2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊(cè) 第4章　5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 作業(yè)

1、2022-2023學(xué)年人教版必修第一冊(cè) 第4章5 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 作業(yè)eq f(合格考訓(xùn)練,（25分鐘滿分60分）)一、選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分)1(2022江西上饒高一期末)質(zhì)量為m3kg的木塊放在傾角為37的足夠長(zhǎng)的固定斜面上，木塊與斜面間的摩擦因數(shù)為0.5，若用沿斜面向上的力F60N作用于木塊上，已知sin370.6，cos370.8，重力加速度g取10m/s2，則木塊獲得的加速度為(B)A5m/s2B10m/s2C15m/s2D20m/s2解析：根據(jù)牛頓第二定律Fmgsin37mgcos37ma，解得a10m/s2。2在交通事故的分析中，剎車線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù)，

2、剎車線是汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡。在某次交通事故中，汽車的剎車線長(zhǎng)度是14m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.7，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度為(B)A7m/sB14m/sC10m/sD20m/s解析：設(shè)汽車剎車后滑動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得mgma，解得ag。由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與位移關(guān)系式veq oal(2,0)2ax，可得汽車剎車前的速度為v0eq r(2ax)14m/s，選項(xiàng)B正確。3(多選)(2022山東青島市高一月考)如圖，質(zhì)量為4kg的物體在水平恒力F的作用下沿光滑水平面做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為x2t22

3、t，式中各物理量的單位均為國際單位的主單位，g取10m/s2，下列說法正確的是(AC)A物體的初速度為2m/sB物體的加速度為2m/s2C水平恒力F的大小為16NDt2s時(shí)物體的速度為12m/s解析：根據(jù)位移隨時(shí)間的變化關(guān)系為x2t22t可知，物體的初速度v02m/s，加速度a4m/s2，則選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；水平恒力F的大小為Fma16N，選項(xiàng)C正確；t2s時(shí)物體的速度為v2v0at24210m/s，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4(2022福建福州高三期中)如圖所示，飛機(jī)場(chǎng)運(yùn)輸行李的傾斜傳送帶保持恒定的速率向上運(yùn)行，將行李箱無初速度地放在傳送帶底端，當(dāng)傳送帶將它送入飛機(jī)貨艙前行李箱已做勻速運(yùn)動(dòng)。假設(shè)行李箱與

4、傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，傳送帶與水平面的夾角，已知滑動(dòng)摩擦力近似等于最大靜摩擦力，下列說法正確的是(C)A要實(shí)現(xiàn)這一目的前提是mgsin，可得tan，A錯(cuò)；做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，行李箱與傳送帶之間的摩擦力為fmgsin，B錯(cuò)；行李箱在加速階段和勻速階段受到的摩擦力均沿傳送帶向上，C對(duì)；若增加傳送帶速度足夠大，行李箱在傳送帶上一直做勻加速運(yùn)動(dòng)，傳送時(shí)間不會(huì)無限縮短，D錯(cuò)。二、非選擇題(共36分)5(10分)小明和小紅一起去冰雪嘉年華游玩兒，小紅與冰車靜止在水平冰面上，總質(zhì)量為m30kg，冰車與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.02，小明用21N的水平恒力推冰車，取重力加速度g10m/s2。求：(1)小紅與冰車的

5、加速度a的大小；(2)經(jīng)過4s小紅和冰車運(yùn)動(dòng)位移x的大小。答案：(1)0.5m/s2(2)4m解析：(1)以小紅與冰車為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得：Fmgma解得：a0.5m/s2。(2)經(jīng)過4s小紅和冰車運(yùn)動(dòng)位移xeq f(1,2)at2eq f(1,2)0.516m4m。6(12分)2022年5月14日，C919量產(chǎn)機(jī)成功首飛，飛機(jī)從靜止開始滑跑，在跑道上滑跑的位移為x時(shí)剛好達(dá)到起飛所要求的速度v，假設(shè)該飛機(jī)在跑道上滑跑時(shí)做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知飛機(jī)質(zhì)量為m，運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力恒為F0。求：(1)飛機(jī)在勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大??；(2)飛機(jī)從靜止開始滑跑位移為x的過程所用

