1、人教版（2019）高中物理必修第一册同步学典（18）牛顿运动定律的应用1、如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为v,现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化情况应是()A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大B.加速度和速度都在逐渐变小C.加速度和速度都在逐渐变大D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小2、如图所示,在光滑斜面上,有一轻质弹簧的一端固定在一个垂直于斜面的挡板上,有一小球A沿着斜面下滑,从小球A刚接触弹簧的瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中,下列说法中正确的是( )A.小球的加速度将先增大,后减小B.小球的加速度将先减小,后增大C.小球的速度将先增大,后减小D.小球
2、的速度将先减小,后增大3、一粒石子和一泡沫塑料球以相同初速度同时竖直向上拋出,泡沫塑料球受到的空气阻力大小与其速度大小成正比,忽略石子受到的空气阻力,石子和塑料球运动的速度v随时间t变化的图像如图所示,其中可能正确的是( )A. B. C. D. 4、如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫。已知猫的质量是木板的质量的2倍。当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变。则此时( )A.猫有向上的加速度B.猫处于平衡状态,板对猫有沿斜面向上的摩擦力C.板的加速度大小为为gsin,方向沿斜面向下D.板的加速度大小为gsin,方向沿斜面向下5、如图
3、所示,倾角为30的光滑斜面上放置质量为M的木板,跨过轻质光滑定滑轮的细线一端与木板相连且细线与斜面平行,另一端连接质量是m的物块C,质量为m的物块A位于木板顶端.现由静止释放仍保持静止.已知,重力加速度为g,则此时A下滑的加速度大小为( )A.gB.C.D.6、 个物体如图所示放置,所有接触面均不光滑.有一个水平力作用在物体上,使、一起向右做匀速直线运动, 则( )A. 对的摩擦力方向水平向左B. 对的摩擦力方向水平向右C. 对的摩擦力方向水平向左D. 对的摩擦力方向水平向右7、如图所示,质量为m的小球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住。现用一个水平力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速
4、直线运动,忽略一切摩擦,以下说法中正确的是( )A.若加速度足够小,竖直挡板对小球的弹力可能为零B.若加速度足够大,斜面对小球的弹力可能为零C.斜面和挡板对小球的弹力的合力等于D.斜面对小球的弹力不仅有,而且是一个定值8、如图所示为阿特伍德设计的装置,不考虑绳与滑轮的质量,不计轴承摩擦、绳与滑轮间的摩擦。初始时两人均站在水平地面上;当位于左侧的甲用力向上攀爬时,位于右侧的乙始终用力抓住绳子,最终至少一人能到达滑轮。下列说法正确的是()A.若甲的质量较大,则乙先到达滑轮B.若甲的质量较大,则甲、乙同时到达滑轮C.若甲、乙质量相同,则乙先到达滑轮D.若甲、乙质量相同,则甲先到达滑轮9、a质量分别为
5、和的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为的斜面, 恰好能静止在斜面上,不考虑、与斜面之间的摩擦.若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放,斜面仍保持静止.则下列说法正确的是( )A.轻绳的拉力等于B.轻绳的拉力等于C. 运动的加速度大小为D. 运动的加速度大小为10、如图甲所示,在倾角为37的粗糙且足够长的斜面底端,一质量可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连.时解除锁定,计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示,其中段为曲线,段为直线,g取,.则下列说法正确的是( )A.0.1s前加速度一直在减小B.滑块在0.10.2s时间
6、间隔内沿斜面向下运动C.滑块与斜面间的动摩擦因数D.在滑块与弹簧脱离之前,滑块一直在做加速运动11、如图所示,小车在平直的路面上做直线运动,悬挂小球A的细线与竖直方向成一固定夹角,水平底板上的物体B与小车保持相对静止。已知B此时受到的摩擦力大小为7.5N,A、B两物体的质量均为1kg, g取10m/s2,sin37=0.6。求:1.小车的加速度的大小和方向,并说明小车的可能运动状态;2.小球所受的拉力大小;3.细线与竖直方向的夹角的大小。12、如图甲所示,可视为质点的质量的小物块放在质量的长木板正中央位置,长木板静止在水平地面上,连接物块的轻质细绳与水平方向的夹角为37,现对长木板施加水平向左
