高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.5牛顿运动定律的应用 同步练习同步讲义

这是一份高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.5牛顿运动定律的应用 同步练习同步讲义，共14页。试卷主要包含了5牛顿运动定律的应用，5，段光滑，重力加速度为g，0s内运动的位移大小x等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．如图所示。质量均为m的a、b两物块用轻杆连接放在倾角为37°的斜面上、a在斜面上的段、b在斜面上的段。斜面上段粗糙，b与段间的动摩擦因数为0.5，段光滑，重力加速度为g。同时释放a、b，则释放的一瞬间（已知，）（ ）
A．物块a的加速度大小为0.4g
B．物块a的加速度大小为0.5g
C．杆对物块a的拉力大小为0.4mg
D．杆对物块a的拉力大小为0.3mg
2．已知一些材料间的动摩擦因数如下表所示：
如图所示，一质量为1.0kg的物块放置在某材料制作的固定斜面上，斜面倾角为30°，现用弹簧秤沿斜面方向以1m/s2的加速度拉此物块，使其匀加速上升，读得弹簧秤的示数为7.73N，则两接触面的材料可能是（g取10m/s2）（ ）
A．木—金属B．木—木C．钢—钢D．木—冰
3．将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则下列说法错误的是（ ）
A．上升时间大于下落时间B．在最高点的加速度不为零
C．刚抛出时的速度最大D．上升时的加速度大于下落时的加速度
4．如图所示，斜面体质量为M，倾角为，置于水平地面上，当质量为m的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时，斜面体仍静止不动，则（ ）
A．斜面体受地面的支持力为
B．斜面体受地面的支持力大于
C．斜面体受地面的摩擦力为
D．斜面体受地面的摩擦力为
5．如图所示，一辆货车载着一些相同的圆柱形光滑空油桶，底部一层油桶平整排列且相互紧贴，上一层只有一只桶C自由摆放在A、B桶之间。当向左行驶的货车紧急刹车时，桶C有可能脱离桶B而撞向驾驶室造成危险。取重力加速度大小，为了安全，货车刹车时加速度最大不能超过（ ）
A．B．C．D．
6．电影中有这样一个场景，在倾角的足够长的钢索上套一个轻质圆环，圆环通过轻绳拉着一个质量为的人，在圆环沿着钢索向下滑动的过程中，轻绳始终保持竖直，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A．人做匀加速运动B．钢索对圆环无摩擦
C．钢索对圆环的摩擦力的大小为D．钢索对圆环的支持力的大小为
7．放在光滑水平面上的物体受到如图所示的水平力作用，从静止开始运动，关于该物体的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．物体来回做往复运动
B．物体始终向一个方向运动，先做加速运动，后做减速运动
C．物体始终向一个方向运动，先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动
D．物体在第2s末速度最大
8．如图所示，载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向的夹角为，当缆绳带动车厢以加速度a匀加速向下运动时，货物在车厢中与车厢相对静止，则货物与车厢间的动摩擦因数至少为（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g）（ ）
A．B．C．D．
二、多选题
9．如图所示，一个质量为M的物体A放在水平桌面上，物体与桌面间的动摩擦因数为，当在细绳下端挂上质量为m的物体B时，物体A以加速度a滑动，绳中张力为，则（ ）
A．B．
C．D．
10．如图所示，质量的水平托盘B与一竖直放置的轻弹簧焊接，托盘上放一质量的小物块A，整个装置静止。现对小物块A施加一个竖直向上的变力F，使其从静止开始以加速度做匀加速直线运动，已知弹簧的劲度系数，，。以下结论正确的是（ ）
A．变力F的最小值为
B．变力F的最小值为
C．小物块A与托盘B分离瞬间的速度为
D．小物块A与托盘B分离瞬间的速度为
11．一质量为的卡丁车，沿水平路面行驶，在任意一段时间内保持牵引力不变，卡丁车每经过速度增大，某时刻关闭发动机后，卡丁车经过滑行后停止运动，整个过程中卡丁车受到的阻力为恒力，则（ ）
A．卡丁车受到的牵引力为
B．开始时卡丁车的加速度大小为
C．关闭发动机这一时刻的速度大小为
D．卡丁车受到的阻力为
12．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在外力作用下沿粗糙水平面向右运动，运动过程中A、B保持相对静止。关于B受到的摩擦力，下列说法正确的是（ ）
A．若A、B一起匀速运动， B受到的摩擦力方向向左
B．若A、B一起匀速运动， B不受摩擦力
C．若A、B一起加速运动， B受到的摩擦力方向向左
D．若A、B一起减速运动，B对A的摩擦力方向向右
三、解答题
13．如图所示，质量为的物体静止在水平面上，现对物体施加水平向右的大小为的拉力，时撤掉拉力，直到物体再次静止。物体与水平面间的动摩擦因数为，。求：
（1）刚撤掉拉力时物体的速度大小；
（2）物体发生的总位移大小。
