20192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)18用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一)(含解析)新人教必修1

20192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)18用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一)(含分析)新人教版必修120192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)18用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一)(含分析)新人教版必修129/29羇PAGE29芆莆蚆肀芁羀肇蒞蚇羅肄羀肀膁膇蚃肈螈裊袀肅蒂芇膅膄莇芃螁袁蚃莇蒃薅羆羅蟻蝕蝕蟻羅羆薅蒃莇蚃袁螁芃莇膄膅芇蒂肅袀裊螈肈蚃膇膁肀羀肄羅蚇蒞肇羀芁肀蚆莆芆螃羇肅薂膀羄螇裊蒄羇螂螃膀節(jié)膈螈羂袈薀螀芀螄芄莇蚄螈荿羈莀肂蚅羆膂蚈莂膂蒀薄肆蒅襖薈膁膀蕿袂蕆肅節(jié)蒈袀莁蠆蒅袈羈肄莈羃螞蝿蚃肅薇螆莈螞袃蝿芅蒆膆膃羋蒁螀衿薃袆螅裊腿艿肁罿肅芇莄莃聿節(jié)節(jié)聿莃莄芇肅罿肁艿腿裊螅袆薃衿螀蒁羋膃膆蒆芅蝿袃螞莈螆薇肅蚃蝿螞羃莈肄羈袈蒅蠆莁袀蒈節(jié)肅蕆袂蕿膀膁薈襖蒅肆薄蒀膂莂蚈膂羆蚅肂莀羈荿螈蚄莇芄螄芀螀薀袈羂螈膈節(jié)膀螃螂羇蒄裊螇羄膀薂肅羇螃芆莆蚆肀芁羀肇蒞蚇羅肄羀肀膁膇蚃肈螈裊袀肅蒂芇膅膄莇芃螁袁蚃莇蒃薅羆羅蟻蝕20192020學(xué)年高中物理課時(shí)分層作業(yè)18用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一)(含分析)新人教版必修1

課時(shí)分層作業(yè)(十八)

(時(shí)間：40分鐘分值：100分)[合格基礎(chǔ)練]一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)1．在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依照，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)印跡．在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是15m，假設(shè)汽車輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.75，該路段限速60km/h，g取10m/s2，則汽車剎車前的速度以及可否超速的情況是()A．速度為7.5m/s，超速B．速度為15m/s，不超速C．速度為15m/s，超速D．速度為7.5m/s，不超速B[設(shè)汽車剎車后滑動(dòng)時(shí)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得：＝，解得a＝.μmgmaμg由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度位移關(guān)系式2v＝15m/s＝54v＝2ax，可得汽車剎車前的速度為00km/h<60km/h，因此不超速，因此B正確．]2．用30N的水平外力F拉一靜止在圓滑水平面上的質(zhì)量為20kg的物體，力F作用3s后消失，則第5s末物體的速度和加速度分別是()A．v＝7.5m/s，a

B．v＝4.5m/s，a

C．v＝4.5m/s，a＝0

D．v＝7.5m/s，a＝0

2

2

C[前3s物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律知F302a0＝＝20mm/s2,3s末物體的速度為v＝a0t＝1.5×3m/s＝4.5m/s；3s后，力F消失，加速度馬上變?yōu)?，物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此5s末的速度仍是3s末的速度，即，加速度為a＝0，故C正確．]3．一個(gè)雨滴質(zhì)量為m，自云層中由靜止落下，在空氣中豎直下落，碰到的空氣阻力Ff的大小與其下落速率v成正比，比率系數(shù)為，即f＝kv.用g表示重力加速度，以下說法正確kF的是()A．雨滴做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．雨滴下落的最大加速度小于g

C．雨滴下落的最大速度可能為mg/k

D．雨滴可能做減速運(yùn)動(dòng)

mg－kvC[由牛頓第二定律得雨滴下落加速度a＝m，v從0開始逐漸增大，開始時(shí)a＝g，

隨速度的增大，a逐漸減小，至mg＝kv時(shí)a減小到0，速度不再變化，故雨滴在下落過程中，

-1-

先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；若雨滴下落高度足夠

mg高，即雨滴在落地前能做勻速運(yùn)動(dòng)，則雨滴的最大速度為vm＝k，選項(xiàng)C正確．]

4．以下列圖，底板圓滑的小車上用兩個(gè)量程為20N，完好相同的彈簧測(cè)力計(jì)甲和乙系住

一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊．在水平川面上，當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)均

為10N，當(dāng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)變?yōu)?N，這時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速

度大小是()

