高中物理人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用精品第2课时课时练习

第5节  牛顿运动定律的应用

第2课时 多过程问题和图像问题

同步练习

1.如图所示，静止在光滑水平面上的物体A一端固定着处于自然状态的轻质弹簧．现对物体施加一水平恒力F，在弹簧被压缩到最短这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是(　　)

A．速度增大，加速度增大

B．速度增大，加速度减小

C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小

D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大

2.粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动，现使F不断减小，则在滑动过程中(　)

A．物体的加速度不断减小，速度不断增大

B．物体的加速度不断增大，速度不断减小

C．物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大

D．物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小

3.(多选)质量m＝2 kg、初速度v0＝8 m/s的物体沿着粗糙水平地面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到一个如图所示的随时间变化的水平拉力F的作用，设水平向右为拉力的正方向，且物体在t＝0时刻开始运动，g取10m/s2，则以下结论正确的是(　　)

A．0～1 s内，物体的加速度大小为2 m/s2

B．1～2 s内，物体的加速度大小为2 m/s2

C．0～1 s内，物体的位移为7 m

D．0～2 s内，物体的总位移为11 m

4.(多选)放在水平地面上的一物块受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系图像如图甲所示；物块的运动速度v与时间t的关系图像如图乙所示，6 s后的速度图像没有画出，g取10 m/s2.下列说法正确的是(　　)

A．物块滑动时受的摩擦力大小是3 N

B．物块的质量为1.5 kg

C．物块在6～9 s内的加速度大小是1.5 m/s2

D．物块前6 s内的平均速度大小是4.5 m/s

5.用外力F拉一物体使其做竖直上升运动，不计空气阻力，加速度a随外力F的变化关系如图 所示，下列说法正确的是(　)

A.物体的质量为

B.地球表面的重力加速度为2a0

C.当a＞0时，物体处于失重状态

D.当a＝a1时，拉力F＝a1  

6.(多选)如图甲所示，质量m＝1kg、初速度v0＝6m/s的物块受水平向左的恒力F作用，在粗糙的水平地面上从O点开始向右运动，O点为坐标原点，整个运动过程中物块速率的二次方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示，g取10m/s2，下列说法中正确的是(　)

A．t＝2 s时物块速度为零

B．t＝3 s时物块回到O点

C．恒力F大小为2 N

D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.1

7. 一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图甲所示，速度v随时间t变化的关系如图乙所示。g取10m/s2，求： 

（1）1.5s末物块所受摩擦力的大小 ；   

（2）物块在前5s内的位移大小x；   

（3）物块与水平地面间的动摩擦因数 。   

8．在某一旅游景区，建有一山坡滑草运动项目．该山坡可看成倾角θ＝30°的斜面，一名游客连同滑草装置总质量m＝80kg，他从静止开始匀加速下滑，在时间t＝5s内沿斜面滑下的位移x＝50 m．不计空气阻力，g取10m/s2.问：

(1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力Ff为多大？

(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大？

(3)设游客连同滑草装置滑下50m后进入水平草坪，滑草装置与水平草坪间的动摩擦因数也为μ，求游客连同滑草装置在水平草坪上滑行的最大距离．

9.如图所示，斜面和水平面相接，连接处圆滑，斜面倾角为θ＝37°.一个物体从斜面上由静止沿斜面滑下4 m，然后在水平面上滑行．最后停下．物体和斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ＝0.5.

sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2，求：

(1)物体滑到斜面底端时速度的大小．

(2)物体能在水平面上滑行的最远距离．

10.游乐场有一种滑雪游戏，其理想简化图如图甲所示，滑道由倾角为θ＝30°的斜坡和水平滑道组成．小孩在距地面h＝10 m处由静止开始从斜坡滑下，到达底端时恰滑上水平滑道上放置的长为l＝3 m的木板(忽略木板厚度)，此后小孩和木板运动的v－t图象如图乙所示．已知斜坡滑道与水平滑道为圆滑过渡，速度由斜坡方向转为水平方向时大小不变，不计小孩在运动过程中受到的空气阻力，重力加速度g＝10m/s2.求：

(1)小孩与斜坡间的动摩擦因数；

(2)小孩脱离木板时的速率．

第5节  牛顿运动定律的应用

第2课时 多过程问题和图像问题

参考答案

1.D    2.D     3.BD    4.BD   5.A      6.ACD

7.（1）解：由图乙可知前2s内物块处于静止状态，此时物块所受的摩擦力大小等于水平拉力的大小，从图甲中可以读出，当t=1.5s时

（2）解：在v-t图像中图线与t轴围成面积表示位移，则由图乙可知，物块在前5s内的位移大小

（3）解：由图乙知，在2~4s内，物块做匀加速运动，加速度大小   

由牛顿第二定律得 在4~5s内物块做匀速运动，有 解得

8.解析　(1)设在山坡上游客连同滑草装置的加速度为a1，则a1t2＝x

由牛顿第二定律可得mgsinθ－Ff＝ma1,联立可得Ff＝80 N，a1＝4 m/s2.

(2)由μmgcosθ＝Ff可得μ＝.

(3)设游客连同滑草装置刚到水平草坪时的速度为v，在水平草坪上的加速度大小为a2，则v＝a1t＝20 m/s，μmg＝ma2，a2＝μg＝ m/s2，v2＝2a2x2，解得x2＝100 m.

9. 解析: (1)对斜面上的物体,由牛顿第二定律得:mgsin θ－Ff1＝ma1,FN1－mgcos θ＝0,Ff1＝μFN1

解得a1＝gsin θ－μgcos θ＝2 m/s2

由2ax＝v2－v得:物体滑到斜面底端时速度为v＝＝＝4 m/s.

(2)对水平面上的物体,由牛顿第二定律得:Ff2＝μmg＝ma2 ,解得a2＝μg＝5 m/s2

物体在水平面滑行的最远距离为:x2＝＝＝1.6 m.

10.解析:(1)对小孩在斜坡上的运动过程，由题图乙可知，小孩滑到斜坡底端时的速度v＝10 m/s

由牛顿第二定律，知mgsin θ－μmgcos θ＝ma,又v2＝2a,联立解得：μ＝

(2)方法一:小孩在t＝0.5 s时脱离木板，木板在0～0.5 s内的位移x木＝1.5 m,由图可得：x木＋l＝x人

设小孩滑离木板的速度为v人，由平均速度公式x人＝(v＋v人)t

可得：v人＝8 m/s

方法二　由题图乙知：   t- t= l

代入数据解得：v人＝8 m/s.