高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系5 牛顿运动定律的应用一课一练

4.5 牛顿运动定律的应用

【基础题组】

小明同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得自己体重为，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从时由静止开始运动到时停止，得到台秤的示数随时间变化的图像如图所示，取。下列说法正确的是(    )

A. 在内，电梯向上运动

B. 在内，电梯通过的位移大小为

C. 在内，小明加速度大小为

D. 在内，台秤示数为

2.    把一小球以一定初速度竖直向上抛出，上升过程中的最后一秒内发生的位移是，重力加速度取，则下降过程的第一秒内通过的位移是设小球受到大小恒定的空气阻力     

A.  B.  C.  D.

如图，当车厢向右以加速匀加速行驶时，一质量为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. 车厢壁对物块的弹力为

B. 在竖直方向上，车厢壁对物块的摩擦力与物块的重力平衡

C. 若车厢的加速度变大，车厢壁对物块的摩擦力也变大

D. 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

4.    如图所示，质量为的球置于倾角为的斜面上，被一个垂直于斜面的挡板挡住，现用一个力拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是(    )

A. 若加速度足够小，挡板对球的弹力可能为零

B. 若加速度大小为重力加速度值时，斜面对球的弹力为零

C. 斜面对球的弹力不仅有，而且是一个定值

D. 斜面和挡板对球的弹力的合力等于

某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角，使飞行器恰好沿与水平方向成角的直线斜向右上方由静止开始匀加速飞行，如图所示．经时间后，将动力的方向沿逆时针旋转同时适当调节其大小．使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是(    )

A. 加速时动力的大小等于

B. 加速与减速时的加速度大小之比为

C. 减速飞行时间后速度减为零

D. 加速过程发生的位移与减速到零的过程发生的位移大小之比为

6.    如图所示倾角为的斜面放在地面上，一小滑块可看成质点从斜面底端冲上斜面，到达最高点后又返回点，斜面始终保持静止，已知滑块上滑过程经过，，的时间相等，且比长，上滑时间为下滑时间的一半，下列说法正确的是取(    )

A. 滑块与斜面间的动摩擦因数为

B. 地面对斜面的摩擦力先向右后向左

C. 斜面长为

D. 滑块向上运动的过程中，地面受到的压力大于斜面体和滑块的总重力

7.    如图所示，质量为的斜劈形物体放在水平地面上，质量为的粗糙物块以某一初速度沿劈的粗糙斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体始终保持静止，则在物块上、下滑动的整个过程中(    )

A. 地面对物体的摩擦力大小相同

B. 地面对物体的支持力总小于

C. 地面对物体的摩擦力先向右后向左

D. 地面对物体的摩擦力先向左后向右

8.    为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验，取一质量为的物体使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若斜面足够长，斜面的倾角，取重力加速度，则下列结论不正确的是 (    )

A.  物体的质量为

B.  物体与斜面间的动摩擦因数为

C.  撤去推力后，物体将做匀减速运动，最后不能静止在斜面上

D.  撤去推力后，物体下滑时的加速度大小为

将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力的作用下沿杆向上运动．该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙、丙所示．取，则下列说法不正确的是(    )

A. 在内小球的加速度大小为

B. 小球质量为

C. 杆的倾角为

D. 小球在内的位移为

如图所示，光滑固定斜面长，倾角，段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量的小物块从斜面顶端由静止开始滑下。小物块与地面间的动摩擦因数为。不计空气阻力，小物块可视为质点，取，，。求：

小物块在斜面上运动时的加速度大小

小物块在水平地面上滑行的最远距离。

11. 利用如图所示的装置可以测量汽车在水平路面上做匀加速直线运动的加速度，该装置是在箱子的前、后壁上各安装一个压力传感器，用两根相同的轻弹簧夹着一个质量为的滑块，滑块可无摩擦滑动，两弹簧的另一端分别压在传感器、上，其压力大小可直接从传感器的显示屏上读出。现将该装置沿运动方向固定在汽车上，传感器在前，传感器在后，汽车静止时，传感器、的示数均为。取

若传感器的示数为，的示数为，求此时汽车的加速度大小和方向。

求当汽车以怎样的加速度运动时，传感器的示数恰为零。

【能力提升】

12. 如图所示，、两物块的质量分别为和，让它们靠在一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑。已知斜面的倾角为，斜面始终保持静止。则在此过程中物块对物块的压力为(    )

A.  B.  C.  D.

如图所示，倾角的光滑固定斜面的底端安有一个挡板，斜面上放有一根轻质弹簧，弹簧的一端固定在挡板上，另一端连接着质量的小球。开始小球处于静止状态，现用手缓慢压缩小球直到弹簧缩短量为开始小球静止时弹簧缩短量的倍处释放，小球向上移动一段距离后速度为零。重力加速度为，则(    )

A. 释放瞬间小球加速度大小为

B. 小球向上移动一段距离过程中加速度一直减小

C. 小球向上移动一段距离过程中速度最大时小球的机械能最大

D. 小球向上移动一段距离过程中弹簧为原长时小球的机械能最大

如图所示，一个质量为的小木板放在光滑的水平地面上，在木板上放着一个质量为的小物体，它被一根水平方向上压缩了的弹簧推着静止在木板上，这时弹簧的弹力为。现沿水平向左的方向对小木板施以作用力，使木板由静止开始运动起来，运动中力由逐渐增加到，以下说法正确的是(    )

A. 物体与小木板先保持相对静止一会，后相对滑动

B. 物体受到的摩擦力先减小后增大

C. 当力增大到时，物体不受摩擦力作用

D. 小木板受到的拉力时，物体受到的摩擦力为

15. 如图所示，在光滑斜面上，有一轻质弹簧的一端固定在斜面上，有一物体沿着斜面下滑，当物体刚接触弹簧的一瞬间到弹簧压缩到最低点的过程中，下列说法中正确的是(    )

A. 物体的加速度将先增大，后减小 B. 物体的加速度将先减小，后增大

C. 物体的速度将先增大，后减小 D. 物体的速度将先减小，后增大

16. 如图所示，在水平直轨道上的小车车厢内有一个倾角的光滑斜面，一细线系着小球放在斜面上，细线与斜面平行。当小车以加速度向左运动时(    )

A. 若，小球受两个力的作用 B. 若，小球受三个力的作用

C. 若，小球受两个力的作用 D. 若，小球受三个力的作用

如图所示，一个质量为的小物体可视为质点以的初速度由底端冲上倾角为的斜面，经过速度减小到，然后物体下滑，整个过程斜面始终静止在粗糙的水平地面上．己知物体与斜面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，斜面体的质量

物体与斜面之间的动摩擦因数；

物体返回到斜面底端时的速度大小；

17. 物体下滑过程中地面对斜面体的支持力和摩擦力大小．

如图甲所示是一跳台滑雪运动员比赛的画面，运动员可视为质点从高台飞出，落到倾斜的着陆坡后调整姿势，在点以初速度沿直线匀加速下滑，到达坡底点再匀减速滑行一段距离后停下，如图乙所示。已知运动员及装备的总质量，倾斜滑道的倾角，运动员沿斜面下滑到达坡底时的速度，运动员从倾斜滑道进入减速区瞬间的速度大小不变，进入减速区后，运动员受到的阻力变为，两个过程滑行的总时间为，不计空气阻力取求：

运动员沿水平轨道的位移大小；

运动员在倾斜滑道上受到的阻力大小；

18. 运动员在这两个过程中运动的总路程。