精品4.5 牛頓運動定律的應(yīng)用 (人教版新教材)高中物理必修一第四章【知識點+練習(xí)】

1、1第四章 運動和力的關(guān)系5 牛頓運動定律的應(yīng)用知識點一 從受力確定運動情況1牛頓第二定律確定了運動和力的關(guān)系，使我們能夠把物體的運動情況和受力情況聯(lián) 系起來2如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過運動學(xué) 規(guī)律確定物體的運動情況(1)確定研究對象，對研究對象進行受力分析，并畫出物體的受力圖(2)根據(jù)力的合成與分解，求出物體所受的合外力(包括大小和方向)(3)根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體運動的加速度(4)結(jié)合物體運動的初始條件，選擇運動學(xué)公式，求出所需求的運動學(xué)量 任意時刻 的位移和速度，以及運動軌跡等知識點二 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)

2、公式求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就 可以確定物體所受的力(1)確定研究對象(2)對研究對象進行受力分析，并畫出物體受力示意圖(3)根據(jù)相應(yīng)的運動學(xué)公式，求出物體的加速度(4)根據(jù)牛頓第二定律列方程求出物體所受的力(5)根據(jù)力的合成和分解方法，求出所需求解的力拓展一 連接體問題1連接體及其特點多個相互關(guān)聯(lián)的物體連接 (疊放， 并排或由繩子、 細(xì)桿聯(lián)系) 在一起的物體組稱為連接 體。連接體一般具有相同的運動情況(速度、加速度)。2處理連接體問題的常用方法(1)整體法： 若連接物具有相同的加速度， 可以把連接體看成一個整體作為研究對象， 在進行受力分析時，要注意區(qū)分內(nèi)力和外力。采用整體法時只

3、分析外力，不分析內(nèi)力。(2)隔離法：把研究的物體從周圍物體中隔離出來，單獨進行分析，從而求解物體之 間的相互作用力。拓展二 傳送帶問題如處理此類問題的流程：弄清初始條件 判斷相對運動判斷滑動摩擦力的大小和方 向分析物體所受的合外力以及加速度的大小和方向 由物體的速度變化分析相對運動， 進而判斷物體以后的受力及運動情況。1水平傳送帶問題帶設(shè)傳送帶的速度為 v ，物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為 ，兩定滑輪之間的距離為l，物體置于傳送帶一端時的初速度為 v0。(1) v0=0，如圖所示， 物體剛置于傳送帶上時由于受摩擦力作用，將做 a=g 的加速運動。假定物體從開始置于傳送帶上一直加速到離開傳送帶時

4、的速度為 v= 2gL，帶若 v 2gL，則物體在傳送帶上將先加速運動，后勻速帶運動；若 v 2gL，則物體在傳送帶上將一直加速。(2) v00，且 v0 與 v 帶 同向，如圖所示。v0v 帶時，由(1)可知，物體剛放到傳送帶上時將做 a=g 的加速運動。假定物體一直加速到離開傳送帶，則其離開傳送帶時的速度為 v= v02+2gL，若 v0v 帶v 帶時， 物體剛放到傳送帶上時將做加速度大小為 a=g 的減速運動。 假定物體一2直減速到離開傳送帶，則其離開傳送帶的速度為 v= v022 gL，若 v 帶 v022 gL，則物體 在傳送帶上將一直減速； 若 v0v 帶 v022 gL，物體在傳

5、送帶上將先減速運動， 后勻速運動。 (3) v00，且v0 與 v 帶反向，如圖所示。此種情形下，物體剛放到傳送帶上時將做加速度大 小為 a=g 的減速運動，假定物體一直減速到離開傳送帶，則其離開傳送帶的速度為 v= v022 gL，若 v0 2gL，則物體將一直減速運動直到從傳送帶的另一端離開傳送帶；先沿 v0 方向減速運動，再沿 v0 的反方向加速運動直至從進入端離開傳送帶。先沿 v0 方向減速運動，再沿 v0 的反方向加速運動，最后勻速運動直至從進入端離開傳送帶。2傾斜傳送帶問題(1)物體和傳送帶一起勻速運動勻速運動說明物體處于平衡狀態(tài)，則物體受到的摩擦力和重力沿傳送帶方向的分力等 大、

