（2021新人教版）高中物理必修第一册分层集训16检测.doc

1、分层集训分层集训 16牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用 合格达标练合格达标练 题组一从受力情况确定运动情况 1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继续保持匀速直线运动 2若恒定合力 F 使质量为 m 的物体由静止开始运动，在时 间 t 内移动的距离为 x，则 2F 的恒定合力使质量为 2m 的物体由 静止开始运动，在 2t 时间内移动的距离为() A2xB4x C8xD16x 3用相同材料做成的 A、B 两木块的质量之比为 3:2，初速 度之比为 2:3，它们在同一

2、粗糙水平面上同时开始沿直线滑行， 直至停止，则它们() A滑行中的加速度之比为 2:3 B滑行的时间之比为 1:1 C滑行的距离之比为 4:9 D滑行的距离之比为 3:2 4 一个人从静止开始沿山坡向下滑雪(如图所示)， 山坡的倾 角30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是 0.04，人不用雪杖，求 5 s 内滑下的路程和 5 s 末的速度大小(g 取 10 m/s2) 题组二从运动情况确定受力情况 5质量为 1 kg 的物体，受水平恒力 F 的作用，由静止开始 在光滑的水平面上做加速运动， 它在 1 s 内的位移为 2 m， 则力 F 的大小为() A1 NB2 N C4 ND6 N 6 如图所示的

3、机车， 质量为 100 t， 设它从停车场出发经 225 m 后速度达到 54 km/h， 此时， 司机关闭发动机， 让机车进站 机 车又行驶了 125 m 才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，关 闭发动机前机车所受的牵引力不变， 求机车关闭发动机前所受的 牵引力 7民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急 着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接 出口与地面的斜面，斜面的倾角为 30，人可沿斜面匀加速滑 行如果气囊所构成的斜面长度为 8 m，一个质量为 50kg 的 人从静止开始沿气囊滑到地面所用时间为 2 s ， 求： (g 取 10 m/s2) (1)人滑至地面

4、时速度的大小； (2)人与气囊之间的动摩擦因数 素养提升练素养提升练 8(多选)静止在水平地面上的小车，质量为 5kg，在 50 N 的水平拉力作用下做直线运动， 2 s 内匀加速前进了 4 m， 在这个 过程中(g 取 10 m/s2)() A动摩擦因数是 0.8 B摩擦力的大小是 10 N C小车加速度的大小是 1 m/s2 D小车加速度的大小是 2 m/s2 9 (多选)放在光滑水平面上的物体， 在水平方向两个平衡力 作用下处于静止，其中一个力逐渐减小到 0 后又逐渐恢复到原 值，则该物体() A速度先增大，后减小 B速度一直增大到某个定值 C加速度先增大，后减小到 0 D加速度一直增大

5、到某个定值 10在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据， 刹车线是汽车刹车后， 停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下 的滑动痕迹在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是 15 m， 假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为 0.75，该路段限速 60 km/h， g 取 10 m/s2，则汽车刹车前的速度以及是否超速的情况是 () A速度为 7.5 m/s，超速 B速度为 15 m/s，不超速 C速度为 15 m/s，超速 D速度为 7.5 m/s，不超速 11将一个物体用弹簧测力计竖直悬挂起来后，弹簧测力计 的示数如图甲所示(弹簧测力计的量程为 100 N)，之后将该物体 放到粗糙的水平面上

6、如图乙所示，当逐渐增大拉力到 43 N 时， 物体刚好运动，物体运动之后只用 40 N 的拉力就能保持向右匀 速运动(g 取 10 m/s2)求： (1)物体的质量为多少千克？物体与地面的最大静摩擦力为 多大？ (2)物体与地面间的动摩擦因数为多大？ (3)如果将拉力改为 60 N， 并且由静止拉物体运动， 经过 10 s 时物体的运动速度和位移各为多少？ 分层集训分层集训 16牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用 1解析：aF 合 m Fkmg m F mkg，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：A 2解析：由牛顿第二定律可知，质量为

