高中物理必修一用牛顿运动定律解决问题练习题测试题及答案解析.docx
《高中物理必修一用牛顿运动定律解决问题练习题测试题及答案解析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理必修一用牛顿运动定律解决问题练习题测试题及答案解析.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高中物理必修一用牛顿运动定律解决问题练习题测试题及答案解析
物理·必修1（人教版）
第六课时 用牛顿运动定律解决问题
（一）
1．质量为1kg的物体，受水平恒力作用，由静止开始在光滑的水平面上做加速运动，它在ts内的位移为xm，则F的大小为（ ）
A.
B.
C.
D.
解析：
由x＝
at2得：
a＝
，对物体由牛顿第二定律得：
F＝ma＝1×
＝
，故A正确.
答案：
A
2．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＝xBB．xA＞xB
C．xA＜xBD．不能确定
解析：
A、B两物体的加速度均为a＝μg，又由x＝
知，初速度相同，两物体滑行距离也相同．
答案：
A
3．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，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（ ）
解析：
对雨滴受力分析，由牛顿第二定律得：
mg－F阻＝ma.雨滴加速下落，速度增大，阻力增大，故加速度减小，在vt图象中其斜率变小，故选项C正确．
答案：
C
4．质量为1t的汽车在平直公路上以10m/s的速度匀速行驶．阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减小2000N，那么从该时刻起经过6s，汽车行驶的路程是（ ）
A．50mB．42m
C．25mD．24m
解析：
牵引力减2000N后，物体所受合力为2000N，由F＝ma,2000＝1000a，a＝2m/s2，汽车需t＝
＝
s＝5s停下来，故6s内汽车前进的路程x＝
＝
m＝25m，C正确．
答案：
C
5．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g取10m/s2，则汽车刹车前的速度为（ ）
A．7m/sB．10m/s
C．14m/sD．20m/s
解析：
设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律可得μmg＝ma，a＝μg.
由匀变速直线运动的关系式v
＝2ax，可得汽车刹车前的速度为
v0＝
＝
＝
m/s＝14m/s.正确选项为C.
答案：
C
6．如图所示，一物体m从某曲面上的Q点自由滑下，通过一粗糙的静止传送带后，落到地面P点．若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来，使传送带也随之运动，再把该物体放在Q点自由下滑，则（ ）
A．它仍落在P点B．它将落在P点左方
C．它将落在P点右方D．无法确定落点
解析：
无论传送带动与不动，物体从Q点下落至传送带最左端时，速度相同，且物体在传送带上所受摩擦力均为滑动摩擦力，物体相对传送带向右运动，故所受摩擦力方向向左．又因为物体对传送带的压力和动摩擦因数在两种情况下都相同，摩擦力相同，加速度相同，故两种情况下，物体的运动状态完全相同，运动轨迹也完全相同．A正确．
答案：
A
7．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．450NB．400N
C．350ND．300N
解析：
汽车的速度v0＝90km/h＝25m/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．
答案：
C
8．一个物体在水平恒力F的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t速度变为v，如果要使物体的速度变为2v.下列方法正确的是（ ）
A．将水平恒力增加到2F，其他条件不变
B．将物体的质量减小一半，其他条件不变
C．物体的质量不变，水平恒力和作用时间都增加到原来的两倍
D．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变
解析：
由牛顿第二定律得F－μmg＝ma，所以a＝
－μg，对比A、B、C三项，均不能满足要求，故均错．由v＝at得2v＝a·2t，所以D项正确．
答案：
D
9．如图所示为两个等高的光滑斜面AB、AC，将一可视为质点的滑块由静止在A点释放．沿AB斜面运动，运动到B点时所用时间为tB；沿AC斜面运动，运动到C点所用时间为tC，则（ ）
A．tB＝tCB．tB>tC
C．tB解析：
设斜面倾角为θ，对m利用牛顿第二定律解得加速度a＝gsinθ，解几何三角形得位移x＝
，
据x＝
at2
得t＝
＝
＝
，显然C对．
答案：
C
10．（双选）如图甲所示，在粗糙水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其速度时间图象如图乙所示，下列判断正确的是（ ）
A．在0～1s内，外力F不断增大
B．在1～3s内，外力F的大小恒定
C．在3～4s内，外力F不断减小
D．在3～4s内，外力F的大小恒定
解析：
在vt图象中，0～1s内物块速度均匀增大，物块做匀变速运动，外力F为恒力；1～3s内，物块做匀速运动，外力F的大小恒定，3～4s内，物块做加速度不断增大的减速运动，外力F由大变小．综上所述，只有B、C两项正确．
答案：
BC
11．一个氢气球，质量为200kg，系一根绳子使它静止不动，且绳子竖直，如图所示．当割断绳子后，气球以2m/s2的加速度匀加速上升，则割断绳子前绳子的拉力为多大？
解析：
以气球为研究对象，绳断前，气球静止，故所受重力G、空气浮力F1、绳的拉力F2三力平衡：
即G＋F2＝F1①
绳断后，气球在空气浮力F1和重力G的作用下匀加速上升，由牛顿第二定律得：
F1－G＝ma②
已知a＝2m/s2
所以F1＝G＋ma＝2400N，
F2＝F1－G＝400N.
