2017-2018学年高中物理 第四章 力与运动 第五节 牛顿第二定律的应用检测 粤教版必修1
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2017-2018学年高中物理 第四章 力与运动 第五节 牛顿第二定律的应用检测 粤教版必修1
第四章 力与运动 第五节 牛顿第二定律的应用
A级 抓基础
1．雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对它的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（ )
答案:C
2。如图所示，质量皆为m的A、B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧放在光滑水平台面上，A球紧靠墙壁，今用力F将B球向左推压弹簧,平衡后，突然将力F撤去的瞬间（ )
A．A的加速度为错误! C．B的加速度为
B．A的加速度为错误! D．B的加速度为错误!
F 2m解析：对A球，F撤去前后受力不变，a始终为0,故A、B错误;对B球，撤去F后瞬间，弹簧弹力大小不突变，大小等于F，故B球的加速度aB＝错误!,故D正确．
答案：D
3．质量为m1和m2的两个物体，由静止从同一高度下落，运动中所受的空气阻力分别是F1
和F2，如果发现质量是m1的物体先落地，那么( ）
A．m1＞m2 C.错误!＜错误!
B．F1＜F2 D。错误!＞错误!
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解析：下落相同高度时，质量为m1的物体所用时间较短,即t1＜t2，由s＝错误!at知，a1
较大，即a1＞a2。由牛顿第二定律，得mg－F＝ma，则a＝g－错误!，由于a1＞a2，所以错误!＜
错误!，C正确．
答案：C
4．如图，光滑斜面固定于水平地面，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑,在斜面上运动时,A的受力示意图为（ ）
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2017-2018学年高中物理 第四章 力与运动 第五节 牛顿第二定律的应用检测 粤教版必修1
解析：光滑斜面上，滑块A、B叠放后一起由静止开始下滑，加速度方向沿斜面向下，单独对A物体分析，A物体的加速度与整体的加速度相同,也沿斜面向下，其受力如图，答案C正确．
答案:C
5.（多选)如图所示，车厢中的弹簧处在拉伸状态，车厢地板上的木块和车厢都处在静止状态．现使车厢向右加速运动，木块仍相对地板静止，此时地板对木块的摩擦力将（ )
A．一定增大 C．可能增大
B．一定减小 D．可能减小
解析：原来f0＝F，若向右的a较小，由F－f0＝ma得f0＝F－ma,f0可减小；但若a较大，
F－f0不足以提供使m产生向右的a时,则f0将变为向右，且f0′＝|F－ma｜增大．
答案：CD
6.如图所示，用力F推放在光滑水平面上的物体P、Q、R,使其一起做匀加速运动．若P和Q之间的相互作用力为6 N，Q和R之间的相互作用力为4 N,Q的质量是2 kg,那么R的质量是（ )
A．2 kg C．4 kg
B．3 kg D．5 kg
解析：令F1＝6 N，F2＝4 N，mQ＝2 kg,对Q受力分析由牛顿第二定律可得，F1－F2＝mQa，所以a＝1 m/s;对R，由牛顿第二定律,可得F2＝mRa,所以mR＝4 kg,C正确．
答案：C
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7。（多选)如图所示，在水平面上行驶的车厢中，车厢底部放有一个质量为m1的木块,车厢顶部悬挂一质量为m2的球，悬绳与竖直方向成θ角,它们相对车厢处于静止状态，由此可以判定（ )
A．车厢可能正在向左匀加速行驶 B．车厢一定正在向右匀加速行驶
C．木块对车厢底部的摩擦力大小为m1gtan θ D．木块对车厢底部的摩擦力为零
解析：由图中m2的偏转方向,说明小车可能正在向左匀加速行驶，也可能正在向右匀减速行驶，A对；对m2,有a＝gtan θ,所以对m1,f0＝m1a＝m1gtan θ，C对．
答案：AC
B级 提能力
8．滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一．如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏，小明与冰车的总质量是40 kg，冰车与冰面之间的动摩擦因数为0。05，在某次游戏中，假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力，使冰车从静止开始运动10 s后，停止施加力的作用,使冰车自由滑行．(假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小明始终没有施加力的作用）．求：
(1）冰车的最大速率；
(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小．
解析：(1）以冰车及小明为研究对象，由牛顿第二定律，得
F－μmg＝ma1， v＝a1t，
解得v＝5 m/s.
