1、第四章 牛顿运动定律课时6 用牛顿运动定律解决问题(一)一、选择题(每小题8分,共48分)1用30 N的水平外力F,拉一个静止放在光滑水平面上的质量为20 kg的物体,力F作用3 s后消失,则第5 s末物体的速度和加速度分别是()Av4.5 m/s,a1.5 m/s2 Bv7.5 m/s,a1.5 m/s2 Cv4.5 m/s,a0 Dv7.5 m/s,a0答案:C 2如图1所示,长木板的右端与桌边相齐,木板与桌面间的动摩擦因数为,今施一水平恒力F将木板推离桌面,在长木板翻转之前,木板的加速度大小变化是()A逐渐增大 B逐渐减小 C保持不变D先增大后减小 解析:在木板翻转之前,摩擦力不变,木板
2、合力不变,加速度不变 答案:C 3A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两个物体与水平面间的动摩擦因数相同,且mA3mB,则它们所能滑行的距离xA、xB的关系为()答案:A 4如图2所示,底板光滑的小车上用两个量程为20 N,完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1 kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10 N,当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8 N,这时小车运动的加速度大小是()答案:B 5如图3所示为一光滑的斜面小车,若斜面的倾角为,则使斜面上的物体能与斜面小车共同运动的加速度是()A向左gsin B向右g C向左gtan D向左gcos
3、解析:以物体为研究对象,受力分析如图4所示,则F合mgtanma,得agtan,且方向向左答案:C 6如图5所示,质量分别为m1和m2的人和车置于光滑水平面上,人用水平力F拉绳,图中两段绳子都处于水平方向,不计滑轮、绳子的质量及摩擦,人与车保持相对静止,则车的加速度为()答案:D 二、非选择题(共52分)7(8分)某步枪子弹的出口速度达1000 m/s,若步枪的枪膛长0.5 m子弹的质量为20 g,则高压气体对子弹的平均作用力为_N.答案:2.0104 8(8分)某司机遇到紧急情况急速刹车,使车在1.25 s内迅速停下,若刹车前的车速为16 m/s,司机的质量为60 kg,刹车过程中,汽车其他
4、部分对司机的阻力是司机体重的0.5倍,则 安 全 带 对 司 机 的 作 用 力 为_(g取10 m/s2)答案:738 N 9(10分)一木箱静止在水平地面上,装货物后质量为50 kg,木箱与地面间的动摩擦因数为0.2,某人以200 N的力推箱,推力的方向与水平面成30角斜向下(g取10 m/s2)求:(1)木箱的加速度(2)第2 s末木箱的速度 解析:取木箱来研究,木箱受力情况如图6所示,其中F为推力,mg为重力,FN为支持力,F为滑动摩擦力 建立直角坐标系xOy,并取加速度a的方向为x轴的正方向(1)将推力F沿x轴、y轴两个方向进行分解得:FxFcos30FyFsin30.根据牛顿第二定
5、律有 在水平方向上:F合xFxFma.在 竖 直 方 向 上 由 平 衡 条 件 得:FNFsin30mg0答案:(1)1.1 m/s2(2)2.2 m/s 10(12分)质量m30 kg的电动自行车,在F180 N的水平向左的牵引力的作用下,沿水平面从静止开始运动自行车运动中受到的摩擦力F恒为150 N,在开始运动后的第5 s末撤消牵引力F.求从开始运动到最后停止,总共通过的路程答案:15 m 11(14分)(2010安徽卷)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的vt图象如图7所示g取10 m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小;(3)010 s内物体运动位移的大小