答案：
400N
12．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内3根固定的光滑细杆，每根杆上套着一个小滑环（图中未画出），3个滑环分别从a、b、c处释放（初速度为零），用t1、t2、t3依次表示各滑环达到d点所用的时间，则（ ）
A．t1＜t2＜t3
B．t1＞t2＞t3
C．t3＞t1＞t2
D．t1＝t2＝t3
解析：
小滑环下滑过程中受重力和杆的弹力作用，下滑的加速度可认为是由重力沿斜面方向的分力产生的，设运动轨迹与竖直方向的夹角为θ，由牛顿第二定律知：
mgcosθ＝ma，①
设圆心为O，半径为R，由几何关系得，滑环由开始运动至d点的位移x＝2Rcosθ.②
由运动学公式得x＝
at2，③
由①②③联立解得t＝2
.
即小滑环下滑的时间与细杆的倾斜程度无关，
即t1＝t2＝t3.
13．跳起摸高是现今学生经常进行的一项活动，某同学身高1.80m，体重65kg，站立举手达到2.2m高，他用力蹬地，经0.4s竖直离地跳起，设他蹬地的力大小恒为1300N，则他跳起后可摸到的高度为多少？
（g＝10m/s2）
解析：
蹬地的0.4s内做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有F－mg＝ma，
得a＝10m/s2.
离地时的速度：
v0＝at＝4m/s，
离地后做匀减速运动，有mg＝ma1，
有v
－v
＝－2a1h1，
解得h1＝0.8m.
可摸到的高度h＝h1＋2.2m＝3.0m.
答案：
3.0m
14．已知一质量m＝1kg的物体在倾角α＝37°的斜面上恰能匀速下滑，当对该物体施加一个沿斜面向上的推力F时，物体恰能匀速上滑．（取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
（1）物体与斜面间的动摩擦因数μ是多大？
解析：
当物体沿斜面匀速下滑时，对物体进行受力分析如图甲所示，由力的平衡可知：
mgsinα＝Ff，
其中Ff＝μmgcosα，
解得：
μ＝0.75.
答案：
0.75
（2）求推力F的大小．
解析：
当物体沿斜面匀速上滑时，对物体进行受力分析如图乙所示，由力的平衡可知：
mgsinα＋μmgcosα＝F，
解得F＝12N.
答案：
12N
为什么滑水运动员站在滑板上不会沉下去呢？
原因就在这块小小的滑板上，你看，滑水运动员在滑水时，总是身体向后倾斜，双脚向前用力蹬滑板，使滑板和水面有一个夹角．当前面的游艇通过牵绳拖着运动员时，运动员就通过滑板对水面施加了一个斜向下的力，而且游艇对运动员的牵引力越大，运动员对水面施加的这个力也越大．因为水不易被压缩，根据牛顿第三定律（作用力与反作用力定律），水面就会通过滑板反过来对运动员产生一个斜向上的反作用力．这个反作用力在竖直方向的分力等于运动员的重力时，运动员就不会下沉．因此，滑水运动员只要依靠技巧，控制好脚下滑板的倾斜角度，就能在水面上快速滑行．
升级会员 