2020-2021学年粤教版必修1第4章第5节牛顿第二定律的应用作业

2021-2021学年粤教版必修1第4章第5节牛顿第二定律的应用作业根底达标

一、选择题（在每题给出的四个选项中，第1〜4题只有一项符合题目要求，第5〜6题有多项符合题目要求）

1.（2021・静安一模）竖直向上飞行的子弹，到达最高点后又返回原处，假设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速度的大小成正比，那么整个过程中，加速度大小的变化是（）始终变大始终变小先变大后变小先变小后变大【答案】B【解析】在上升过程中，速度不断减小，那么阻力/=劭不断减小，受到的合力为歹合=mg+切减小，根据〃=知，加速度不断减小到g.在下降的过程中，速度不断增大，阻力尸切不断变大，受到的合力为尸合=—初减小，根据〃=——知，加速度仍由g开始不断变小.故B正确，A、C、D错误.

2.原来静止的物体受到外力方的作用，如下图是力/随时间，变化的图线，那么与尸一%图象对应的一1图象是（）【答案】B【解析】由月一看图象可知，在〜/时间内物体的加速度0=上，做匀加速直线运动；在/〜2,时间内物体的加速度的=£,但方向与0相反，做匀减速直线运动，应选项B正确.

3.（2021•红桥模拟）两物体A和以质量分别为加和m2,互相接触放在光滑水平面上,如下图.对物体A施以水平的推力尸，那么物体A对物体B的作用力等于（）C.F【答案】B【解析】根据牛顿第二定律，对整体有ci=工,对右侧物体有F=，九2=£F,根1十根2H21十〃22应选B.

4.在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m,,10m/s2,那么汽车刹车前的速度为（）A.7m/s B.14m/s C.lOm/s D.20m/s【答案】B【解析】设汽车刹车后滑动的加速度大小为，由牛顿第二定律得4〃2g=加凡解得=恪由匀变速直线运动速度一位移关系式vl=2ax,可得汽车刹车前的速度伙）=N2ax=72〃gx=、2义X10X14m/s=14m/s,因此B正确.

5.假设在蹦床比赛中，运发动仅在竖直方向运动，通过传感器将弹簧床面与运发动间的弹力随时间的变化规律在计算机上绘制出如下图的曲线，当地重力加速度g取10m/s2,依据图象给出的信息可知，运发动的质量和运发动离开弹簧床上升的最大高度分别为（）A.60kg B.50kg C.m D.m【答案】BD【解析】s内弹力不变可知运发动处于静止状态，所以重力为500N即质量为50kg;运发动弹跳过程中离开床面时，与弹簧床面间没有弹力作用，而且离开床面后运发动做竖直上抛运动，由题中图线可知上抛到最高点的时间为冬,所以上升的最大高度/z=1^2m.综上所述，选项B、D正确.

6.雨滴下落时受到的空气阻力与速度大小成正比，假设雨滴从空中由静止下落，下落过程中所受重力保持不变，下落过程中加速度用表示，速度用表示，下落距离用s表示,落地前雨滴已做匀速运动，以下图象中可以定性反映雨滴运动情况的是（）【答案】BC【解析】当雨滴刚开始下落时，阻力/较小，远小于雨滴的重力G,即六G,故雨滴做加速运动；由于雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，根据牛顿第二定律知，加速度逐渐减小，故当速度到达某个值时，阻力/会增大到与重力G相等，即/=G,此时雨滴受到平衡力的作用，将保持匀速直线运动，故物体先做加速度减小的变加速直线运动，最后做匀速直线运动.故B、C正确，A、D错误.

二、非选择题

7.为了平安，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离.某高速公路的最高限速=120km/h.假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反响时间）为f=

0.5s,刹车时汽车受到阻力的大小F为汽车重力的

0.4倍，该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？（取g=10m/s2）【答案】156m【解析】司机发现前车停止，在反响时间我内仍做匀速运动，刹车后摩擦阻力提供刹车时的加速度，使车做匀减速直线运动，达前车位置时，汽车的速度应为零.当汽车速度到达0=12Okm/h=4%n/s时，反响时间内行驶距离xi==4^Xm=¥m,刹车后的加速度a=——=—空=—4m/s2,m m由公式0—=2办知0—与｝=-2X4x2,得刹车过程的位移M=等m,y所以公路上汽车间距离至少为s=xi+x2=156m.

