1、课时作业 牛顿运动定律与直线运动时间：45分钟一、单项选择题1.如图所示，用网球拍打击飞过来的网球，网球拍打击网球的力()A比球撞击球拍的力更早产生B与球撞击球拍的力同时产生C大于球撞击球拍的力D小于球撞击球拍的力解析：网球拍对网球的力与球对网球拍的力为一对作用力反作用力，其大小相等，方向相反，且同时产生、同时消失，故只有选项B正确答案：B2.一皮带传送装置如图所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦现将滑块轻放在皮带上，弹簧恰好处于自然长度且轴线水平若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中，滑块始终未与皮带达到共速，则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况
2、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解析：因滑块始终未与皮带达到共速，故滑块始终受到水平向左的滑动摩擦力，由mgkxma可知，滑块的加速度先减小后反向增大，而滑块的速度先增大后减小，直到速度为零，故只有D项正确答案：D3(2015广东卷)甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动，前1小时内的位移时间图象如图所示下列表述正确的是()A0.20.5小时内，甲的加速度比乙的大B0.20.5小时内，甲的速度比乙的大C0.60.8小时内，甲的位移比乙的小D0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等解析：由题图可知，0.20
3、.5小时内，甲、乙均做匀速运动，加速度为零，A项错误；位移时间图象的斜率为速度，由题图可知，0.20.5小时内，甲的速度比乙的速度大，B项正确；0.60.8小时内，甲的位移比乙的位移大2 km，C项错误；0.8小时内，甲的路程比乙的路程大4 km，D项错误答案：B4.如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平面上，上端固定一质量为m0的托盘，托盘上有一个质量为m的木块用竖直向下的力将原长为l0的弹簧压缩后突然撤去外力，则m即将脱离m0时的弹簧长度为()Al0 Bl0Cl0 Dl0解析：当m即将脱离m0时，m只受重力作用，其加速度为g，方向竖直向下，此时托盘的加速度也为g，方向竖直向下，分析托
4、盘受力可知，弹簧弹力此时一定为零，故弹簧此时处于原长状态，A正确答案：A5如图所示，斜面倾角为，斜面上AB段光滑，其他部分粗糙，且斜面足够长一带有速度传感器的小物块(可视为质点)自A点由静止开始沿斜面下滑，速度传感器上显示的速度与运动时间的关系如下表所示：时间(s)0123456速度(m/s)061217212529取g10 m/s2，则下列说法中错误的是()A小物块的质量m2 kgB斜面的倾角37C小物块与斜面粗糙部分间的动摩擦因数0.25DAB间的距离xAB18.75 m解析：当小物块在AB段运动时，设加速度为a1，则a1gsin，由题表可知a1 m/s26 m/s2，所以斜面倾角37，选
5、项B正确；设经过B点后物块的加速度为a2，则有a2gsingcos，由题表可知a2 m/s24 m/s2，所以0.25，选项C正确；可以判断B点对应于23 s之间的某个时刻，设t1为从第2 s运动至B点所用时间，t2为从B点运动至第3 s所用时间，则有t1t21 s,12 m/sa1t117 m/sa2t2，解得t10.5 s，所以xABa1(2 st1)218.75 m，选项D正确；由题中所给数据无法求出物块的质量，选项A错误答案：A二、多项选择题6(2015新课标全国卷)如图(a)，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量
6、，则可求出 ()A斜面的倾角B物块的质量C物块与斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面向上滑行的最大高度解析：由运动的vt图线可求出物块向上滑行的加速度和返回向下滑行的加速度，对上升时和返回时分析受力，运用牛顿第二定律可分别列出方程，联立两个方程可解得斜面倾角和物块与斜面之间的动摩擦因数，选项A、C正确；根据运动的vt图线与横轴所围面积表示位移可求出物块向上滑行的最大高度，选项D正确答案：ACD7(2015江苏卷)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()At2 s时最大Bt2 s时最小Ct8.5 s时最大 Dt8.5 s时最小解析
7、：当电梯有向上的加速度时，人处于超重状态，人对地板的压力大于重力，向上的加速度越大，压力越大，因此t2 s时，压力最大，A项正确；当有向下的加速度时，人处于失重状态，人对地板的压力小于人的重力，向下的加速度越大，压力越小，因此t8.5 s时压力最小，D项正确答案：AD8一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用下，沿光滑水平面做直线运动，如图甲所示绳内距A端x处的张力T与x的关系如图乙所示，由图可知()A水平外力F6 NB绳子的质量m3 kgC绳子的长度l2 mD绳子的加速度a2 m/s2解析：取x0，对A端进行受力分析，FTma，又A端质量趋近于零，则FT6 N，选项A正确；由于不知绳子