14．如图所示，一个质量m=1kg的物块，在拉力F=5N作用下，丛静止开始沿水平面做匀加速直线运动，拉力方向与水平方向成θ角，θ=37°，物块与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5，取重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8
（1）作出物块的受力分析图；
（2）求物块运动的加速度大小；
（3）物块从静止开始运动时间t=10s后撤去F，求物块还能运动多远。
15．如图所示，用F = 2.0N的水平拉力，使质量m = 1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前3.0s内运动的位移大小x。
16．2022年第24届冬奥会将在北京召开，我国健儿积极备战。如图所示，质量为50kg的滑雪运动员，在倾角为30°的斜坡顶端从静止开始匀加速下滑100m到达坡底，用时10s，求：
（1）运动员到达坡底时的速度大小；
（2）运动员下滑过程中所受阻力的大小。
材料
木一金属
木一木
木一冰
钢一钢
动摩擦因数
0.20
0.30
0.03
0.25
参考答案
1．A
【详解】
释放a、b的一瞬间、对a、b整体研究，有
解得
对a研究，有
解得
故选A。
2．A
【详解】
依题意，对物块，由牛顿第二定律有
即有
求得
所以，对应表中数据可知两接触面的材料是：木—金属，故选A。
3．A
【详解】
AD．上升过程、下降过程由牛顿第二定律可得
可知
即上升时的加速度大于下落时的加速度，上升过程可逆向看成初速度为零的匀加速运动，由
可知，上升时间小于下落时间，A错误，符合题意，D正确，不符合题意；
B．在最高点只受重力作用，加速度大小为g，B正确，不符合题意；
C．由速度公式
可知，上升过程的初速度大于下降过程的末速度，即刚抛出时的速度最大，C正确，不符合题意。
故选A。
4．D
【详解】
由题，斜面是光滑的，则由牛顿第二定律可得物体m下滑时加速度大小为
a=gsinθ．
对整体进行研究，分析受力情况，作出力图，将m的加速度a分解为水平和竖直两个方向，根据牛顿第二定律有：竖直方向
（M+m）g-N=masinθ＞0
则
N＜（M+m）g
所以斜面体受地面的支持力小于（M+m）g．对整体：有水平方向的加速度，则地面对斜面的摩擦力方向也水平向右，由牛顿第二定律得：水平方向
f=macsθ=mgsinθcsθ=mgsin2θ
故ABC错误，D正确．
故选D．
5．B
【详解】
对桶C进行受力分析，当C刚脱离B时，只受到重力和A对C的支持力，由于C的加速度方向向后，故C的合外力方向水平向后，根据几何关系及牛顿第二定律有
解得
选项B正确。
6．C
【详解】
A．以人为研究对象，受力分析如图所示，由于细线竖直，所以人受到的绳子拉力和重力平衡，人做匀速直线运动，故A错误；
BC．圆环受到的摩擦力为
选项B错误，C正确；
D．以圆环为研究对象如图所示，钢索对环的支持力大小为
故错误。
故选C。
7．C
【详解】
ABC．物体在水平力的作用下，沿光滑水平面运动，根据牛顿第二定律知
由题图可判断知，物体加速度先增大后减小，但是加速度的方向与速度方向始终相同，所以先做加速度逐渐增大的加速运动，后做加速度逐渐减小的加速运动，故AB错误，C正确；
D．由题图知0~4s内，物体一直做加速运动，所以4s末的速度才是最大，故D错误。
故选C。
8．D
【详解】
对货物，水平方向
竖直方向
解得
故选D。
9．BD
【详解】
由题意对A和B分别进行受力分析，对A而言有
FT-μMg=Ma
对B而言有
mg-FT=ma
联立可解得
故AC错误，BD正确．
故选BD。
10．BD
【详解】
AB．AB整体受力产生加速度为
当最大时，F最小，即刚开始施力时，最大等于重力，力F最小
B正确，A错误；
CD．刚开始，弹簧的压缩量
AB分离时，其间恰好无作用力，对托盘，由牛顿第二定律可知
得
物块在这一过程的位移为
由运动学公式可知
代入数据得
C错误，D正确；
故选BD。
11．BD
【详解】
开始时卡丁车的加速度大小为
关闭发动机后
解得关闭发动机这一时刻的速度大小为
加速度为
卡丁车受到的阻力为
加速运动时
解得
F=600N
故选BD。
12．BD
【详解】
AB．若AB一起匀速运动，则对B分析可知，B水平方向不受外力，故一定不受A的摩擦力，A错误，B正确；
CD．若AB一起加速运动，则加速度向右，对B分析根据牛顿第二定律可知，B受到的摩擦力定向右，C错误，D正确。
故选D。
13．(1)2m/s；(2)2.4m
【详解】
(1)F作用过程，据牛顿第二定律可得
刚撤掉拉力时物体的速度大小为
联立解得
，
(2)撤去F后，物体的加速度为
物体发生的总位移大小为
14．（1） （2）0.5m/s2；（3）2.5m
【详解】
（1）受力示意图如图所示
（2）建立如图所示的直角坐标系，根据牛顿第二定律
x方向
y方向
加速度
a=0.5m/s2
（3）物块做匀加速直线运动10s，速度大小为
撤去拉力后，水平方向物块只受滑动摩擦力
撤去拉力后，物块还能运动的距离
15．（1）2m/s2；（2）9m
【详解】
（1）对物体做受力分析知，重力和支持力平衡，则其合外力为F = 2.0N的水平拉力，根据牛顿第二定律有
F = ma
代入数据知
a = 2m/s2
（2）根据匀变速直线运动位移与时间的关系有
x = v0t + at2
代入数据有
x = 9m
16．（1）20m/s；（2）150N
【详解】
（1）根据平均速度公式有
解得
v=20m/s
（2）根据牛顿第二定律可知
解得
f=150N