7、m 的物体的加速度 为 aF m，位移为 x 1 2at 2，整理可得 xFt2 2m；2F 的恒定合力使质 量为 2m 的物体由静止开始运动，加速度为 aF m，位移为 x 1 2a(2t) 2，则可得 x2Ft2 m 4x，故 B 正确，A、C、D 错误 答案：B 3解析：根据牛顿第二定律可得mgma，所以滑行中的 加速度为：ag，所以加速度之比为 11，A 错误；根据公式 tv a ， 可得t1 t2 v1 a v2 a 2 3， B 错误； 根据公式 v 22ax 可得x1 x2 v21 2a v22 2a 4 9，C 正确、D 错误 答案：C 4. 解析：以人(包括滑雪板)为研究对象

8、，受力情况如图所示 将重力 mg 沿垂直于山坡方向和沿山坡方向分解，据平衡条 件和牛顿第二定律列方程： FNmgcos 0 mgsin Ffma 又因为 FfFN 由可得：ag(sin cos ) 故 x1 2at 21 2g(sin cos )t 2 1 210 1 20.04 3 2 52m58.2 m vat10 1 20.04 3 2 5 m/s23.3 m/s. 答案：58.2 m23.3 m/s 5解析：由 x1 2at 2得：a2x t2 4 m/s2，对物体由牛顿第二 定律得 Fma4 N. 答案：C 6解析：设机车在加速阶段的加速度为 a1，减速阶段的加 速度为 a2 则：v

9、22a1x1，v22a2x2， 解得：a10.5 m/s2，a20.9 m/s2， 由牛顿第二定律得：FFfma1，Ffma2， 解得：F1.4105N. 答案：1.4105N 7解析：(1)根据位移公式得 x1 2at 2得 a4 m/s2， 速度 vat8 m/s. (2)对人受力分析，由牛顿第二定律得 mgsin Ffma FNmgcos 0 又 FfFN 联立解得 3 15. 答案：(1)8 m/s(2) 3 15 8解析：根据运动学公式有 x1 2at 2，代入数据解得 a2 m/s2，故 C 错误，D 正确；根据牛顿第二定律有 Ffma，解 得摩擦力的大小为 fFma50 N10

10、N40 N，故 B 错误； 由滑动摩擦力的公式 fNmg，可得动摩擦因数为 f mg 0.8，故 A 正确 答案：AD 9. 解析：如图所示，当其中一个力，如 F1逐渐减小到 0 的过 程中，这个物体所受的合外力将从 0 逐渐增大，直至增大到等于 力 F2(实际上 F1F2)，方向与 F2相同，物体将从静止开始做变 加速直线运动，aF 合 m .因为 F 合，a，方向与 v 相同，所以 v.当 F1减小到 0 时加速度达到最大当 F1由 0 逐渐增大至恢 复原值的过程中， F 合， a， 当 F1恢复至原来的值时， F合0， a0，但 F 合的方向始终与 v 的方向一致，故整个过程中速度 v

11、将一直增大到某个定值 答案：BC 10解析：由牛顿第二定律得：mgma，即 ag.由 v2 v202ax 得 0v202ax， 代入数据得 v015 m/s54 km/h60 km/h，故选项 B 正确 答案：B 11解析：(1)由题给图形可得 G80 Nmg，故物体的质 量 m8.0kg，物体受到的最大静摩擦力 Ffm43 N. (2)受力分析如图，可得：FNG80 N， 滑动摩擦力：FfF40 N， Ff FN 40 800.5. (3)由牛顿第二定律知：F 合FFfma， 可得：aFFf m 6040 8 m/s22.5 m/s2 vv0at2.510 m/s25 m/s xv0t1 2at 21 22.510 2 m125 m. 答案：(1)8.0kg43 N(2)0.5(3)25 m/s125 m