6、反向，即物體受到的靜摩擦力的方向沿傳送帶向上，大小為 mgsin ( 為傳送帶的傾 角)。(2)物體和傳送帶一起加速運動 若物體和傳送帶一起向上加速運動，傳送帶的傾角為 ，則對物體有 f-mgsin=ma， 即物體受到的靜摩擦力方向沿傳送帶向上，大小為f=mgsin+ma。若物體和傳送帶一起向下加速運動， 傳送帶的傾角為 ，則靜摩擦力的大小和方向取決于加速度 a 的大小。當(dāng) a=gsin 時，無靜摩擦力；當(dāng) agsin 時，有f+mgsin=ma，即物體受到靜摩擦力方向沿傳送帶向下， 大小為f=ma- mgsin 。在這種情況下， 重力沿傳送帶向下的分力不足以提供物體的加速度 a，物體有相對

7、于傳送帶向上的運動趨勢，受到的靜摩擦力沿傳送帶向下；當(dāng) agsin 時，有 mgsin-f =ma，即物體受到靜摩擦力方向沿傳送帶向上，大小為f= mgsin-ma。此時，重力沿傳送帶向下的分力提供物體沿傳送帶向下的加速度過剩，物體有 相對于傳送帶向下的運動趨勢，受到沿傳送帶向上的摩擦力?！纠?1】如圖所示， ACD 是一滑雪場示意圖，其中AC 是長 L8 m、傾角 37的斜 坡， CD 段是與斜坡平滑連接的水平面人從A 點由靜止下滑，經(jīng)過 C 點時速度大小不變， 又在水平面上滑行一段距離后停下人與接觸面間的動摩擦因數(shù)均為0.25，不計空氣阻 力，求(取 g10 m/s2 ，sin 370.6

8、 ，cos 370.8)：(1)人從斜坡頂端A 滑至底端 C 所用的時間；(2)人在離 C 點多遠(yuǎn)處停下3【例 2】一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止開始沿直線運動， 4 s 內(nèi)通過 8 m 的距離， 此后關(guān)閉發(fā)動機，汽車又運動了 2 s 停止，已知汽車的質(zhì)量 m2103 kg，汽車運動過程中 所受阻力大小不變，求：(1)關(guān)閉發(fā)動機時汽車的速度大?。?2)汽車運動過程中所受到的阻力大?。?3)汽車牽引力的大小【例 3】如圖所示，三物體A、B 、C 均靜止，輕繩兩端分別與A 、C 兩物體相連接且伸 直， mA=3 kg，mB=2 kg，mC=1kg，物體A、B、C 間的動摩擦因數(shù)均為 =0. 1，

9、地面光滑，輕 繩與滑輪間的摩擦可忽略不計。若要用力將B 物體從 AC 間拉動出，則作用 在 B 物體上水平向左的拉力至少應(yīng)大于(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10 m/s2 ) ( )A 12 N B 5 N C 8 N D 6 N【例 4】(多選)如圖水平傳送帶在電動機帶動下始終保持以速度v 勻速運動，某時刻質(zhì) 量為m 的物塊無初速度地放在傳送帶的左端，經(jīng)過一段時間物塊能與傳送帶保持相對靜止。 已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 。若當(dāng)?shù)氐牡闹亓铀俣葹?g，對于物塊放上傳送帶 到物塊與傳送帶相對靜止的過程，下列說法中正確的是( )vv2 v2 g 2gA物塊所受摩擦力的方向水平向右 B物

