1、用牛顿运动定律解决问题（一）1用30 N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg的物体，力F作用3秒后消失，则第5秒末物体的速度和加速度分别是()Av7.5 m/s，a1.5 m/s2Bv4.5 m/s，a1.5 m/s2Cv4.5 m/s，a0Dv7.5 m/s，a0【解析】物体先在力F作用下做匀加速直线运动，加速度a m/s21.5 m/s2，vat4.5 m/s，撤去力F后，物体以4.5 m/s的速度做匀速直线运动【答案】C2假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比，未洒水时，做匀速行驶，洒水时它的运动将是()A做变加速运动B做初速度不为零的匀加速直线运动C做匀减速运动D
2、继续保持匀速直线运动【解析】akg，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，故A正确【答案】A3雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如下图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是()【解析】对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：mgfma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在vt图象中其斜率变小，故选项C正确【答案】C4如图466所示，物块以初速度v0从底端沿足够长的光滑斜面向上滑行，不考虑空气阻力，则该物块在斜面上运动全过程的vt图象是()图466【解析】物块在运动过程中，只受到重力和支持力作用，合力不变，加速度不变，物体
3、先做匀减速直线运动，速度减为零后反向做匀加速直线运动，加速度不变，故A正确【答案】A5(多选)如图467所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则下列说法正确的是() 图467A物体一直受到摩擦力作用，大小为mgB物体最终的速度为v1C开始阶段物体做匀加速直线运动D物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右【解析】当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的滑动摩擦力大小为Ffmg，方向水平向右，所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将加速到v1，之
4、后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项A、D错，B、C对【答案】BC6(多选)如图468所示，质量为m1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F2 N的恒力，在此恒力作用下(取g10 m/s2)()图468A物体经10 s速度减为零B物体经2 s速度减为零C物体速度减为零后将保持静止D物体速度减为零后将向右运动【解析】物体受到向右的恒力和滑动摩擦力的作用，做匀减速直线运动滑动摩擦力大小为FfFNmg3 N故a5 m/s2，方向向右，物体减速到0所需时间为t2 s，故B正确，A错误减速到零后FFf，物体
5、处于静止状态，故C正确，D错误【答案】BC7在液体中下落的物体最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度一小铁球质量为m，用手将它完全放入水中后静止释放，最后铁球的收尾速度为v，若铁球在水中所受浮力保持不变恒为F，重力加速度为g，关于小铁球，下列说法正确的是()A若测得小铁球从释放至达到收尾速度所用时间为t，则小铁球下落的位移为B若测得小铁球下落h时的加速度为a，则小铁球此时的速度为C若测得某时小铁球的加速度大小为a，则小铁球此时受到的水的阻力为m(ag)FD若测得小铁球下落t时间，通过的位移为y，则该过程的平均速度一定为【解析】小球释放到达收尾速度过程中，阻力增大，加速度减小，做加速度减小的加
6、速运动，不能通过匀变速直线运动的运动学公式和推论进行求解，故A错误；因为该过程中的加速度在变化，不能通过v22ah求解小球的速度，故B错误；根据牛顿第二定律得，mgFfma，解得小铁球受到水的阻力fmgFma，故C错误；根据平均速度的定义式，位移为y，时间为t，则平均速度为.故D正确【答案】D8如图469所示，水平恒力F20 N，把质量m0.6 kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度H6 m木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s到达地面(取g10 m/s2)求： 图469 (1)木块下滑的加速度a的大小；(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数【解析】(1)由Hat 2得a m/s23 m/s2
7、.(2)木块受力分析如图所示，根据牛顿第二定律有mgFfma，FNF又FfFN，解得0.21.【答案】(1)3 m/s2(2)0.21能力提升9如图4610在倾斜的滑杆上套一个质量为m 的圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向则()图4610A环只受三个力作用B环一定受四个力作用C物体做匀加速运动D悬绳对物体的拉力小于物体的重力【解析】以物体为研究对象，物体沿滑杆向下做直线运动，加速度为零，或加速度与速度在同一直线上，而物体受到竖直向下重力和绳子竖直向上的拉力，这两个力的合力必为零，说明物体做匀速直线运动，则环也做匀速直线运动，环
8、受到重力、绳子竖直向下的拉力、滑杆的支持力和滑动摩擦力，共四个力作用，故A、C错误，B正确；由平衡得到，悬绳对物体的拉力等于物体的重力，故D错误故选B.【答案】B10如图4611所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌面上，物体M放于长木板上静止，此时弹簧对物体的压力为3 N，物体的质量为0.5 kg，物体与木板之间无摩擦，现使木板与物体M一起以6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时 () 图4611A物体对左侧挡板的压力等于零B物体对左侧挡板的压力等于3 NC物体受到4个力的作用D弹簧对物体的压力等于6 N【解析】物体静止时，弹簧处于压缩状态，弹力F弹3 N，当物体向左加速运动时，
9、若物体对左挡板的压力为零，由牛顿第二定律知F弹ma，解得a6 m/s2，当加速度大于a6 m/s2，物体离开左挡板，弹簧长度变短，当加速度小于a6 m/s2时，物体对左挡板产生压力，弹簧长度不变，所以可知选项A正确，B、D错误当加速度a6 m/s2时，物体受重力、支持力和弹力，故选项C错误【答案】A11楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成37，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量为m0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数0.5，天花板长为L4 m，取sin 370.6，试求：图4612 (1)刷子沿天花板向上的
10、加速度大小(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间【解析】(1)以刷子为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图根据牛顿第二定律得(Fmg)sin fma(Fmg)cos FN0又fFN联立解得 a2 m/s2.(2)刷子做匀加速运动，初速度为零，位移为L4 m，则Lat 2得到t2 s.【答案】(1)2 m/s2(2)2 s12如图4613甲所示，在粗糙的水平地面上，放有一块质量为m1 kg，初速度为v0的木块，现在加水平恒力F，方向与初速度的方向在同一条直线上，通过实验发现不同的F，物块在地面运动的时间t不同，且当2 NF2 N时，与F的关系如图乙所示(设v0的方向为正、滑动摩擦力等于最大静摩擦力)，则 甲乙图4613(1)物块的初速度为多少？(2)物块与地面间的动摩擦因数为多少？(3)物块运动的时间t可能等于0.4 s吗？说明原因【解析】(1)物块做匀减速运动至静止mgFma0v0at由得：F由式和图线斜率可得：又因m1 kg则v02 m/s.(2)由式和图线截距可得： 1则0.2.(3)当2 NF2 N时，由图线可知运动时间大于等于0.5 s；而当F的大小超过2 N时，物体就不可能静止，所以运动时间为无穷. 不可能【答案】(1)2 m/s(2)0.2(3)见解析
