù)力的合成可得F1、F2兩個力的合力大小為方向沿OA方向，受到的重力為因此小球在OA和豎直方向均做初速度為零的勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律可得解得當(dāng)小球落到水平面上時，在豎直方向有解得則在這段時間內(nèi)，沿OA方向運動的距離為解得所以小球穿出正方形區(qū)從B點射出，故選BD。三、解答題13．質(zhì)量為2kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F，其運動的圖像如圖所示。g取，求：（1）0~10s和10s~30s內(nèi)物體運動的加速度大??；（2）物體與水平面間的動摩擦系數(shù)；（3）水平推力F的大小。【答案】（1），；（2）0.05；（3）【詳解】（1）圖像的斜率表示加速度，由題圖可知0~10s和10s~30s內(nèi)物體運動的加速度大小分別為（2）撤去F后，由牛頓第二定律可得解得（3）撤去F前，由牛頓第二定律可得解得F=3N14．一木箱在水平面上受到水平推力F作用，在5s內(nèi)F的變化和木箱速度變化如圖中甲、乙所示，求（1）木箱的質(zhì)量為多大？（2）木箱與地面間的動摩擦因數(shù)為多少？（g取10m/s2）【答案】（1）25kg；（2）0.2【詳解】（1）由甲圖可知木箱受推力,0—3s時F1=100N3—5s時F2=50N由乙圖可知木箱的運動，在0—3s，勻加速度直線運動，且加速度3—5s，勻速直線運動，所以木箱受摩擦力Ff=F1=50N0—3s由牛頓第二定律得（2）3—5s由得15．如圖甲所示為一種常見的自行車遮雨棚，棚頂由與水平面間的夾角為的傾斜玻璃平面構(gòu)成。在一個無風(fēng)的天氣，有一片質(zhì)量為m的樹葉落在棚頂，恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖乙所示。已知重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。（1）求樹葉與玻璃棚頂間的動摩擦因數(shù)；（2）若由于下雨導(dǎo)致樹葉與玻璃棚頂間的動摩擦因數(shù)減小為（為未知量，樹葉質(zhì)量不變），已知樹葉（視為質(zhì)點，忽略空氣阻力影響）到棚頂下邊沿的距離為L，求樹葉在棚頂滑動的時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）【詳解】（1）由于樹葉恰好能在棚頂處于靜止?fàn)顟B(tài)，由平衡條件有，又聯(lián)立解得（2）設(shè)下雨后樹葉沿棚頂下滑的加速度大小為，由牛頓第二定律有又聯(lián)立解得由解得16．某小組設(shè)計了一彈射玩具，其簡化模型如圖所示。豎直放置在水平桌面上的滑桿上套有一個滑塊，初始時它們處于靜止?fàn)顟B(tài)．滑塊被壓縮的彈簧鎖定。當(dāng)按下開關(guān)解鎖彈簧時，滑塊從A處以初速度離開彈簧沿粗糙滑桿向上滑動，后滑塊滑到B處與滑桿發(fā)生碰撞，碰后立