10、塊運動的時間為2gC物塊相對地面的位移大小為 D物塊相對傳送帶的位移大小為【例 5】(多選)如圖甲所示，物塊A 和足夠長的木板B 疊放在光滑水平面上，用水平力 F 作用在物塊 A 上， A、B 一起從靜止開始做直線運動， F 隨時間 t 不斷增加，變化關(guān)系如 圖乙所示，設(shè)物塊A 所受摩擦力為fA ，加速度為 aA ，木板 B 的速度為 vB ，加速度為 aB ，下列能正確表示fA 、aA 、vB 、aB 經(jīng)較長時間的關(guān)系圖象的是( )4【例 6】如圖所示在傾角為 的光滑斜面上端有一勁度系數(shù)為k 的輕彈簧，彈簧下端連 接一質(zhì)量為 m 的小球，小球被一垂直于斜面的擋板A 擋住，此時彈簧沒有形變。若

11、手持擋 板 A 以加速度 a (agsin )沿斜面勻加速下滑，求：(1)從擋板開始運動到小球與擋板分離所經(jīng)歷的時間；(2)從擋板開始運動到小球的速度達(dá)到最大，小球經(jīng)過的最小路程。隨堂練習(xí)1 如圖所示， AD、BD、CD 是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，每根桿上套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個滑環(huán)分別從A、B、C 處釋放(初速度為 0)，用 t1 、t2 、t3 依次表示各滑環(huán)到達(dá) D 點所用的時間，則( )A t1t2t2t3 C t3t1t2 D t1 t2 t32雨滴從空中由靜止落下，若雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大， 如下圖所示的圖象能正確反映雨滴下落運動情況的是(

12、)3 (多選)如圖所示，質(zhì)量為 2 kg 的物體在水平恒力F 的作用下在地面上做勻變速直線 運動，位移隨時間的變化關(guān)系為xt2t，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為 0.4，取 g10 m/s2 ， 以下結(jié)論正確的是( )A勻變速直線運動的初速度為 1 m/s B物體的位移為 12 m 時速度為 7 m/sC水平恒力 F 的大小為 4 N D水平恒力 F 的大小為 12 N4某消防隊員從一平臺上跳下， 下落 2 m 后雙腳觸地， 接著他用雙腿彎曲的方法緩沖，使自身重心又下降了 0.5 m，在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估計為( )A自身所受重力的 2 倍 B自身所受重力的 5 倍C自身所受重力的

13、 8 倍 D自身所受重力的 10 倍5如圖所示是某商場安裝的智能化電動扶梯，無人乘行時，扶梯運轉(zhuǎn)得很慢；有人站 上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn)一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程那么下列說法中正確的是( )A顧客始終受到靜摩擦力的作用B顧客受到的支持力總是大于重力C扶梯對顧客作用力的方向先指向右上方，再豎直向上D扶梯對顧客作用力的方向先指向左下方，再豎直向上56如圖所示為雜技“頂竿”表演，一人站在地上，肩上扛一質(zhì)量為M 的豎直竹竿，當(dāng)竿上一質(zhì)量為 m 的人以加速度 a 加速下滑時，竿對地面上的人的壓力大小為( )A (Mm)gmaB (Mm)gmaC (Mm)gD (Mm)g7如圖所示

14、，當(dāng)車廂向右加速行駛時，一質(zhì)量為m 的物塊緊貼在車廂壁上，相對于車 廂壁靜止，隨車一起運動，則下列說法正確的是( )A在豎直方向上，車廂壁對物塊的摩擦力與物塊的重力平衡B 在水平方向上，車廂壁對物塊的彈力與物塊對車廂壁的壓力是一對平衡力C若車廂的加速度變小，車廂壁對物塊的彈力不變D若車廂的加速度變大，車廂壁對物塊的摩擦力也變大8如圖所示，在光滑的水平桌面上有一物體A，通過繩子與物體 B 相連后自由釋放， 則 A、B 一起運動假設(shè)繩子的質(zhì)量以及繩子與定滑輪之間的摩擦力都可以忽略不計，繩子足夠長且不可伸長如果 mB3mA ，則繩子對物體 A 的拉力大小為( )3 3A mBg B.4mAg C 3

