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高中物理人教版 (新课标)必修17 用牛顿定律解决问题（二）课时作业
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这是一份高中物理人教版 (新课标)必修17 用牛顿定律解决问题（二）课时作业，共15页。
A. 1：1B. M ：m
C. m: MD. m:( m +M)
2. （2013江苏省六市调研）如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上．现对木块施加一水平向右的拉力F，.木块在长木板上滑行，而长木板保持静止状态．己知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则
(A) μ1＞μ2
(B）μ1＜μ2
(C）若改变F的大小,,当F＞μ1 (m1＋m2)g时，长木板将开始运动
(D）若将F作用于长木板，当F＞(μ1＋μ2)(m1＋m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动
3.（2013年3月河南省郑州市二模）如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a,b,c,质量均为m，a、c之间用轻质细绳 连接。现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上 面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则在粘上 橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是
A.无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小
B 若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变
C.若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
D.若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大
4.（2013东北四市联考）如图所示，小车在外力作用下沿倾角为θ的斜面做直线运动，小车的支架上用细线 拴一个摆球，悬点为O，现用水平虚线MN和竖直虚线PQ将竖直平面空间分成四个区间，则下列说法正确的是
A.若小车沿斜面向上做匀速运动，则稳定后细线可在III区与竖直方向成一定夹角
B.若小车沿斜面向下做匀加速运动，则稳定后细线可在IV区与竖直方向成一定夹角
C.无论小车沿斜面向下的加速度多大，稳定后细线都不可能在I区与水平方向成一定夹角
D.无论小车沿斜面向上的加速度多火，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向
5．（2013甘肃省一诊）如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放 在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（ ）
A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大，径迹的长度越短
D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短
6.（14分）（2013安徽省马鞍山质检）科研人员乘气球进行科学考察，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900 kg。在空中停留一段时间后，科研人员发现气球因漏气而下降，便采取措施及时堵住。堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g＝10 m/s2，求：
（1）漏气后气球下降的加速度。
（2）漏气后气球所受浮力。
（3）至少抛掉质量为多少的压舱物才能阻止气球加速下降。
7.(8分) （2013年3月乌鲁木齐市二模）如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,水平段ab粗糙，其距离为s。bcd段光滑,cd 段是以O为圆心、半径为R的一小段圆弧。质量为m的小物块静止于a处，在一恒力作用下 开始沿轨道勻加速运动，小物块到达b处时撤去该恒力，小物块继续运动到d处时速度水平，此时轨道对小物块的支持力大小为3mg/4。小物块与ab段的动摩擦因数为μ。求：
(1)小物块到达b点时的速度大小；
(2)恒力的最小值。
7. （8分）解：
(1)物块在d点 ………………………………… 1分
bd过程 …………………………2分.
8．（14分）（2013年3月江西省九校联考）频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。已知斜面足够长，倾角为=37°，闪光频率为10Hz。经测量换算获得实景数据：s1=s2=40cm，s3=35cm，s4=25cm，s5=15cm。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。求
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块
在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑。
（2）滑块在斜面上运动整个过程中克服摩擦力所做的功。
9．(15分) （2013年3月山东省泰安市质检）如图所示，质量为m=1kg的小滑块，从光滑、固定的圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑到位于水平面的木板上。已知木板质量M=2kg，其上表面与圆弧轨道相切于B点，且长度足够长。整个过程中木板的v—t图像如图所示，g=l0m／s2．
求：(I)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力．
(2)滑块与木板之间的动摩擦因数．
(3)滑块在木板上滑过的距离．
10、（12分）（2013陕西省兴平市质检）机动车驾驶执照考试的其中一个项目是定点停车：要求考生根据考官的指令在一路边标志杆旁停车。在一次练习中，车以一定速度匀速行驶，在距标志杆距离为s=4m时，教练命令考生到标志杆停车，考生立即刹车，车在阻力f1=2400N作用下做匀减速直线运动，经一段时间，车刚好停在标志杆旁。第二次练习时，车以同样的初速度匀速行驶，教练在同样的位置命令考生到标志杆停车，考生迟了△t=0.7s时间才刹车，最后车也刚好停在标志杆旁。已知车和人的总质量为M=1200kg，车视为质点。求：
（1）车行驶的初速度是多少？
（2）第二次车做匀减速运动时受到的阻力f2是多少？
10、（12分）解：（1）设初速度为V0，第一次练习做匀减速运动时的加速度为a1,由牛顿第二定律
f1 = M a1 （2分）
11. （2013年3月河南省洛阳市二模）某电视台闯关竞技节目的第一关是雪滑梯，其结构可以简化为下图模型。雪滑梯顶点距地面高h=15m，滑梯斜面部分长l=25m，在水平部分距离斜道底端为x0=20m处有一海绵坑。比赛时参赛运动员乘坐一质量为M的雪轮胎从赛道顶端滑下，在水平雪道上翻离雪轮胎滑向海绵坑，运动员停在距离海绵坑1m范围内算过关。已知雪轮胎与雪道间的动摩擦因数μ1=0.3，运动员与雪道间的动摩擦因数μ2=0.8，假设运动员离开雪轮胎的时间不计，运动员落到雪道上时的水平速度不变。求质量为m的运动员（可视为质点）在水平雪道上的什么区域离开雪轮胎才能闯关成功。