A．2m/s2B．4m/s2C．6m/s2D．8m/s2B[當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)甲的示數(shù)變?yōu)?N時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)乙的示數(shù)變?yōu)?2N，這時(shí)物塊所受F2的合力為4N．由牛頓第二定律F＝ma得物塊的加速度a＝＝4m/s，應(yīng)選項(xiàng)B正確．]m5．質(zhì)量為0.8kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng)，以下列圖，、分別表示物體不受拉力作ab用和碰到水平拉力作用時(shí)的v-t圖線，則拉力和摩擦力之比為()

-2-A．9∶8B．3∶2C．2∶1D．4∶3B[由題可知，圖線a表示的為僅受摩擦力時(shí)的運(yùn)動(dòng)圖線，加速度大小12；圖a線b表示的為受水平拉力和摩擦力的運(yùn)動(dòng)圖線，加速度大小為a22；由牛頓第二定1f2ff律得ma＝F，ma＝F－F，解得F∶F＝3∶2，B正確．]用細(xì)線將籃球拴在起落機(jī)圓滑的側(cè)壁上，當(dāng)起落機(jī)加速下降時(shí)，出現(xiàn)以下列圖的情

形．四位同學(xué)對(duì)此現(xiàn)象做出了分析與判斷，其中可能正確的選項(xiàng)是()

A．起落機(jī)的加速度大于g，側(cè)壁對(duì)球無擠壓

B．起落機(jī)的加速度小于g，側(cè)壁對(duì)球有擠壓

C．起落機(jī)的加速度等于g，側(cè)壁對(duì)球無擠壓

D．起落機(jī)的加速度等于g，側(cè)壁對(duì)球有擠壓

C[當(dāng)起落機(jī)加速下降時(shí)，加速度等于g，則球在豎直方向上僅受重力，拉力為零，由于

-3-

球在水平方向上平衡，可知側(cè)壁對(duì)球無擠壓，故C正確，D錯(cuò)誤．當(dāng)起落機(jī)加速下降時(shí)，加速

度大于g，球受重力，繩子的拉力，由于水平方向上平衡，則側(cè)壁對(duì)球有彈力，即側(cè)壁對(duì)球有

擠壓，故A錯(cuò)誤．當(dāng)起落機(jī)加速下降時(shí)，加速度小于g，不會(huì)出現(xiàn)以下列圖的情況，球會(huì)在懸

點(diǎn)下方，故B錯(cuò)誤．]

二、非選擇題(14分)

7．以下列圖，一質(zhì)量為m＝100kg的箱子靜止在水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

μθ＝37°角的拉力，經(jīng)t1＝10s后撤去拉力，又經(jīng)

t2＝1s箱子停下來．sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：

拉力F大小；

(2)箱子在水平面上滑行的位移x.

[分析](1)撤去拉力前，箱子受重力mg、支持力FN、拉力F、摩擦力Ff作用，設(shè)運(yùn)動(dòng)加

速度為a1，依照牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：

FN＋Fsinθ－mg＝0

Ff＝μFN

Fcosθ－Ff＝ma1

撤去拉力后，箱子受重力mg、支持力F′N、摩擦力F′f作用，設(shè)運(yùn)動(dòng)加速度為a2，依照

牛頓運(yùn)動(dòng)定律有：

2－μmg＝maa1t1＋a2t2＝0解方程，代入數(shù)據(jù)得：＝500N.F(2)撤去拉力前，箱子做勻加速運(yùn)動(dòng)：12x1＝a1t12撤去拉力后，箱子做勻減速運(yùn)動(dòng)：-4-

a1t1x2＝2·t2

解方程，代入數(shù)據(jù)得：

x＝x1＋x2＝27.5m.

[答案](1)500N

[等級(jí)過關(guān)練]

一、選擇題(本題共4小題，每題6分，共24分)

1．某物理興趣小組用頻閃照相機(jī)測(cè)小球在豎直上拋過程中碰到的空氣阻力．將一質(zhì)量為

m的小球湊近墻面豎直向上拋出，用頻閃照相機(jī)記錄了全過程，圖甲和圖乙分別是上升過程和

下降過程的頻閃照片，O是運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)．設(shè)小球所受阻力大小不變，則小球碰到的阻力大小

約為()

11A.4mgB.3mg1D．mgC.2mg2a上3C[依照x＝aT，推導(dǎo)可得上升階段與下降階段的加速度之比a下＝1，又依照牛頓第二定律，上升階段＋＝上，下降階段－＝下，由以上各式可得f＝1，選項(xiàng)C正確．]mgfmamgfma2mg2．以下列圖，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面圓滑連接．圖中v、、f和x分別表示物體速度aF大小、加速度大小、摩擦力大小和行程．其中正確的選項(xiàng)是()

-5-

ABCD

C[物體在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小為Ff1＝μmgcosθ，物

體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其v-t圖象為過原點(diǎn)的傾斜直線，a-t圖象為水平直線，

故A、B錯(cuò)；物體的x-t圖象應(yīng)為兩段曲線，D錯(cuò)；物體到達(dá)水平面后，所受摩擦力Ff2＝μmg>Ff1，

做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，因此正確選項(xiàng)為C.]