8.有一种大型游戏机叫“跳楼机〃，参加游戏的游客被平安带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40m高处，然后由静止释放.可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4m高处时速度刚好减小到零，然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面.g取10m/s2,求1座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？2座椅在匀减速阶段的时间是多少？3在匀减速运动阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？【答案】l20m/s2s3【解析】1设座椅在自由下落结束时刻的速度为2由0=gA,得=20m/s.2设座椅自由下落和句减速运动的总高度为九总时间为,,那么/z=40m_4m=36m,v由力=手，得/S,设座椅匀减速运动的时间为力，那么亥=，一AS.3设座椅匀减速运动阶段的加速度大小为4,座椅对游客的作用力大小为F,由v=ati,得6rm/s2,由牛顿第二定律得F—mg=ma,所以f=

2.

25.mg能力提升

9.

2021.大庆一模如下图，在竖直平面内建立直角坐标系xOy,该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、两点处于同一个圆上，是圆上任意一点，A、M分别为此圆与小y轴的切点.3点在y轴上且/3/=60，O f为圆心.现将、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到“点，如所用时间分别为以、加、木，那么，A、功、木大小关系是A.B.tA=tCtB C.tA=tc=tB D.由于点的位置不确定，无法比拟时间大小关系【答案】B【解析】对于8W段，位移检=2凡加速度〃2=gsin60°=2g,对于任意过M点的弦,长/,与x轴的夹角为仇有〃=写:n=gsin,sin9=4,代入/=/2得尸y竽即任意弦下滑用时相等（等时圆）.应选B.

10.如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率0运行.初速度大小为2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.假设从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的一/图象（以地面为参考系）如图乙所示.那么（）A.亥时刻，小物块离A处的距离到达最大B.亥时刻，小物块相对传送带滑动的距离到达最大C.〜亥时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0〜%3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【答案】B【解析】该题考查传送带问题，主要问题是利用隔离法分析，由u一，图象可知，物体先向左减速到零，然后再向右加速到0|,以后与传送带一起做匀速运动，由于所以相对地面来说，向左减速的位移大于向右加速运动的位移./］时刻，小物块离A点的距离最大，A错，尬时刻两者相对位移最大，B正确.0〜力时间内，加速度不变，摩擦力不变，C错.亥〜行时间内物体不受摩擦力的作用，D不正确.

11.（2021•内蒙古校级月考）如下图，A、B、三物体用细绳并经过光滑定滑轮相连，如i=2kg,次8=3kg,mc=1kg,A、与水平桌面间的动摩擦因数〃=,那么系统的加速度大小为多少？绳中的张力昌小Jc各是多少？（g取lOm*）【答案】m/s2NN【解析】以ABC整体为研究对象，在沿绳子的方向上受到3的重力与AC受到的摩擦力，它们沿绳子的方向的加速度的大小相等，由（根A+ms+mc）a=mng—2Ag eg解得am/s2以8为研究对象，根据牛顿第二定律可得mBg-FAB=mB解得FABN C在水平方向只受到摩擦力与绳子的拉力，由牛顿第二定律得mca=FAC-kuneg解得FACN.

12.（2021•南昌名校月考）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一质量为〃2的小滑块.木板受到水平拉力尸作用时，用传感器测出长木板的加速度与水平拉力厂的关系如图乙所示，重力加速度g=10m/s2,求⑴小滑块的质量.⑵当水平拉力b=N时，长木板的加速度大小为多少【答案】⑴3kg23m/s2【解析】⑴当F=9N时,加速度为a=2m/s

2.对整体，由牛顿第二定律有b=M+m代入数据解得M+mkg当F9N时，根据牛顿第二定律得长木板的加速度片中=/一鬻122知图线的斜率Z=T7=——=T M9—o3解得Mkg那么得滑块的质量为771=3kg.2⑵当F9N时尸一20〃一，代入题图数据即得〃2所以6/=TF—4当FN时，长木板的加速度为rzi=3m/s

2.。