8、的加速度，其质量也无法得知，选项B、D均错误；由题图乙知绳长度为2 m，选项C正确答案：AC三、计算题9如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验若砝码和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为.重力加速度为g.(1)当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小；(2)要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小；(3)本实验中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝码与纸板左端的距离d0.1 m，取g10 m/s2.若砝码移动的距离超过l0.002 m，人眼就能感知为确保实验成功，纸板所需
9、的拉力至少多大？解析：(1)砝码对纸板的摩擦力f1m1g桌面对纸板的滑动摩擦力f2(m1m2)gff1f2解得f(2m1m2)g.(2)设砝码的加速度为a1，纸板的加速度为a2，则f1m1a1Ff1f2m2a2发生相对运动则a2a1解得F2(m1m2)g.(3)纸板抽出前，砝码运动的距离x1a1t纸板运动的距离dx1a2t纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离x2a3tlx1x2由题意知a1a3，a1t1a3t2解得F2m1(1)m2g代入数据得F22.4 N.答案：(1)(2m1m2)g(2)F2(m1m2)g(3)22.4 N10(2015新课标全国卷)下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地
10、质灾害某地有一倾角为37(sin37)的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变，已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l27 m，C足够长设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度大小g10 m/s2.求：(1)在02 s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间解析：(1)在02
11、s时间内，A和B的受力如图所示，其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小，f2、N2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小，方向如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f11N1N1mgcosf22N2N2N1mgcos规定沿山坡C向下为正方向设A和B的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得mgsinf1ma1mgsinf2f1ma2联立式，并代入题给条件得a13 m/s2a21 m/s2.(2)在t12 s时，设A和B的速度分别为v1和v2，则v1a1t16 m/sv2a2t12 m/stt1时，设A和B的加速度分别为a1和a2.此时A与B之间摩擦力为零，同理可得a16 m/s2a22
12、 m/s2即B做减速运动设经过时间t2，B的速度减为零，则有v2a2t20联立式得t21 s在t1t2时间内，A相对于B运动的距离为s(a1tv1t2a1t)(a2tv2t2a2t)12 m27 m此后B静止不动，A继续在B上滑动设再经过时间t3后A离开B，则有ls(v1a1t2)t3a1t可得t31 s(另一解不合题意，舍去)设A在B上总的运动时间为t总，有t总t1t2t34 s答案：(1)3 m/s21 m/s2(2)4 s11如图所示，倾角为37，长为l16 m的传送带，转动速度为v10 m/s，在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m0.5 kg的物体，已知物体与传送带间的动摩擦因数
13、0.5，g10 m/s2.求：(sin370.6，cos370.8)(1)传送带顺时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间；(2)传送带逆时针转动时，物体从顶端A滑到底端B的时间解析：(1)传送带顺时针转动时，物体相对传送带向下运动，则物体所受滑动摩擦力沿斜面向上，相对传送带向下匀加速运动，根据牛顿第二定律有mg(sin37cos37)ma则agsin37gcos372 m/s2，根据lat2得t4 s.(2)传送带逆时针转动，当物体下滑速度小于传送带转动速度时，物体相对传送带向上运动，则物体所受滑动摩擦力沿传送带向下，设物体的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin37mgcos37ma1则有a110 m/s2设当物体运动速度等于传送带转动速度时经历的时间为t1，位移为x1，则有t1 s1 s，x1a1t5 mmgcos37，则下一时刻物体相对传送带向下运动，受到传送带向上的滑动摩擦力摩擦力发生突变设当物体下滑速度大于传送带转动速度时物体的加速度为a2，则a22 m/s2x2lx111 m又因为x2vt2a2t，则有10t2t11解得：t21 s(t211 s舍去)所以t总t1t22 s.答案：(1)4 s(2)2 s
