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2019-2020年高中物理第4章6用牛顿运动定律解决问题
（一）课时作业新人教版必修11．用30N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20kg的物体，力F作用3秒后消失，则第5秒末物体的速度和加速度分别是 A．v＝
7.5m/s，a＝
1.5m/s2B．v＝
4.5m/s，a＝
1.5m/s2C．v＝
4.5m/s，a＝0D．v＝
7.5m/s，a＝0【解析】 物体先在力F作用下做匀加速直线运动，加速度a＝＝
1.5m/s2，v＝at＝
4.5m/s，撤去力F后，物体以
4.5m/s的速度做匀速直线运动．【答案】 C2．xx·双鸭山高一检测A、B两物体以相同的初速度在一水平面上滑动，两个物体与水平面间的动摩擦因数相同，且mA＝3mB，则它们能滑动的最大距离xA和xB的关系为 A．xA＝xB B．xA＝3xBC．xA＝xBD．xA＝9xB【解析】 由μmg＝ma可得a＝μg，由题可知aA＝aB，由v＝2ax可得x＝，故有xA＝xB，A正确．【答案】 A3．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如下图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是 【解析】 对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得mg－f＝ma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在v－t图象中其斜率变小，故选项C正确．【答案】 C4．xx·厦门一中高一检测如图4－6－9所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是 图4－6－9A．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C．若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变D．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大【解析】 对物块m受力分析如图所示.由牛顿第二定律，在竖直方向Ff＝mg；水平方向FN＝ma，所以选项A正确，C、D错误；车厢壁对物块的弹力和物块对车厢壁的压力是一对相互作用力，故B错误．【答案】 A5．多选xx·会宁高一检测如图4－6－10所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是 图4－6－10A．物体一直受到摩擦力作用，大小为μmgB．物体最终的速度为v1C．开始阶段物体做匀加速直线运动D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右【解析】 当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的滑动摩擦力大小为Ff＝μmg，方向水平向右；所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将加速到v1，之后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项A、D错，B、C对．【答案】 BC6．多选xx·塘沽区高一检测如图4－6－11所示，光滑斜面CA、DA、EA都以AB为底边．三个斜面的倾角分别为75°、45°、30°.物体分别沿三个斜面由顶端从静止滑到底端，下面说法中正确的是 图4－6－11A．物体沿DA滑到底端时具有最大速率B．物体沿EA滑到底端所需时间最短C．物体沿CA下滑，加速度最大D．物体沿DA滑到底端所需时间最短【解析】 设AB＝l，当斜面的倾角为θ时，斜面的长度x＝；由牛顿第二定律得，物体沿光滑斜面下滑时加速度a＝gsinθ，当θ＝75°时加速度最大，选项C正确；由v2＝2ax可得，物体沿斜面滑到底端时的速度v＝＝＝，当θ＝75°时速度最大，选项A错误；由x＝at2可得t＝＝＝＝，当θ＝45°时t最小，故选项B错误，选项D正确．【答案】 CD7．用平行于斜面的力推动一个质量为m的物体沿着倾斜角为α的光滑斜面由静止向上运动，当物体运动到斜面的中点时撤去推力，物体恰能滑到斜面顶点，由此可以判定推力F的大小必定是 A．2mgcosαB．2mgsinαC．2mg1－sinαD．2mg1＋sinα【解析】 有推力F时，a＝，撤去F后，a′＝gsina，由v2＝2ax，有a＝a′，即＝gsinα，F＝2mgsinα，故B正确．【答案】 B8．如图4－6－12所示，水平恒力F＝20N，把质量m＝
0.6kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H＝6m．木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2s到达地面．取g＝10m/s2求图4－6－121木块下滑的加速度a的大小；2木块与墙壁之间的动摩擦因数．【解析】 1由H＝at2得a＝＝m/s2＝3m/s
2.2木块受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有mg－Ff＝ma，FN＝F又Ff＝μFN，解得μ＝＝＝
0.
21.【答案】 13m/s2
20.21[超越自我·提升练]9．xx·长春高一检测如图4－6－13所示，在光滑的水平桌面上有一物体A，通过绳子与物体B相连后自由释放，则A、B一起运动．假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计，绳子足够长且不可伸长．如果mB＝3mA，则绳子对物体A的拉力大小为 图4－6－13A．mBgB．mAgC．3mAgD．mBg【解析】 对A、B整体进行分析，根据牛顿第二定律mBg＝mA＋mBa，对物体A，设绳的拉力为F，由牛顿第二定律得，F＝mAa，解得F＝mAg，故B正确.【答案】 B10．质量为
0.8kg的物体在一水平面上运动，如图4－6－14所示，a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v－t图象，则拉力和摩擦力之比为 C图4－6－14A．9∶8B．3∶2C．2∶1D．4∶3【解析】 由v－t图象可知，图线a为仅受摩擦力的运动，加速度大小a1＝
1.5m/s2；图线b为受水平拉力和摩擦力的运动，加速度大小为a2＝
0.75m/s2；由牛顿第二定律列方程得ma1＝Ff，ma2＝F－Ff，解得＝3∶2，选项B正确．【答案】 B
11.xx·来安中学如图4－6－15所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝
0.5，斜坡的倾角θ＝37°sin37°＝
0.6，cos37°＝
0.8，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10m/s
2.问图4－6－151人从斜坡上滑下的加速度为多大？2若由于场地的限制，水平滑道BC的最大距离为L＝
20.0m，则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少？【解析】 1人在斜坡上的受力情况如图甲所示，建立坐标系，设人在斜坡上滑下的加速度为a1，由牛顿第二定律得mgsinθ－Ff1＝ma
1.甲FN1－mgcosθ＝0由摩擦力计算公式得Ff1＝μFN1联立解得a1＝gsinθ－μcosθ＝2m/s
2.2人在水平滑道上的受力情况如图乙所示，乙由牛顿第二定律得Ff2＝ma2，FN2－mg＝0由摩擦力计算公式有Ff2＝μFN2联立解得人在水平滑道上运动的加速度大小为a2＝μg＝5m/s2设从斜坡上滑下的距离为LAB，对AB段和BC段分别由匀变速运动的公式得v2－0＝2a1LAB0－v2＝－2a2L联立解得LAB＝50m.【答案】 12m/s2 250m12．xx·山东高考研究表明，一般人的刹车反应时间即图甲中“反应过程”所用时间t0＝
0.4s，但饮酒会导致反应时间延长．在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0＝72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L＝39m．减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动．取重力加速度的大小g＝10m/s
2.求甲乙图4－6－161减速过程汽车加速度的大小及所用时间．2饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少．3减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值．【解析】 根据匀速直线运动和匀变速直线运动的规律、牛顿第二定律解题．1设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题可得初速度v0＝20m/s，末速度vt＝0，位移s＝25m，由运动学公式得v＝2as
①t＝
②联立
①②式，代入数据得a＝8m/s2
③t＝
2.5s．
④2设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得L＝v0t′＋s
⑤Δt＝t′－t0
⑥联立
⑤⑥式，代入数据得Δt＝
0.3s．
⑦3设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得F＝ma
⑧由平行四边形定则得F＝F2＋mg2
⑨联立
③⑧⑨式，代入数据得＝.【答案】 18m/s2
2.5s
20.3s 3。
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