3．以下列圖，一質(zhì)量為m的正方體物塊置于風(fēng)洞內(nèi)的水平面上，其一面與風(fēng)速垂直，當(dāng)

風(fēng)速為v0時(shí)恰巧能推動(dòng)該物塊．已知風(fēng)對(duì)物塊的推力F正比于Sv2，其中v為風(fēng)速、S為物塊

迎風(fēng)面積．當(dāng)風(fēng)速變?yōu)?v0時(shí)，恰巧能推動(dòng)用同一資料做成的另一正方體物塊，則該物塊的質(zhì)

量為()

-6-A．64mB．8mC．32mD．4mA[設(shè)物塊受水平面的支持力為N，摩擦阻力為f，正方體棱長為，物塊被勻速推動(dòng)，F(xiàn)Fa依照平衡條件，有fF＝FF＝mgN222其中F＝kSv0＝kav0＝3則f＝N＝＝3mρa(bǔ)FμFμmgμρa(bǔ)g2kv0解得a＝μρg當(dāng)風(fēng)速變?yōu)?v0時(shí)，則能推動(dòng)的物塊邊長為原來的4倍，則體積為原來的64倍，質(zhì)量為原來的64倍，選項(xiàng)A正確．]4．某同學(xué)在家中玩用手指支撐盤子的游戲，以下列圖，設(shè)該盤子的質(zhì)量為m，手指與盤

子之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則以下說法中

正確的選項(xiàng)是()-7-

A．若手支撐著盤子一起水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤子有水平向左的靜摩擦力

B．若手支撐著盤子一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤子的作用力大小為mg

C．若手支撐著盤子一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤子的作用力大小為mg2＋μmg2

D．若手支撐著盤子一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，要使得盤子相對(duì)手指不發(fā)生滑動(dòng)，則加速

度最大為μg

[若手支撐著盤子一起水平向右勻速運(yùn)動(dòng)，則盤子水平方向受合力為零，則手對(duì)盤子沒有靜摩擦力作用，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若手支撐著盤子一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，則手對(duì)盤子有豎直向上的支持力mg和水平向右的靜摩擦力，因加速度未知，不能夠確定靜摩擦力大小，選項(xiàng)

B、C錯(cuò)誤；若手支撐著盤子一起水平向右勻加速運(yùn)動(dòng)，要使得盤子相對(duì)手指不發(fā)生滑動(dòng)，靜

摩擦力最大時(shí)加速度最大，則μmg＝ma，解得am＝μg，則加速度最大為μg，選項(xiàng)D正確．]

二、非選擇題(本題共2小題，共26分)5．(12分)某飛機(jī)場(chǎng)利用以下列圖的傳達(dá)帶將地面上的貨物運(yùn)送到飛機(jī)上，傳達(dá)帶與地面的夾角θ＝30°，傳達(dá)帶兩端A、B的距離L＝10m，傳達(dá)帶以v＝5m/s的恒定速度勻速向上運(yùn)動(dòng)．在傳達(dá)帶底端A輕放上一質(zhì)量＝5kg的貨物，貨物與傳達(dá)帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝3.m2求貨物從A端運(yùn)送到B端所需的時(shí)間．(g取10m/s2)-8-[分析]以貨物為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得μmgcos30°－mgsin30°＝ma，解得a2v貨物勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t1＝a＝2s貨物勻加速運(yùn)動(dòng)位移12x1＝at1＝5m2爾后貨物做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移x2＝L－x1＝5m勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2＝x2＝1sv貨物從A到B所需的時(shí)間t＝t1＋t2＝3s.[答案]3s6．(14分)為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線相距s0和s1(s1<s0)處分別放置一個(gè)擋板和一面小旗，以下列圖．訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上，教

練員將冰球以速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的

同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗．訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員最少

到達(dá)小旗處．假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1.重力加速

度大小為g.求：

-9-

冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度．

[分析](1)設(shè)冰球的質(zhì)量為，冰球與冰面之間的動(dòng)摩