7、的拉力,长木板运动的图像如图乙所示,求:(1)长木板长度L;(2)木板与地面间的动摩擦因数;(3)物块与木板间的动摩擦因数。 答案以及解析1答案及解析：答案：D解析：物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力,当F逐渐减小时, 不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加速度的数值随F逐渐减小而逐渐增大。因为a与v方向相反,所以v减小,故D正确 2答案及解析：答案：BC解析：小球接触弹簧后,弹簧的弹力先小于重力沿斜面向下的分力,小球的合力沿斜面向下,加速度也沿斜面向下,与速度方向相同,故小球做加速运动,因弹力逐渐增大,合力减小,加速度减小;随着小球向下运动,弹簧的弹力增大,当弹簧的弹力大于重力沿斜面向
8、下的分力后,小球的合力沿斜面向上,加速度沿斜面向上,与速度方向相反,小球做减速运动,弹力增大,合力增大,加速度也增大;综上可知,加速度先减小后反向增大,小球速度先增大后减小,故B、C正确,A、D错误. 3答案及解析：答案：D解析：忽略石子受到的空气阻力,石子只受重力,加速度恒为图像是向下倾斜的直线。对于泡沬塑料球,根据牛顿第二定律得,上升过程有,下降过程中,又,得,则上升过程中,随着v的减小,减小,下降过程中,随着v的增大,减小,所以泡沬塑料球加速度不断减小,方向不变;石子上升阶段,加速度g一直小于,则石子和泡沫塑料球速度不可能有相等的时刻,当泡沫塑料球速度为零时,加速度为g,与石子的加速度相
9、同,两图线斜率相同,故选项ABC错误,D正确。 4答案及解析：答案：BD解析：猫处于平衡状态,隔离猫进行受力分析,猫受重力、板对它的支持力及板对猫沿斜面向上的摩擦力,A错误,B正确;木板沿斜面加速下滑时,猫保持相对斜面的位置不变,即相对斜面静止,加速度为零,将木板和猫作为整体, 根据牛顿第二定律有F合=F猫+F板=0+2ma(a为木板的加速度),整体受到的合力的大小为猫和木板的重力沿斜面方向的分力的大小,即F合=3mgsin,解得,方向沿斜面向下,0错误,0正确. 5答案及解析：答案：D解析：对B分析有,又,可得间的摩擦力大小为,对A受力分析可得,解得A下滑的加速度,选项D正确。 6答案及解析
10、：答案：AD解析：以、整体为研究对象,因向右做匀速直线运动, 可确定地面对、的摩擦力的方向.再按先隔离,再隔离,最后隔离的顺序确定三者间摩擦力的方向.对、整体而言,地面对、的摩擦力方向皆向左.隔离,由匀速运动的受力条件可知, 对的摩擦力方向向右,则由牛顿第三定律可知对的摩擦力方向向左;由受力平衡可判断对的摩擦力方向向右. 7答案及解析：答案：D解析：以小球为研究对象,分析受力情况,如图所示:重力、竖直挡板对球的弹力和斜面的弹力。根据牛顿第二定律得,竖直方向:水平方向:由看出,斜面的弹力大小不变为一个定值,与加速度无关,不可能为零,故B错误,D正确;由看出,若加速度足够小时,.故A错误。根据牛顿
11、第二定律知,小球的重力、斜面和挡板对小球的弹力三个力的合力等于。故C错误。 8答案及解析：答案：A解析：甲通过绳对乙的拉力和乙通过绳对甲的拉力为相互作用力,大小相等;若甲质量大,根据可知甲加速度小,甲、乙初速度为零,从水平地面到滑轮的距离相等,根据可知乙先到达,A对,B、C、D错。 9答案及解析：答案：BCD解析：第一次放置时M静止,则有,第二次放置的时候，由牛顿第二定律：Mg-mgsin=(M+m)a,联立解得：,对M由牛顿第二定律：T-mgsin=ma,解得:T=mg，故A错误，B,C,D正确。 10答案及解析：答案：C解析：图象的斜率表示加速度,所以0.1s前加速度先减小后增大。故A项错
12、误。0.10.2s内,速度为正且减小,则滑块在0.10.2s时间间隔内沿斜面向上做减速运动。故B项错误。由图象,滑块在0.10.2s内加速度大小,据牛顿第二定律可得,解得:。故C项正确。在滑块与弹簧脱离之前,当弹力小于重力沿斜面向下的分力与摩擦力的合力时,滑块做减速运动。故D项错误。 11答案及解析：答案：1.7.5m/s2,方向水平向右,向右做匀加速运动或向左做匀减速运动2.12.5N; 3.37解析：1.对物体B由牛顿第二定律得物体B的加速度为。物体B、小球和小车相对静止,它们的加速度相同,所以A、B及小车的加速度大小均为,方向水平向右、所以小车可能向右做匀加速运动或向左作匀减速运动,且加速度大小均为。2.方法一 合成法以小球为研究对象,对小球进行受力分析如图所示,小球所受合力,由几何关系可知: ;方法二 正交分解法建立直角坐标系如图所示,正交分解各力,根据牛顿第二定律列方程得x方向,y方向,所以3.在下图中,由几何关系可知,所以。 12答案及解析：答案：(1)2m(2)0.5(3)解析：(1)从题图乙可知,木板运动2s离开小物块,在,木板位移,则。(2)在,由题图乙可得木板脱离物块后的加速度,由牛顿第二定律得,解得。(3)在对小物块受力分析可知,(N为木板对物块的支持力,T为细绳拉力,f为木板与物块间摩擦力)在由题图乙可知木板加速度,由牛顿第二定律可知,解得。