15、mAg D.4mBg9 (多選)如圖所示，光滑斜面 CA、DA、EA 都以 AB 為底邊三個斜面的傾角分別為75、45、30 .物體分別沿三個斜面由頂端從靜止滑到底端， 下面說法中正確的是( )A物體沿 DA 滑到底端時具有最大速率B物體沿 EA 滑到底端所需時間最短C物體沿 CA 下滑，加速度最大D物體沿 DA 滑到底端所需時間最短10 觀光旅游、 科學(xué)考察經(jīng)常使用熱氣球，熱氣球的安全就十分重要 科研人員進行科 學(xué)考察時， 氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為M800 kg，在空中停留一段時間后， 由于某種故障， 氣球受到的空氣浮力減小， 當(dāng)科研人員發(fā)現(xiàn)氣球在豎直下降時， 氣球速度為 v0

16、2 m/s，此時開始計時，經(jīng)過 t04 s 時間，氣球勻加速下降了 h116 m，科研人員立即 拋掉一些壓艙物，使氣球勻速下降不考慮氣球由于運動而受到的空氣阻力，重力加速度g 10 m/s2 ，求：(1)氣球加速下降階段的加速度大小a.(2)拋掉的壓艙物的質(zhì)量 m 是多大？(3)拋掉一些壓艙物后，氣球經(jīng)過時間t5 s，氣球下降的高度是多大？611.如圖所示，傳送帶與地面傾角37 ，AB 長為 16 m，傳送帶以 10 m/s 的速度勻速 運動在傳送帶上端 A 無初速度地釋放一個質(zhì)量為 0.5 kg 的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為 0.5，求物體從 A 運動到 B 所需的時間(sin 37

17、0.6 ，cos 37 0.8，g 取 10 m/s 2)12如圖，質(zhì)量 m2 kg 的物體靜止于水平地面的A 處， A、B 間距 L20 m用大小 為 30 N，沿水平方向的外力拉此物體， 經(jīng) t02 s 拉至 B 處(已知 cos 370.8，sin 370.6， 取 g10 m/s2)(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù) ；(2)用大小為 30 N，與水平方向成 37的力斜向上拉此物體，使物體從A 處由靜止開始 運動并能到達(dá)B 處，求該力作用的最短時間t.13如圖所示，光滑水平面上放置著質(zhì)量分別為m、3m 的 A、B 兩個物體， A 、B 間的 最大靜摩擦力為 mg，現(xiàn)用水平拉力 F 拉 B

18、，使A、B 以同一加速度運動，則拉力F 的最大 值為( )A 4mg B 3mg C 2mg Dmg14如圖所示， 質(zhì)量為 m1 和 m2 的兩個材料相同的物體用細(xì)線相連， 在大小恒定的拉力 F 作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后豎直向上勻加速運動，不計空氣阻力，在三個階段的運動中，線上的拉力大小( )A由大變小C由大變小再變大B由小變大D始終不變且大小為F715 (多選)如圖所示，水平傳送帶左右兩端相距L=3.5 m，物塊 A 以水平速度 v0=4 m/s 滑上傳送帶左端，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0. 1。設(shè)A 到達(dá)傳送帶右端時的瞬時速度為 v ，g 取 10 m/s2 ，則下列說法正確

19、的是( )A若傳送帶速度等于 2 m/s，物塊一直做減速運動B若傳送帶速度等于 3.5 m/s，v 一定等于 3 m/sC若 v 等于 3 m/s，傳送帶一定不能沿順時針方向轉(zhuǎn)動D若 v 等于 3 m/s，傳送帶可能靜止，也可能沿逆時針或順時針方向轉(zhuǎn)動16(多選)一輕質(zhì)長木板置于光滑水平地面上， 木板上放有質(zhì)量分別為 mA=1 kg 和mB=2 kg 的 A 、B 兩物塊， A、B 與木板之間的動摩擦因數(shù)都為 =0.2，水平恒力 F 作用在 A 物塊上，如圖所示。 g 取 10 m/s2 。下列說法正確的是( )A若 F=1N，則兩物塊與木板都靜止不動B若 F=1.5 N，則 A 物塊所受摩擦

