新教材2024-2025學(xué)年高中物理第5章牛頓運(yùn)動(dòng)定律習(xí)題課用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題分層作業(yè)魯科版必修第一冊(cè)

習(xí)題課:用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題A級(jí)必備學(xué)問(wèn)基礎(chǔ)練1.質(zhì)量為m的物體放在粗糙的水平地面上,受到一個(gè)水平方向的恒力F的作用而運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)中,物體加速度a的大小()A.和物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)B.和物體跟地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)無(wú)關(guān)C.和物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間無(wú)關(guān)D.和恒力F成正比2.一質(zhì)量m=2kg的物體放在粗糙的水平桌面上,t=0時(shí)刻在水平恒力F作用下沿直線運(yùn)動(dòng),1s末撤去恒力F,其v-t圖像如圖所示,g取10m/s2,則恒力F和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ的大小分別是()A.F=15N,μ=0.25B.F=15N,μ=0.5C.F=10N,μ=0.25D.F=10N,μ=0.53.(多選)如圖所示,質(zhì)量為20kg的物體,沿水平面對(duì)右運(yùn)動(dòng),它與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,同時(shí)還受到大小為10N的水平向右的力的作用,則該物體(g取10m/s2)()A.受到的摩擦力大小為20N,方向向左B.受到的摩擦力大小為20N,方向向右C.運(yùn)動(dòng)的加速度大小為1.5m/s2,方向向左D.運(yùn)動(dòng)的加速度大小為0.5m/s2,方向向左4.(2024山東臨沂高一期末)發(fā)生交通事故進(jìn)行事故分析的時(shí)候,剎車線的長(zhǎng)度是重要的分析指標(biāo)之一。在某次交通事故中,汽車剎車線的長(zhǎng)度為12m,假設(shè)汽車的輪胎與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.6,g取10m/s2,則汽車剎車起先時(shí)的速度大小為()A.6m/s B.8m/sC.10m/s D.12m/s5.風(fēng)洞試驗(yàn)裝置可以產(chǎn)生不同速度的風(fēng),供應(yīng)不同的風(fēng)力。在某次試驗(yàn)中風(fēng)力豎直向上,剛好把質(zhì)量為m的小球“吹”得靜止在空中?，F(xiàn)在突然將風(fēng)力增大到F,經(jīng)過(guò)時(shí)間t,風(fēng)力反向,大小也是F,又經(jīng)過(guò)時(shí)間t,此時(shí)小球的速度大小為。

6.一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止起先沿直線運(yùn)動(dòng),4s內(nèi)通過(guò)8m的距離,此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),汽車又運(yùn)動(dòng)了2s停止,已知汽車的質(zhì)量m=2×103kg,汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力大小不變,求:(1)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)汽車的速度大小;(2)汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的阻力大小;(3)汽車牽引力的大小。B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練7.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為50kg的沙發(fā)靜止在水平地面上,甲、乙兩人同時(shí)從背面和側(cè)面分別用F1=120N、F2=160N的力推沙發(fā),F1與F2相互垂直,且平行于地面。沙發(fā)與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是()A.沙發(fā)不會(huì)被推動(dòng)B.沙發(fā)將沿著F1的方向移動(dòng),加速度大小為0.6m/s2C.沙發(fā)將沿著F2的方向移動(dòng),加速度大小為0.2m/s2D.沙發(fā)的加速度大小為1m/s28.(多選)蹦極運(yùn)動(dòng)的示意圖如圖所示,彈性繩的一端固定在O點(diǎn),另一端和運(yùn)動(dòng)員相連。運(yùn)動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落,至B點(diǎn)彈性繩自然伸直,經(jīng)過(guò)合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D,然后彈起。整個(gè)過(guò)程中忽視空氣阻力。分析這一過(guò)程,下列表述正確的是()A.經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),運(yùn)動(dòng)員的速率最大B.經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí),運(yùn)動(dòng)員的速率最大C.從C點(diǎn)到D點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員的加速度大小增大D.從C點(diǎn)到D點(diǎn),運(yùn)動(dòng)員的加速度大小不變9.如圖所示,質(zhì)量m=3kg的木塊放在固定的傾角θ=30°的足夠長(zhǎng)斜面上,木塊可以沿斜面勻速下滑。若用沿斜面對(duì)上的力F作用于木塊上,使其由靜止起先沿斜面對(duì)上加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t=2s時(shí)間物體沿斜面上升4m的距離,則推力F為(g取10m/s2)()A.42N B.6NC.21N D.36N10.用平行于斜面的推力,使靜止的質(zhì)量為m的物體在傾角為θ的光滑斜面上,由底端向頂端做勻加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)到斜面中點(diǎn)時(shí),去掉推力,物體剛好能到達(dá)頂點(diǎn),則推力的大小為()A.mg(1-sinθ) B.2mgsinθC.2mgcosθ D.2mg(1+sinθ)11.一架航模遙控飛行器如圖所示,其質(zhì)量m=2kg,動(dòng)力系統(tǒng)供應(yīng)的恒定升力F=28N。試飛時(shí),飛行器從地面由靜止起先豎直上升。設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的空氣阻力f恒為4N,g取10m/s2。(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8s時(shí)到達(dá)高度H等于多少;(2)其次次試飛,飛行器飛行t2=6s時(shí)遙控器出現(xiàn)故障,飛行器馬上失去升力,求飛行器減速上升階段的加速度的大小。