6、的時(shí)間；(3)飛機(jī)在勻加速直線運(yùn)動(dòng)過程中牽引力的大小。答案：(1)eq f(v2,2x)(2)eq f(2x,v)(3)eq f(mv2,2x)F0解析：(1)設(shè)飛機(jī)在勻加速過程中的加速度為a，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得v22ax解得aeq f(v2,2x)。(2)設(shè)飛機(jī)從靜止開始滑跑位移為x過程所用的時(shí)間為t，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得vat解得teq f(2x,v)(3)設(shè)飛機(jī)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的牽引力為F，由牛頓第二定律得FF0ma解得Feq f(mv2,2x)F0。7(14分)(2022浙江溫州市高一開學(xué)考試)把質(zhì)量m2kg的小球豎直上拋，從拋出到落回拋出點(diǎn)的vt圖如圖所示，小球運(yùn)動(dòng)過程中所受

7、空氣阻力大小恒定，取g10m/s2。求：(1)小球運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大??；(2)小球落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大??；(3)小球從拋出到落回拋出點(diǎn)的平均速度大小。答案：(1)4N(2)4eq r(6)m/s(3)0解析：(1)上升過程加速度大小a1eq f(v,t)12m/s2由牛頓第二定律可知mgfma1代入數(shù)據(jù)解得f4N。(2)小球上升的高度為heq f(v0vt,2)teq f(12,2)1m6m下降時(shí)加速度由牛頓第二定律可知mgfma2解得a28m/s2，根據(jù)veq oal(2,2)2a2h，解得v24eq r(6)m/s。(3)小球從拋出到落回拋出點(diǎn)位移為0，則整個(gè)過程中平均速度veq f(x

8、,t)0。eq f(等級(jí)考訓(xùn)練,（15分鐘滿分40分）)一、選擇題(本題共2小題，每題6分，共12分)1(2022浙江衢州市高一月考)衢州兒童公園的“跳樓機(jī)”深受大人和兒童喜愛。如圖是座艙中某人豎直向下運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像，此人質(zhì)量為50kg，g取10m/s2，則下列說法正確的是(D)A01.5s座椅對(duì)人的作用力小于人對(duì)座椅的作用力B1.5s6s座椅對(duì)人的作用力小于人受到的重力C01s座椅對(duì)人的作用力大小為300ND1.5s3s座椅對(duì)人的作用力大小為600N解析：座椅對(duì)人的作用力與人對(duì)座椅的作用力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，方向相反，故A錯(cuò)誤；1.5s6s內(nèi)人向下減速運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上，

9、處于超重狀態(tài)，即座椅對(duì)人的作用力大于人受到的重力，故B錯(cuò)誤；由速度時(shí)間圖像可知，01.5s內(nèi)人向下加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aeq f(9,1.5)m/s26m/s2，由牛頓第二定律有mgNma，得Nmgma200N，故C錯(cuò)誤；由速度時(shí)間圖像可知，1.5s6s內(nèi)人向下加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小為aeq f(9,4.5)m/s22m/s2，由牛頓第二定律有Nmgma，得Nmgma600N，故D正確。2質(zhì)量為0.8kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖a、b分別表示物體不受拉力作用和受到水平拉力作用時(shí)的vt圖像，則拉力與摩擦力大小之比為(B)A98B32C21D43解析：物體不受水平拉力時(shí)，加速度大小為：a1eq

10、 f(v,t)eq f(6,4)m/s21.5m/s2；物體受到水平拉力作用時(shí)加速度大小為：a2eq f(v,t)eq f(126,8)m/s20.75m/s2；根據(jù)牛頓第二定律得：Ffma1；FFfma2，可得：Ff32，故A、C、D錯(cuò)誤，B正確，故選B。二、非選擇題(共28分)3(8分)在科技創(chuàng)新活動(dòng)中，小華同學(xué)根據(jù)磁鐵同性相斥原理設(shè)計(jì)了用機(jī)器人操作的磁力運(yùn)輸車(如圖甲所示)。在光滑水平面AB上(如圖乙所示)，機(jī)器人用大小不變的電磁力F推動(dòng)質(zhì)量為m1kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)機(jī)器人撤去電磁力F，小滑塊沖上光滑斜面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速率不變)，最高能到達(dá)C點(diǎn)