20、力大小為 1.5 N C若 F=4 N，則 B 物塊所受摩擦力大小為 2 ND若 F=8 N，則 B 物塊所受摩擦力大小為 2 N17(多選) 如圖所示， 傳送帶與水平面夾角為 37 ，白色皮帶以 10 m/s 的恒定速率沿順 時針方向轉(zhuǎn)動。今在傳送帶上端A 處無初速度地輕放上一個質(zhì)量為 1 kg 的小煤塊(可視為質(zhì)點)，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 0.50，已知傳送帶 A 到 B 的長度為 16 m。取 sin370=0.6，cos370=0.8，g=10 m/s2 。則在小煤塊從A 運動到 B 的過程中( )A小煤塊從 A 運動到 B 的時間為 2 sB煤塊對皮帶做的總功為 0C小煤塊在白

21、色皮帶上留下黑色印記的長度為 6mD小煤塊在白色皮帶上留下黑色印記的長度為 5m18如圖所示，質(zhì)量M=4 kg 的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=6 N，當(dāng)小車向右運動的速度達(dá)到 2 m/s 時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計，質(zhì)量為 m=1 kg 的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)=0.2 ，小車足夠長。 (g 取 10 m/s2 )，求：(1)小物塊放上后，小物塊及小車的加速度各為多大？(2)經(jīng)多長時間兩者達(dá)到相同的速度？(3)從小物塊放上小車開始，經(jīng)過 t=3s 小物塊通過的位移大小為多少？819 一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊， t=0 時刻開始

22、，小物塊與 木板一起以 12 m/s 共同速度向右運動，直到小木塊剛好停在長木板的右端，小木塊的大小 忽略不計。小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)1=0. 1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)2=0.3。小木 塊的質(zhì)量為 m1=2 kg，木板的質(zhì)量為 m2=4 kg 。g=10m/s2 。求：(1)小木塊在木板上滑動時受到的摩擦力的大?。?2)小木塊在木板上滑動時的加速度大小。(3)長木板的長度是多大？20如圖所示，粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為 m 、2m 和 3m 的 3 個木塊，木塊與水平 面間動摩擦因數(shù)相同，其間均用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用 水平拉力 F 拉其中一個質(zhì)量為2m

23、 的木塊， 使 3 個木塊以同一加速度運動， 則以下說法正確的是( )A繩斷前， a 、b 兩輕繩的拉力比總為 4 1B當(dāng) F 逐漸增大到FT 時，輕繩 a 剛好被拉斷C當(dāng) F 逐漸增大到 1.5FT 時，輕繩 a 還不會被拉斷D 若水平面是光滑的，則繩斷前， a、b 兩輕繩的拉力比大于 4 19v第四章 運動和力的關(guān)系5 牛頓運動定律的應(yīng)用【例 1】答案： (1)2 s (2)12.8 m解析： (1)人在斜坡上下滑時，受力如圖所示設(shè)人沿斜坡下滑的加速度為 a，沿斜坡方向，由牛頓第二定律得： mgsin fma，又fN，垂直于斜坡方向有 Nmgcos 0，1由勻變速直線運動規(guī)律得L2at2，

24、聯(lián)立以上各式得 agsin gcos4 m/s2 ，t2 s. (2)人在水平面上滑行時， 水平方向只受到地面的摩擦力作用 設(shè)在水平面上人減速運動的加速度大小為a ，由牛 頓第二定律得 mgma，設(shè)人到達(dá) C 處的速度為v，則由勻變速直線運動規(guī)律得：人在斜面上下滑的過程： v22aL，人在水平面上滑行時： 0v2 2as，聯(lián)立以上各式解得 s12.8 m.【例 2】答案： (1)4 m/s (2)4103 N (3)6103 N解析： (1)汽車開始階段做勻加速直線運動， x0 v0 0t1 ，解得 v0 04 m/s.(2)汽車滑行減速過程加速度a2 0 v0 2 m/s2， 由牛頓第二定律

