本章复习与测试优秀课堂实录

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课后提升作业

二十一

用牛顿运动定律解决问题(一) (30分钟

50分) 一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分) 1.质量为1kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在t秒内的位移为xm，则合力F的大小为(

) A.

B.C.

D.

【解析】选A。由运动情况可求得质点的加速度a=m/s2，则合力F=ma=N，故A项对。

2.(2016·扬州高一检测)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引起的伤害，人们设计了安全带，假定乘客质量为70kg，汽车车速为90km/h，从踩下刹车到完全停止需要的时间为5s。安全带对乘客的作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)(

) A.450N

B.400N C.350N

D.300N 【解析】选C。汽车的速度v0=90km/h=25 m/s，设汽车匀减速的加速度大小为a，则a==5m/s2，对乘客应用牛顿第二定律得：F=ma=70×5N=350N，所以C正确。

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3.(多选)(2014·山东高考)一质点在外力作用下做直线运动，其速度v随时间t变化的图象如图。在图中标出的时刻中，质点所受合外力的方向与速度方向相同的有(

)

A.t1

B.t2

C.t3

D.t4

【解析】选A、C。合外力与速度方向相同说明质点做加速运动，在图象中表示质点正在做加速运动的时刻有t1和t3时刻，做减速运动的时刻为t2和t4时刻，故选项A、C正确，B、D错误。

【易错提醒】

(1)本题容易把质点在t3时刻的运动当作减速运动，在t4时刻的运动当作加速运动，从而造成错选。

(2)不清楚图象中的“负值”不表示速度的大小，仅表示质点的运动方向与正方向相反。

4.(2016·福州高一检测)如图所示，一物块位于粗糙水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小，则(

)

A.a变大

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B.a不变

C.a变小

D.因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势

【解析】选A。物体受力如图所示，建立如图所示的直角坐标系，列方程，水平方向Fcosθ-Ff=ma，竖直方向FN=mg+Fsinθ，又Ff=μFN，联立以上各式解得a=，整理得a=-μg，故保持力的方向不变而增大力的大小，则加速度变大。

5.(多选)如图甲所示，地面上有一质量为M的重物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是

(

)

A.当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体不动

B.图中A点值即为物体的重力值

C.物体向上运动的加速度和力F成正比

D.图线延长线和纵轴的交点B的数值的绝对值等于该地的重力加速度

【解析】选A、B、D。当0≤F≤Mg时，物体静止，故选项A正确；当F>Mg时，- 3 -

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即能将物体提离地面，此时，F-Mg=Ma，a=-g，A点表示的意义即为F=Mg，故选项B正确，选项C错误；直线的斜率为，故B点数值的绝对值为g，故选项D正确。

6.(2016·徐州高一检测)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

【解题指南】解答本题应明确以下两点：

(1)AO、BO、CO三块长度不同的滑板相当于底边相同、倾角不同的三个斜面。

(2)正确受力分析求出加速度，利用函数关系式分析比较运动时间。

【解析】选D。三块滑板跟圆柱形仓库构成的斜面底边长均为圆柱形底面的半径，设为R，由牛顿第二定律得mgsinθ=ma，故a=gsinθ，由运动学公式得=gt2sinθ，故t2=，当θ=45°时，t最小；当θ为30°和60°时，sin2θ的值相同，t相同，故D正确。

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【补偿训练】

一间新房要盖屋顶，为了使下落的雨滴能够以最短的时间淌离屋顶，则所盖屋顶的顶角应为(设雨滴沿屋顶下淌时，可看作从静止开始在光滑的斜坡上下滑)(

) A.60°

B.90°

C.120°

D.150°

【解析】选B。因雨滴沿屋顶的运动过程中仅受重力和支持力作用(摩擦力忽略不计)，可认为雨滴做匀加速直线运动。设其运动的加速度为a，屋顶的顶角为2α，则由牛顿第二定律易得a=gcosα。又因房屋的前后间距已定，设为2b，则雨滴滑动经过屋顶面的长度x=。由x=at2得t=。显然当α=45°时对应的时间t最小，即屋顶的顶角应取90°。

二、非选择题(本题共2小题，共20分) 7.(10分)(2014·山东高考)研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s，但饮酒会导致反应时间延长。在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L=39m。减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动。取重力加速度的大小g=10m/s2。求：

(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间。

(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少。

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(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值。

【解析】(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a，所用时间为t，由题图可得v0=72km/h=20 m/s，末速度v=0，位移s=25m，由运动学公式得

=2as，t=

联立以上两式，代入数据得

a=8m/s2

t=2.5s (2)设志愿者反应时间为t′，反应时间的增加量为Δt，由运动学公式得：

L=v0t′+s Δt=t′-t0

联立以上两式，代入数据得Δt=0.3s (3)设志愿者所受合外力的大小为F，汽车对志愿者作用力的大小为F0，志愿者的质量为m，由牛顿第二定律得：F=ma 由平行四边形定则得：F0=代入相关数据解得：=

答案：(1)8 m/s2

2.5s

(2)0.3s

(3)【易错提醒】(1)本题学生分析图乙时，不能正确地读出刹车初速度和刹车位移，其原因是在图象中刹车速度应从右向左逐渐减小，而刹车位移则从下到上逐渐增大。

(2)本题易将汽车对志愿者的作用力误当作志愿者受到的水平作用力ma，原因是没有对志愿者进行正确的受力分析。

8.(10分)物体以14.4m/s的初速度从斜面底端冲上倾角为θ=37°的斜坡，到最- 6 -

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高点后再滑下，如图所示。已知物体与斜面间的动摩擦因数为0.15，求：

(1)物体沿斜面上滑的最大位移。

(2)物体沿斜面下滑的时间。(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8) 【解析】(1)上滑时加速度大小为a1，由牛顿第二定律得：

mgsin37°+μmgcos37°=ma1

解得a1=7.2m/s2

上滑最大位移为x=代入数据得x=14.4m (2)下滑时加速度大小设为a2，由牛顿第二定律得：

mgsin37°-μmgcos37°=ma2

解得a2=4.8m/s2

由x=a2t2得下滑时间

t==s s

答案：(1)14.4m (2)【延伸探究】上题中物体上滑与下滑的总时间为多少？

提示：由x=a

得上滑时间t1=2s 故总时间：t总=t1+t=(2+

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)s

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答案：(2+)s 关闭Word文档返回原板块

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