高一物理人教版必修一第四章4.6用牛顿运动定律解决问题(一)课时作业（word版含答案）.doc

第6节　用牛顿运动定律解决问题(一)1．牛顿第二定律确定了________和____的关系，使我们能够把物体的运动情况的__________联系起来．2．根据受力情况确定运动情况，先对物体受力分析，求出合力，再利用__________________求出________，然后利用______________确定物体的运动情况(如位移、速度、时间等)．3．根据运动情况确定受力情况，先分析物体的运动情况，根据____________求出加速度，再利用______________确定物体所受的力(求合力或其他力)．4．质量为2 kg的质点做匀变速直线运动的加速度为2 m/s2，则该质点所受的合力大小是____ N.5．某步枪子弹的出口速度达100 m/s，若步枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为(　　)A．1×102 N B．2×102 NC．2×105 N D．2×104 N6．用30 N的水平外力F拉一个静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(　　)A．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝0【概念规律练】知识点一　已知受力情况确定运动情况1.图1一物体放在光滑水平面上，若物体仅受到沿水平方向的两个力F1和F2的作用．在两个力开始作用的第1 s内物体保持静止状态，已知这两个力随时间的变化情况如图1所示，则(　　)A．在第2 s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大B．在第3 s内，物体做加速运动，加速度增大，速度减小C．在第4 s内，物体做加速运动，加速度减小，速度增大D．在第6 s内，物体处于静止状态2．一个滑雪者从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04(g取10 m/s2)求：(1)滑雪者加速度的大小；(2)滑雪者5 s内滑下的路程；(3)滑雪者5 s末速度的大小．知识点二　已知运动情况确定受力情况3．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70 kg，汽车车速为90 km/h，从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(　　)A．450 N B．400 N C．350 N D．300 N4.图2建筑工人用如图2所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　　)A．510 N B．490 NC．890 N D．910 N5．列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100 s内速度由5.0 m/s增加到15.0 m/s.(1)求列车的加速度大小；(2)若列车的质量是1.0×106 kg，机车对列车的牵引力是1.5×105 N，求列车在运动中所受的阻力大小．【方法技巧练】一、瞬时性问题的分析方法6.图3如图3所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B的加速度为a1和a2，则(　　)A．a1＝a2＝0B．a1＝a，a2＝0C．a1＝a，a2＝aD．a1＝a，a2＝－a7.图4如图4所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球．两小球均保持静止．当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为(　　)A．aA＝g　aB＝gB．aA＝g　aB＝0C．aA＝2g　aB＝0D．aA＝0　aB＝g二、图象问题的解题技巧8．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图5甲、乙所示．重力加速度g取10 m/s2.试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数．图51.图6如图6所示，底板光滑的小车上用两个量程为30 N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为2 kg的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为15 N．当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为10 N．这时小车运动的加速度大小是(　　)A．1 m/s2 B．3 m/s2C．5 m/s2 D．7 m/s22．雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如下图所示的图象中，能正确反映雨滴下落运动情况的是(　　)3．如图7所示为某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动．由此可判定(　　)图7A．小球向前运动，再返回停止B．小球向前运动再返回不会停止C．小球始终向前运动D．小球向前运动一段时间后停止4.图8如图8所示，当车厢向右加速行驶时，一质量为m的物块紧贴在车厢壁上，相对于车厢壁静止，随车一起运动，则下列说法正确的是(　　)A．在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡B．在水平方向上，车厢壁对物块的弹力与物块对车厢壁的压力是一对平衡力C．若车厢的加速度变小，车厢壁对物块的弹力不变D．若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大5．A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量为mA>mB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为(　　)A．xA＝xB B．xA>xBC．xA2a19．三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同．现用大小相同的外力F沿图11所示方向分别作用在1和2上，用F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动．令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则(　　)图11A．a1＝a2＝a3 B．a1＝a2，a2＞a3C．a1＞a3＞a2 D．a1＞a2＞a310．如图12所示．在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B，m1>m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计．若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧测力计示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧测力计示数为F2.则以下关系式正确的是(　　)图12A．a1＝a2，F1>F2 B．a1＝a2，F1a2，F1>F2题号12345678910答案11.如图13所示的机车，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，求机车关闭发动机前所受的牵引力．图1312．如图14所示，一架质量m＝5.0×103 kg的喷气式飞机，从静止开始在机场的跑道上滑行，经过距离x＝5.0×102 m，达到起飞速度v＝60 m/s.在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重量的0.02倍．求：飞机滑行时受到的牵引力多大？(g取10 m/s2)图14第6节　用牛顿运动定律解决问题(一)课前预习练1．运动　力　受力情况2．牛顿第二定律　加速度　运动学公式3．运动学公式　牛顿第二定律4．45．B　[根据v2＝2ax，a＝＝ m/s2＝1×104 m/s2，再根据F＝ma＝20×10－3×1×104 N＝2×102 N．]6．C　[a＝＝ m/s2＝1.5 m/s2，v＝at＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s.因为水平面光滑，因此5 s末物体速度为4.5 m/s，加速度a＝0.]课堂探究练1．C2．(1)4.65 m/s2　(2)58.1 m　(3)23.3 m/s解析　(1)以滑雪者为研究对象，受力情况如右图所示．FN－mgcos θ＝0.mgsin θ－Ff＝ma.又因为Ff＝μFN.由以上三式可得：a＝g(sin θ－μcos θ)＝10×(－0.04×) m/s2＝4.65 m/s2.(2)x＝at2＝×4.65×52 m＝58.1 m.(3)v＝at＝4.65×5 m/s＝23.3 m/s.点评　由物体受力情况求解运动情况的一般步骤是：(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体受力图；(2)根据力的合成与分解的方法求出合外力(大小、方向)或对力进行正交分解(物体受两个以上的力作用时一般用正交分解法)；(3)据牛顿第二定律列方程，并解出物体的加速度；(4)分析物体的运动过程，确定始、末状态；(5)选择恰当的运动学公式求解．3．C　[汽车的速度v0＝90 km/h＝25 m/s设汽车匀减速的加速度大小为a，则a＝＝5 m/s2对乘客应用牛顿第二定律可得：F＝ma＝70×5 N＝350 N，所以C正确．]4．B　[对建筑材料进行受力分析．根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，得绳子的拉力大小等于F＝210 N．然后再对人受力分析由平衡知识得Mg＝F＋FN，得FN＝490 N，根据牛顿第二定律可知人对地面的压力为490 N，B对．]5．(1)0.1 m/。