25、得：fma2，解得f4103 N.(3)開始加速過程中加速度為a1，1由 x0 2a1t，解得 a11 m/s2，由牛頓第二定律得Ffma1，解得： Ffma16103 N.【例 3】答案： D解析： A 、B 間最大靜摩擦力為 fm1 =mAg=0. 1 30N=3N ，B 、C 間最大靜摩擦力為 fm2 =mABg=0. 150N=5Nfm1 ，當(dāng) B 剛要拉動時， 右側(cè)繩子的拉力至少等于A、B 間最大靜 摩擦力，即 T=fm1=3N再對三個物體組成的整體進行研究，由于地面光滑，由平衡條件得到，水平向左的拉力最小值為(BC 一起動)F=2T=6N故選 D【例 4】答案： AD解析：物塊向右

26、加速運動，受到向右的摩擦力作用，A 正確；根據(jù)牛頓第二定律：mg=ma，a=g，物塊加速運動的時間為 t=，B 錯誤；根據(jù)速度位移關(guān)系： v2=2ax，物塊的位移：x=2g，C 錯誤；傳送帶的速度為 v，物塊的平均速度為2，物塊相對傳送帶的位移大小等于2v2 v物塊的位移2g，D 正確。【例 5】答案： BDF解析： 開始時， A 、B 相對靜止，對整體aA aB mA+mB ，A 、B 之間是靜摩擦力， fA mAaA mB F，vB aBt mAmBt，由于 F 與時間成正比關(guān)系，因此 vB 與 t 應(yīng)成二次函數(shù)F關(guān)系，故選項C 錯誤，當(dāng)fA 增大到一定程度， A、B 開始相對滑動，對A

27、，aA mAg，與 t 應(yīng)成一次函數(shù)關(guān)系， 且有負(fù)縱截距， 故選項 B 正確； 對 B，aB 與 t 無關(guān)， 為定值，故選項 D 正確； fAmAg，與 t 無關(guān)，為定值，故選項A 錯誤。10mgsin k(2)【例 6】答案： (1)2m(gsin-a)ka解析： (1) 設(shè)球與擋板分離時位移為 s，經(jīng)歷的時間為 t，從開始運動到分離的過程中， m 受重力，垂直斜面向上的支持力 FN ，沿斜面向上的擋板支持力 F1 和彈簧彈力 F根據(jù)牛頓第二定律有 mgsin-F-F1=maF=kx隨著 x 的增大， F 增大， F1 減小，保持 a 不變，當(dāng) m 與擋板分離時， F1 減小到零，則有： m

28、gsin-kx=ma，1又 x=2at21聯(lián)立解得 mgsin-k 2at2=ma，2m(gsin-a)所以經(jīng)歷的時間為 t= ka (2)球和擋板分離后做加速度減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，速度最大，此時物體所受合力為零即 kxm =mgsin，解得 xm= k mgsin故從擋板開始運動到小球的速度達(dá)到最大，小球經(jīng)過的最小路程為 mgsink隨堂練習(xí)1 、答案： D解析： 小滑環(huán)下滑過程中受重力和桿的彈力， 下滑的加速度可認(rèn)為是由重力沿桿方向的 分力產(chǎn)生的，設(shè)桿與豎直方向的夾角為，由牛頓第二定律得mgcosma，則 agcos 設(shè)圓心為 O，半徑為 R，滑環(huán)由開始運動至到達(dá)D 點的位移

