2021年高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)课时提升卷 新人教版必修1

2021年高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）课时提升卷新人教版必修1
一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中( )
A.物体的加速度不断减小,速度不断增大
B.物体的加速度不断增大,速度不断减小
C.物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大
D.物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小
2.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,做匀速行驶,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
3.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所引起的伤害,人们设计了安全带。

假定乘客质量为70kg,汽车车速为90km/h,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5s,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )
A.450N
B.400N
C.350N
D.300N
4.如图所示为某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,且一直作用下去,设小球从静止开始运动,由此可判定( )
A.小球向前运动,再返回停止
B.小球向前运动再返回不会停止
C.小球始终向前运动
D.小球向前运动一段时间后停止
5.(xx·长春高一检测)如图所示,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子
与物体B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略
不计,绳子不可伸长。

如果m B=3m A,则绳子对物体A的拉力大小为( )
A.m B g
B.m A g
C.3m A g
D.m B g
6.(xx·成都高一检测)某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚触地,接着他用双脚弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为( )
A.自身所受重力的2倍
B.自身所受重力的5倍
C.自身所受重力的8倍
D.自身所受重力的10倍
二、非选择题(本大题共2小题,共20分。

要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
7.(8分)在水平地面上有一质量为2kg的物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10s后拉力大小减为,该物体的运动速度随时间t的变化规律如图所示(g取10m/s2),求:
(1)物体受到的拉力F的大小;
(2)物体与地面之间的动摩擦因数。

8.(12分)一辆质量为100t的机车,从停车场出发经225m后速度达到54km/h。

此时,司机关闭发动机,让机车进站。

机车又行驶了125m才停在站上,设机车所受的阻力保持不变,求机车关闭发动机前所受的牵引力。

答案解析
1.【解析】选D。

合外力决定加速度的大小,滑动中的物体所受合外力是拉力和地面摩擦力的合力,因为F 逐渐减小,所以合外力先减小后反向增大;而速度是增大还是减小与加速度的大小无关,而是要看加速度与速度的方向是否相同,前一阶段加速度与速度方向同向,所以速度增大,后一阶段加速度与速度方向相反,所以后来速度减小,因此D正确。

2.【解析】选A。

a===-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。

3.【解析】选C。

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可得:F=ma=70×5N=350N,所以C正确。

4.【解析】选C。

作出相应的小球的v-t图像如图所示,物体的运动方向
由速度的方向决定,由图像可以看出,小球的速度方向始终没有变化,故小
球始终向前运动,故选C。

5.【解析】选B。

对A、B整体进行分析,根据牛顿第二定律m B g=(m A+m B)a,
对物体A,设绳的拉力为F,由牛顿第二定律得,F=m A a,解得F=m A g,故B正
确。

6.【解析】选B。

由自由落体v2=2gH,缓冲减速v2=2ah,由牛顿第二定律F-mg=ma,解得F=mg(1+)=5mg,故B 正确。

【变式备选】用30N的水平外力F,拉一静止在光滑的水平面上质量为20kg的物体,力F作用3s后消失,则第5s末物体的速度和加速度分别是( )
A.v=7.5m/s,a=1.5m/s2
B.v=4.5m/s,a=1.5m/s2
C.v=4.5m/s,a=0
D.v=7.5m/s,a=0
【解析】选C。

前3s物体由静止开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:F=ma,解得:a==m/s2=1.5m/s2,3s 末物体的速度为v=at=1.5×3m/s=4.5m/s;3s后,力F消失,由牛顿第二定律可知加速度立即为0,物体做匀速直线运动,所以5s末的速度仍是3s末的速度,即4.5m/s,加速度为a=0,故C正确。

7.【解析】由v-t图像可知,物体的运动分两个过程,设匀加速运动过程的加速度为a1,匀减速运动过程的加速度为a2,则由题图知a1=m/s2=0.8m/s2①
a2=m/s2=-2m/s2②
两过程物体受力分别如图甲、乙所示。

加速过程:F-μmg=ma1③
减速过程:-μmg=ma2
(或μmg-=m|a2|) ④
联立③④解得F=8.4N,μ=0.34
答案:(1)8.4N (2)0.34
8.【解题指南】解答本题应注意以下两点:
(1)机车关闭发动机前后所受阻力始终不变。

(2)机车关闭发动机前做初速度为零的匀加速运动,关闭发动机后,汽车做匀减速运动。

【解析】设机车在加速阶段的加速度为a1,减速阶段的加速度为a2
则:v2=2a1x1,v2=2a2x2
解得a1=0.5m/s2,a2=0.9m/s2
由牛顿第二定律得F-F f=ma1,F f=ma2
解得:F=1.4×105N。

答案:1.4×105N
【总结提升】解决动力学问题的关键
解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是对运动过程较复杂的问题。

分析时,一定要弄清楚整个过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分阶段处理,加速度改变时的速度是前后过程联系的桥梁。

分析受力时,要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化。

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