（2)冰车匀加速运动时,有s1＝错误!a1t， 冰车自由滑行时，
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μmg＝ma2,v2＝2a2s2，
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2017-2018学年高中物理 第四章 力与运动 第五节 牛顿第二定律的应用检测 粤教版必修1 又s＝s1＋s2，解得s＝50 m。
答案：（1)5 m/s （2)50 m
9．如图所示,斜面和水平面由一小段光滑圆弧连接,斜面的倾角为37°，一质量为0。5 kg的物块从距斜面底端5 m处的A点由静止释放,已知物块和斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.3。（sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s），物块在水平面上滑行的时间为多少？
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解析：物块先沿斜面加速下滑，设AB长度为L，动摩擦因数为μ， 下滑过程，根据牛顿第二定律：mgsin θ－μmgcos θ＝ma
a＝g(sin θ－μcos θ)＝3。6 m/s2。
根据匀变速直线运动规律，物块到达B点时的速度:v＝错误!＝6 m/s， 在水平面上物块做匀减速运动,根据牛顿第二定律有： －μmg＝ma′，
a′＝－μg＝－3 m/s2,
在水平面上运动时间:t＝错误!＝错误! s＝2 s。 答案：2 s
10．如图所示,木楔ABC静置于粗糙水平地面上，在木楔的倾角为30°的斜面上，有一质量m＝1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s＝1.4 m时，其速度v＝1。4 m/s，在这过程中木楔没有动．g取10 m/s.求：
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（1)物块下滑的加速度大小； (2）木楔对物块的摩擦力和支持力． 解析：（1）由v－v错误!＝2as,得
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a＝错误! m/s2＝0.7 m/s2。
（2）以物块为研究对象，受到三个力． 支持力FN＝mgcos 30°＝5错误! N， 沿斜面方向应用牛顿第二定律，得
mgsin 30°－Ff＝ma，
所以Ff＝4。3 N.
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答案：（1）0。7 m/s （2)4.3 N 5错误! N
11．如图所示，在倾角θ＝37°足够长的斜面底端有一质量m＝1 kg的物体，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0。5.现用大小为F＝22。5 N、方向沿斜面向上的拉力将物体由静止拉动，经时间t0＝0.8 s撤去拉力F，已知sin 37°＝0。6,cos 37°＝0.8，取g＝10 m/s，求:
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(1）t0＝0.8 s时物体速度v的大小;
(2）撤去拉力F以后，物体在斜面上运动的时间t。 解析:根据受力情况和牛顿运动定律有：
F－mgsin θ－f＝ma, f＝μFN＝μmgcos θ， v＝at0，
联立并代入数据得：
v＝10 m/s.
(2)撤去拉力后物体先向上做匀减速运动至速度为0后向下做匀加速运动至斜面底端．设向上运动时间为t1，向下运动时间为t2，拉力作用下物体发生的位移为x0，由牛顿运动定律有：
x0＝错误!vt0.
向上运动时：
－mgsin θ－μmgcos θ＝ma1， 0－v＝a1t1，
x1＝vt1.
向下运动时：
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mgsin θ－μmgcos θ＝ma2， x0＋x1＝错误!a2t错误!, t＝t1＋t2。
联立并代入数据得:
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2017-2018学年高中物理 第四章 力与运动 第五节 牛顿第二定律的应用检测 粤教版必修1 t＝4 s。
答案：(1)10 m/s （2)4 s
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