人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用当堂检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册5 牛顿运动定律的应用当堂检测题，共8页。
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．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( )
A．1 N B．2 N
C．4 N D．6 N
3.
如图所示，圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO，其下端都固定于底部圆心O，而上端则搁在仓库侧壁上，三块滑板与水平面的夹角依次是30°、45°、60°.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力)，则( )
A．a处小孩最先到O点
B．b处小孩最后到O点
C．c处小孩最先到O点
D．a、c处小孩同时到O点
4.
(多选)如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为v0＝10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )
A．物体经10 s速度减为零
B．物体经2 s速度减为零
C．物体的速度减为零后将保持静止
D．物体的速度减为零后将向右运动
5.
如图是舰载机在航空母舰上起飞时的照片．舰载机质量m＝1.8×104 kg，起飞速度v＝60 m/s，舰载机在平直甲板上从静止开始匀加速到起飞的距离为l＝225 m，加速起飞过程所受平均阻力为机重的k倍，k＝0.2.舰载机起飞过程中航空母舰保持静止，舰载机可视为质点，求：
(1)舰载机匀加速起飞时的加速度大小；
(2)舰载机匀加速起飞过程需要的时间；
(3)舰载机匀加速起飞时所受牵引力的大小．
6.
传送带是现代生产、生活中广泛应用的运送货物的运输工具，其大量应用于工厂、车站、机场、地铁站等．如图，地铁一号线的某地铁站内有一条水平匀速运行的行李运输传送带，假设传送带匀速运动的速度大小为v，且传送带足够长．某乘客将一个质量为m的行李箱轻轻地放在传送带一端，行李箱与传送带间的动摩擦因数为μ.当行李箱的速度与传送带的速度刚好相等时，地铁站突然停电，假设传送带在制动力的作用下立即停止运动，求行李箱在传送带上运动的总时间．
7.
如图，某同学用恒力通过与水平面成37°角的绳子拉动质量为46 kg的木箱，使木箱从静止开始沿粗糙水平路面运动了2 m，速度达到2 m/s.已知木箱与路面的动摩擦因数为0.2(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2)，则( )
A．木箱加速度的大小为2 m/s2
B．地面对木箱的弹力大小为370 N
C．该同学对木箱的拉力大小为120 N
D．木箱受到的摩擦力大小为92 N
8．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？物体与地面之间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？
9.
如图所示，一个无风晴朗的冬日，小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道下滑，滑行54 m后进入水平雪道，继续滑行40.5 m后减速到零．已知小明和滑雪车的总质量为60 kg，整个滑行过程用时10.5 s，斜直雪道倾角为37°(sin 37°＝0.6).求小明和滑雪车：
(1)滑行过程中的最大速度vm的大小；
(2)在斜直雪道上滑行的时间t1；
(3)在斜直雪道上受到的平均阻力Ff的大小．
课时分层作业(十八) 牛顿运动定律的应用
1．解析：a＝ eq \f(F合,m)＝ eq \f(F－kmg,m)＝ eq \f(F,m)－kg，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x＝ eq \f(1,2)at2得：a＝ eq \f(2x,t2)＝4 m/s2，对物体由牛顿第二定律得F＝ma＝4 N.
答案：C
3．解析：由题可知三块滑板是“同底斜面”，根据牛顿第二定律和运动学公式可知，当θ＝45°时，时间最短，当θ＝30°和60°时，时间相同．
答案：D
4．解析：物体向左运动时受到向右的滑动摩擦力，f＝μFN＝μmg＝3 N，根据牛顿第二定律得a＝ eq \f(F＋f,m)＝ eq \f(2＋3,1) m/s2＝5 m/s2，方向向右，物体的速度减为零所需的时间t＝ eq \f(v0,a)＝ eq \f(10,5) s＝2 s，B正确，A错误；物体的速度减为零后，由于F小于最大静摩擦力，物体将保持静止，C正确，D错误．
答案：BC
5．解析：(1)根据v2＝2al
解得加速度大小a＝ eq \f(v2,2l)＝8 m/s2
(2)根据v＝at
解得匀加速起飞过程需要的时间t＝ eq \f(v,a)＝ eq \f(60,8) s＝7.5 s
(3)根据牛顿第二定律，有F－kmg＝ma
解得所受牵引力的大小F＝kmg＋ma＝1.8×105 N.
答案：(1)8 m/s2 (2)7.5 s (3)1.8×105 N
6．解析：行李箱所受的合外力等于滑动摩擦力，根据牛顿第二定律有μmg＝ma，解得a＝μg.
经过一段时间t1，行李箱和传送带刚好速度相等，则t1＝ eq \f(v,μg)；停电后，行李箱的加速度大小也是μg，则减速时间t2＝ eq \f(v,μg)，故行李箱在传送带上运动的总时间为t＝t1＋t2＝ eq \f(2v,μg).
答案： eq \f(2v,μg)
7．解析：A错：由v2－v eq \\al(\s\up11(2),\s\d4(0)) ＝2ax得，加速度a＝ eq \f(v2－v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,2x)＝ eq \f(22,2×2) m/s2＝1 m/s2.
B对，C、D错：木箱受到重力、拉力、支持力和摩擦力作用，如图所示。木箱受到的摩擦力大小为Ff＝μFN
竖直方向：F sin 37°＋FN－mg＝0
水平方向：F cs 37°－Ff＝ma
联立解得：FN＝370 N，F＝150N，Ff＝74 N.
答案：B
8．解析：(1)由题给图形可得G＝80 N＝mg，故物体的质量m＝8.0 kg，物体受到的最大静摩擦力Ffm＝43 N.
(2)受力分析如图，可得：FN＝G＝80 N，
滑动摩擦力：Ff＝F＝40 N，
μ＝ eq \f(Ff,FN)＝ eq \f(40,80)＝0.5.
(3)由牛顿第二定律知：F合＝F－Ff＝ma，
可得：a＝ eq \f(F－Ff,m)＝ eq \f(60－40,8) m/s2＝2.5 m/s2
v＝v0＋at＝2.5×10 m/s＝25 m/s
x＝v0t＋ eq \f(1,2)at2＝ eq \f(1,2)×2.5×102 m＝125 m.
答案：(1)8.0 kg 43 N (2)0.5 (3)25 m/s 125 m
9．解析：(1)小明和滑雪车在斜直雪道上滑行时做初速度为0的匀加速直线运动，在水平雪道上滑行时，做末速度为0的匀减速直线运动，由平均速度公式 eq \(v,\s\up6(－))＝ eq \f(x,t)＝ eq \f(v0＋v,2)可知：
x1＝ eq \f(vm,2)t1，x2＝ eq \f(vm,2)t2
则整个过程有：
eq \f(vm,2)＝ eq \f(x1＋x2,t1＋t2)＝ eq \f(54 m＋40.5 m,10.5 s)＝9 m/s
解得vm＝18 m/s.
(2)在斜直雪道上滑行过程中，由x1＝ eq \f(vm,2)t1可得，滑行的时间：t1＝ eq \f(2x1,vm)＝ eq \f(2×54 m,18 m/s)＝6 s.
(3)根据匀变速直线运动速度时间关系式v＝v0＋at
可得，小明和滑雪车在斜直雪道上的加速度：
a＝ eq \f(vm,t1)＝3 m/s2
由牛顿第二定律知：mg sin 37°－Ff＝ma
解得在斜直雪道上受到的平均阻力大小Ff＝180 N.
答案：(1)18 m/s (2)6 s (3)180 N
素养提升练