習(xí)題課:用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題1.C由牛頓其次定律可得,物體的加速度a=F-μmgm=1mF-μ2.A在v-t圖像中直線的斜率代表加速度,故在恒力F作用下,加速度大小為a1=ΔvΔt=5-01-0m/s2=5m/s2,依據(jù)牛頓其次定律可得F-μmg=ma1;撤去外力后,a2=Δv'Δt'=0-533.AD物體相對(duì)地面運(yùn)動(dòng),故物體受到滑動(dòng)摩擦力,則摩擦力的大小為f=μN(yùn)=μmg=20N;滑動(dòng)摩擦力的方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,故摩擦力方向向左;依據(jù)牛頓其次定律得,F-f=ma得a=F-fm=10-20204.D汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),依據(jù)牛頓其次定律f=-μmg=ma,解得a=-μg=-0.6×10m/s2=-6m/s2,由速度位移公式得0-v02=2as,代入數(shù)據(jù)解得v05.解析當(dāng)風(fēng)力為向上的F時(shí),小球向上的加速度a1=F-mgm,經(jīng)過(guò)時(shí)間t的速度v1=a1t=F-mgmt,風(fēng)力反向后,小球向下的加速度a2=F+mgm,又經(jīng)過(guò)時(shí)間t,此時(shí)小球的速度大小v答案2gt6.解析(1)汽車起先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則s0=v0+02t1,解得v0=(2)汽車滑行減速過(guò)程中加速度a2=0-v0由牛頓其次定律得-f=ma2解得f=4×103N。(3)起先加速過(guò)程中加速度為a1,則s0=12a1由牛頓其次定律得F-f=ma1解得F=f+ma1=6×103N。答案(1)4m/s(2)4×103N(3)6×103N7.D兩力的合力大小F=F12+F22=200N,方向在水平面內(nèi)與F1夾角的正弦值為sinθ=F2F=0.8,即θ=53°;而最大靜摩擦力fmax=μN(yùn)=μmg=0.3×500N=150N,有F>fmax,則沙發(fā)要做勻加速直線運(yùn)動(dòng),由牛頓其次定律有F-fmax=ma8.BC在BC段,運(yùn)動(dòng)員所受重力大于彈力,向下做加速度漸漸減小的變加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)a=0時(shí),速度最大,即在C點(diǎn)時(shí)速度最大,選項(xiàng)B正確。在CD段,彈力大于重力,運(yùn)動(dòng)員做加速度漸漸增大的變減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確。9.D因木塊能沿斜面勻速下滑,由平衡條件知mgsinθ=μmgcosθ,所以μ=tanθ;當(dāng)在推力作用下加速上滑時(shí),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=12at2得a=2m/s2,由牛頓其次定律得F-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得F=10.B依據(jù)題意知,勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移相等,依據(jù)s=v22a知,加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中L2=v22a1,勻減速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中L2=0-v2-2a2,可以知道勻加速直線運(yùn)動(dòng)和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等。勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a1=