29、x2Rcos 1由運動學(xué)公式得x 2at2 Rg由聯(lián)立解得t2 。即小滑環(huán)下滑的時間與細(xì)桿的傾斜程度無關(guān)，故t1 t2 t3 ，D 正確。2 、答案： C解析： 對雨滴受力分析，由牛頓第二定律得： mgfma. 雨滴加速下落，速度增大，阻 力增大，故加速度減小，在 vt 圖象中其斜率變小，故選項 C 正確3 、答案： ABD1解： 根據(jù) xv0t2at2 t2t，知 v01 m/s，a2 m/s2 .故 A 正確 根據(jù) v2v2ax 得，v v2ax 12212 m/s7 m/s.故 B 正確 根據(jù)牛頓第二定律得， Fmgma，解 得 Fmamg12 N故 C 錯誤， D 正確故選 ABD.4

30、 、答案： B解析： 由自由落體規(guī)律可知： v22gH，緩沖減速過程： v22ah，由牛頓第二定律列方程： Fmgma，解得 Fmg15mg，故 B 正確5 、答案： C解析： 以人為研究對象，處于加速運動時，人受到靜摩擦力、重力、支持力三個力的作 用下，故 A 錯誤顧客處于勻加速直線運動時，受到的支持力才大于重力，故B 錯誤顧 客處于加速運動時， 人受到靜摩擦力、重力、 支持力三個力的作用下， 則扶梯對顧客作用力 的方向先指向右上方， 當(dāng)處于勻速直線運動時， 其作用力豎直向上， 故 C 正確， D 錯誤故 選 C.6 、答案： A解析： 對竿上的人受力分析如圖甲所示，由牛頓第二定律得mgfm

31、a，11圖甲則竿對人的摩擦力fm(ga)，由牛頓第三定律知人對竿的摩擦力ffm(ga)，方向豎直向下，對竿受力分析如圖乙所示圖乙由受力平衡得地面上的人對竿的作用力FNMgf(Mm)gma，由牛頓第三定律得竿對地面上的人的壓力FNFN (Mm)gma，A 正確7 、答案： A解析： 對物塊 m 受力分析如圖所示 由牛頓第二定律， 在豎直方向： fmg；水平方向：FN ma，所以選項 A 正確， C、D 錯誤； 車廂壁對物塊的彈力和物塊對車廂壁的壓力是一對 相互作用力，故 B 錯誤8 、答案： B解析： 對 A、B 整體進行分析，根據(jù)牛頓第二定律mBg (mAmB)a，對物體A，設(shè)繩的3拉力為 F

32、，由牛頓第二定律得， FmAa，解得 F4mAg，故 B 正確9 、答案： CD解析： 設(shè) ABl，當(dāng)斜面的傾角為 時，斜面的長度x cos ；由牛頓第二定律得，物 體沿光滑斜面下滑時加速度 agsin ，當(dāng) 75時加速度最大， 選項 C 正確； 由 v22ax 可ll 得，物體沿斜面滑到底端時的速度 v 2ax 2gsin cos 2gltan ，當(dāng) 75時速度l21 2x cos 2l 4l最大，選項 A 錯誤；由x 2at2 可得 t a gsin gsin cos gsin 2，當(dāng)45時 t 最小，故選項 B 錯誤，選項 D 正確10 、答案： (1)1 m/s2 (2)80 kg (

33、3)30 m解析： (1)設(shè)氣球加速下降的加速度為 a，受到空氣的浮力為 F，則1由運動公式可知： x v0t2at2，解得 a1 m/s2 .(2)由牛頓第二定律得： MgFMa，拋掉質(zhì)量為 m 的壓艙物，氣體勻速下降，有：(Mm)gF，解得 m80 kg.(3)設(shè)拋掉壓艙物時，氣球的速度為v1 ，經(jīng)過 t15 s 下降的高度為H，由運動公式可知： v1 v0at，Hv1t1，解得 H30m.11、答案： 2 s12解析： 開始時，物體的加速度為：a1 gsin gcos 10 m/s2 .因為15 mxAB 和 tan ，所以物體先以 a1 勻加速，再以 a2 勻加速，以 a1 勻加速的時