11、。機(jī)器人用速度傳感器測(cè)量小滑塊在ABC運(yùn)動(dòng)過程的瞬時(shí)速度大小并記錄如下。求：t/s00.20.42.22.42.6v/(ms1)00.40.83.02.01.0(1)機(jī)器人對(duì)小滑塊作用力F的大小；(2)斜面的傾角的大小。答案：(1)2N(2)30解析：(1)小滑塊從A到B過程中，a1eq f(v1,t1)2m/s2由牛頓第二定律得Fma12N。(2)小滑塊從B到C過程中加速度大小a2eq f(v2,t2)5m/s2由牛頓第二定律得mgsinma2解得30。4(10分)(2021浙江省麗水市高二(上)期末教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控)皮劃艇比賽是一項(xiàng)深受觀眾喜愛的運(yùn)動(dòng)。我市慶元籍皮劃艇運(yùn)動(dòng)員王楠在奧運(yùn)會(huì)和全運(yùn)會(huì)

12、比賽中均取得過優(yōu)異的成績(jī)。如圖所示，在日常單人雙槳皮艇訓(xùn)練中，運(yùn)動(dòng)員采用單槳?jiǎng)澦蛊ねа刂本€運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)員每次動(dòng)作分為劃水和空中運(yùn)槳兩個(gè)階段，假設(shè)劃水階段用時(shí)1.0s，空中運(yùn)槳用時(shí)為0.8s，若皮艇(含運(yùn)動(dòng)員和槳)質(zhì)量為70kg，運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒定，劃水時(shí)槳產(chǎn)生的動(dòng)力大小為皮艇所受阻力的1.8倍。某時(shí)刻槳?jiǎng)側(cè)胨畷r(shí)皮艇的速度大小為4m/s，運(yùn)動(dòng)員緊接著完成1次劃水和運(yùn)槳?jiǎng)幼?，此過程皮艇前進(jìn)8.1m，求：(1)劃水和空中運(yùn)槳兩階段皮艇的加速度大小之比；(2)皮艇的最大速度大?。淮鸢福?1)45(2)5m/s解析：(1)設(shè)劃水和空中運(yùn)槳兩階段皮艇的加速度大小分別為a1、a2，根據(jù)牛頓第二定律有F

13、fma1，fma2，由題意可知F1.8f聯(lián)立解得eq f(a1,a2)eq f(4,5)。(2)皮艇的最大速度大小為vmv0a1t1劃水過程皮艇的位移大小為s1v0t1eq f(1,2)a1teq oal(2,1)運(yùn)槳過程皮艇的位移大小為s2vmt2eq f(1,2)a2teq oal(2,2)由題意可知s1s28.1m聯(lián)立解得vm5m/s。5(10分)(2022江西贛州高一期末)“創(chuàng)建文明城，贛州在行動(dòng)”，禮讓斑馬線是機(jī)動(dòng)車駕駛員的基本素質(zhì)。如圖，一質(zhì)量為1.5103kg的汽車以8m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)到離斑馬線11m處時(shí)，有一學(xué)生剛走上斑馬線，汽車立即剎車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，在離斑馬線1m處停下，此后再經(jīng)7.5s，學(xué)生通過斑馬線，汽車立即以4m/s2的加速度加速至原來的速度。求：(1)汽車剎車時(shí)所受到的阻力大小；(2)汽車從開始剎車到恢復(fù)原速時(shí)全過程的平均速度大小。答案：(1)4.8103N(2)1.5m/s解析：(1)汽車剎車減速過程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知v22a1x1剎車時(shí)加速度大小a1eq f(v2,2x1)eq f(82,210)m/s23.2m/s2阻力大小為fma11.51033.2N4.81