高中物理第四章牛顿运动定律第7课时用牛顿定律解两类基本问题课时达标训练新人教必修 下载本文

C.自身所受重力的8倍 D.自身所受重力的10倍

8.如图所示,质量为m=3kg的木块放在固定的倾角为θ=30°的足够长斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑.若用沿斜面向上的力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t=2s时间物体沿斜面上升4m的距离,则推力F为(g取10m/s)( )

2

A.42 N C.21 N

B.6 N D.36 N

9.如图所示为某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,且一直作用下去,作用时间相同,设小球从静止开始运动.由此可判定( )

A.小球向前运动,再返回停止 B.小球向前运动再返回不会停止 C.小球始终向前运动

D.小球向前运动一段时间后停止

10.物体以14.4m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为θ=37°的斜坡,到最高点后再滑下,如图所示.已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.15,求:

(1)物体沿斜面上滑的最大位移;

(2)物体沿斜面下滑的时间.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)

11.如图所示,在海滨游乐场里有一场滑沙运动.某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来.如果人和滑板的总质量m=60kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ=0.5,斜坡的倾角θ=37°(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,人从斜坡滑上水平滑道时没有速度损失,重力加速度g取10m/s.

2

(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?

(2)若由于场地的限制,水平滑道的最大距离BC为L=20m,则人从斜坡上滑下的距离AB应不超过多少?

参考答案与解析

1.C 2.A 【解析】a=故A正确. 3.B

F合F-kmgF==-kg,洒水时质量m减小,则a变大,所以洒水车做加速度变大的加速运动,mmm

4.C

F302

【解析】前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:F=ma,解得:a== m/s=1.5

m20

m/s3 s末物体的速度为v=at=1.5×3 m/s=4.5 m/s;3 s后,力F消失,由牛顿第二定律可知加速度立即变为0,物体做匀速直线运动,所以5 s末的速度仍是3 s末的速度,即4.5 m/s,加速度为a=0,故C正确. 5.B

2

v2100242

【解析】根据v=2ax,得a== m/s=1×10 m/s,从而得高压气体对子弹的作用力F=ma=20×10

2x2×0.5

2

-3

2,

×1×10 N=2×10 N.

42

6.C

【解析】汽车的速度v0=90 km/h=25 m/s 设汽车匀减速的加速度大小为a,则

v0

a==5 m/s2

t对乘客应用牛顿第二定律可得:

F=ma=70×5 N=350 N,所以C正确.

7.B

【解析】由自由落体规律可知:v=2gH 缓冲减速过程:v=2ah

由牛顿第二定律列方程F-mg=ma 解得F=mg(1+)=5mg,故B正确.

2

2

Hh

8.D

【解析】因木块能沿斜面匀速下滑,由平衡条件知:mgsin θ=μmgcos θ,所以μ=tan θ;当在推力122

作用下加速上滑时,由运动学公式x=at得a=2 m/s,由牛顿第二定律得:F-mgsin θ-μmgcos θ=

2

ma,解得F=36 N,故选D.

9.C

【解析】作出相应的小球的v-t图象如图所示,

小球的运动方向由速度的方向决定.由图象可以看出,小球的速度方向始终没有变化,故小球始终向前运动,故选C.

10.(1)14.4 m (2)6 s

(2)下滑时加速度大小设为a2,由牛顿第二定律得:

mgsin 37°-μmgcos 37°=ma2

解得a2=4.8 m/s 12

由x=a2t得下滑时间

2

2

t=

2xa2

=6 s

2

11.(1)2 m/s (2)50 m

【解析】(1)人在斜坡上受力如图所示,建立直角坐标系,设人在斜坡上滑下的加速度为a1,由牛顿第二定律得:

mgsin θ-Ff1=ma1 FN1-mgcosθ=0

又Ff1=μFN1

联立解得a1=g(sin θ-μcosθ)

=10×(0.6-0.5×0.8) m/s=2 m/s.

(2)人在水平滑道上受力如图所示,

22

由牛顿第二定律得:

Ff2=ma2,FN2-mg=0

又Ff2=μFN2

联立解得a2=μg=5 m/s

设人从斜坡上滑下的距离为LAB,对AB段和BC段分别由匀变速直线运动公式得:

2

v2-0=2a1LAB,0-v2=-2a2L

联立解得LAB=50 m.