34、間 t1 s1 s.以 a1 勻加速的位移：1 1x1 2a1t2 1012 m5 m.當(dāng)物體與皮帶共速后，物體的加速度為：a2 gsin gcos 2 m/s2 .以 a2 勻加速運動的位移為：x2xABx116 m5 m11 m，1由 x2 v0t2 2a2t，得 t21 s.所以物體從A 運動到 B 的時間：t t1t21 s1 s2 s.12 、答案： (1)0.5 (2)1.03 s1解： (1)物體做勻加速運動L2at .2L 220所以 a t 22 m/s210 m/s2 .由牛頓第二定律Ffma，f30 N210 N10 N，所以 mg 2100.5，f 10即物體與地面間的

35、動摩擦因數(shù) 為 0.5；(2)設(shè) F 作用的最短時間為t，小車先以大小為 a 的加速度勻加速 t 秒，撤去外力后，以 大小為 a的加速度勻減速 t秒到達(dá) B 處，速度恰為 0，由牛頓第二定律得：Fcos 37(mgFsin 37)ma，fam g5 m/s2，由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有atat，a 11.5tat 5 t2.3 t，1 1L2at2 2at2，2La2.32a所以 t22011.52.32 5 s1.03 s即該力作用的最短時間為 1.03 s.13 、答案： A解： 當(dāng) AB 間的靜摩擦力達(dá)到最大時拉力 F 達(dá)到最大，根據(jù)牛頓很干定律得，對 A 物

36、體 mg=ma 得 a=g，對整體 F=(3m+m)a，得 F=4ma=4mg，A 正確， BCD 錯誤。14 、答案： D解：設(shè)物體與接觸面的動摩擦因數(shù)為 ，在水平面有： a1= = - g ， 對 m1 進行受力分析，則有： T1m1g=m1a1 - m1g，所以 T1=F，在斜面上有：13(3)在開始 2 s 內(nèi)小物塊的位移： s1=2amt2=4 m2 s 末速度： v=amt=4 m/s在接下來的 1 s 物塊與小車相對靜止，一起做加速運動且加速度： a=1.2 m/sa=，對 m1 受力分析則有： T2m1gcosm1gsin=m1a2，解得： T2=F，豎直向上運動時有： a3=

37、 =-g，對 m1 進行受力分析則有： T3m1g=m1a3，解得： T3=F，所以繩子的拉力始終不變且大小為F，故 D 正確。15 、答案： AD解： 若傳送帶靜止，物塊從左端到右端做勻減速運動，由v02v2=2gL，得 v=3m/s。若 傳送帶的速度等于 2 m/s，不論傳送帶沿哪個方向轉(zhuǎn)動，物塊都將從傳送帶的左端一直做勻減速運動到右端， A 正確；當(dāng)傳送帶的速度等于3.5 m/s，若傳送帶沿逆時針方向轉(zhuǎn)動，可求 出 v=3 m/s；若傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，物塊向右減速到速度為3.5 m/s 時，將與傳送帶一起勻速運動到最右端，此時 v=3.5 m/s ，B 錯誤；若 v 等于 3 m/s，傳送帶可能靜止、也可能 沿逆時針或順時針方向轉(zhuǎn)動， C 錯誤， D 正確。16 、答案： CD解： A 與木板間的最大靜摩擦力： fA=mAg=0.2110 N=2 N，B 與木板間的最大靜摩擦 力： fB=mBg=0.2210 N=4 N，F(xiàn)=1 NfA ，所以 AB 相對木板保持相對靜止，整體在F 作用 下向左勻加速運動，故A 錯誤；若F=1.5 NF0 ，所以 A 在木板上滑動， B 和木板整體受到摩擦力 2 N，B 的加速度 a=1m/s2 ，對 B 進行受力分析，摩擦力提供加速度， f=mBa=21 N