12.(13分) （2013河北省名校俱乐部模拟）如图所示,物体在有动物毛皮的斜面上运动，由于毛皮的特殊性，引起物体的运动有如下特点:①顺 着毛的生长方向运动时，毛皮产生的阻力可以忽略;②逆着毛的生长方向运动时，会受到来自毛皮的滑动摩擦力，且动摩擦因数μ恒定。.一物体从斜面底端以速度v0=2 m/s顺着毛的生长方向冲上足够长的斜面，斜 面的倾角θ=30°，经过1.2 s物体回到出发点，g= 10 m/s2,求动摩擦因数μ。
13（2013河北省邯郸市一模）有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放 手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后未停在桌上有效区 域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝5m的水平 桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区 域。已知BC长度L2=1m,瓶子质量m==0.5kg,瓶 子与桌面间的动摩擦系数u=0.4。某选手作用在瓶子 上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动，假 设瓶子可视为质点，g取10m/s2,那么该选手要想 游戏获得成功，试问：
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？
(2) 要想游戏获得成功，瓶滑到B 点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，则：
⑧
⑨
联立解得 ⑩
评分标准：本题13分。（1）问9分，①、②式各2分, ③、④、⑤、⑥、⑦式各1分（2）问4分，⑨式2分，⑧、⑩式各1分。
14．（15分）（2013江苏省南京市二模）如图所示，质量M = 4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m = 1.0kg的小滑块A（可视为质点）。初始时刻，A、B分别以v0 = 2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ = 0.40，取g =10m/s2。求：
⑴ A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向；
⑵ A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移x；
⑶ 木板B的长度l。
15.(14分）（2013东北四市联考）如图所示，在倾角θ=30°的固定斜面的底端有一静止的滑块，滑块可视为质点，滑块的质量m=1kg，滑块与斜面间的动摩擦因数，斜面足够长。某时刻起，在滑块上作用一平行于斜面向上的恒力F=10N，恒力作用时间t1=3s后撤去。求：从力F开始作用时起至滑块返冋斜面底端所经历的总时间t及滑块返回底端时 速度v的大小(g=10m/s2)。
t1内滑块向上运动的位移大小设为x1，则
解得：t=s≈7.46s
v=5m/s≈8.66s ------------------------(2分)
（注：1.此题保留根号也给分。2.其它解法正确均按步骤给分）
16． (14分) （2013皖北协作区联考） 一质量为0.25kg的物块静止在水平地面上，从t=0s时刻开始受到一个竖直向上的力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示，重力加速度g取l0m/s2。求：
(l)t=2s时，物块速度的大小：
(2)t=0s到t=3s的过程中，物块上升的高度。
17（2013上海市黄浦区高考模拟）37°
O
B
A
如图所示，某三角支架ABO中，轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动，B端固定一质量为m的小球， A、B间用细绳连接，调节细绳长度，使AO⊥OB，且绳与轻杆间夹角为37°。用外力保持杆AO竖直，使整个装置沿水平方向做直线运动。已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：
（1）当整个装置做匀速直线运动时，细绳AB、轻杆OB对小球的作用力分别为多大？
（2）当整个装置沿水平方向以大小为a＝ eq \f(1,3)g的加速度做匀变速运动时，细绳AB、轻杆OB对小球作用力分别为多大？
A. 1：1B. M ：m
C. m: MD. m:( m +M)
2. （2013江苏省六市调研）如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上．现对木块施加一水平向右的拉力F，.木块在长木板上滑行，而长木板保持静止状态．己知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，则
(A) μ1＞μ2
(B）μ1＜μ2
(C）若改变F的大小,,当F＞μ1 (m1＋m2)g时，长木板将开始运动
(D）若将F作用于长木板，当F＞(μ1＋μ2)(m1＋m2)g时，长木板与木块将开始相对滑动
3.（2013年3月河南省郑州市二模）如图所示，光滑的水平地面上有三块木块a,b,c,质量均为m，a、c之间用轻质细绳 连接。现用一水平恒力F作用在b上,三者开始一起做匀加速运动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上 面，系统仍加速运动，且始终没有相对滑动。则在粘上 橡皮泥并达到稳定后，下列说法正确的是
A.无论粘在哪块木块上面，系统的加速度一定减小
B 若粘在a木块上面，绳的张力减小，a、b间摩擦力不变
C.若粘在b木块上面,绳的张力和a、b间摩擦力一定都减小
D.若粘在c木块上面，绳的张力和a、b间摩擦力一定都增大
4.（2013东北四市联考）如图所示，小车在外力作用下沿倾角为θ的斜面做直线运动，小车的支架上用细线 拴一个摆球，悬点为O，现用水平虚线MN和竖直虚线PQ将竖直平面空间分成四个区间，则下列说法正确的是
A.若小车沿斜面向上做匀速运动，则稳定后细线可在III区与竖直方向成一定夹角
B.若小车沿斜面向下做匀加速运动，则稳定后细线可在IV区与竖直方向成一定夹角
C.无论小车沿斜面向下的加速度多大，稳定后细线都不可能在I区与水平方向成一定夹角
D.无论小车沿斜面向上的加速度多火，稳定后细线都不可能沿与ON重合的水平方向
5．（2013甘肃省一诊）如图是一条足够长的浅色水平传送带在自左向右匀速运行。现将一个木炭包无初速地放 在传送带的最左端，木炭包在传送带上将会留下一段黑色的径迹。下列说法中正确的是（ ）
A．黑色的径迹将出现在木炭包的左侧
B．木炭包的质量越大，径迹的长度越短
C. 传送带运动的速度越大，径迹的长度越短
D．木炭包与传送带间动摩擦因数越大，径迹的长度越短
6.（14分）（2013安徽省马鞍山质检）科研人员乘气球进行科学考察，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900 kg。在空中停留一段时间后，科研人员发现气球因漏气而下降，便采取措施及时堵住。堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g＝10 m/s2，求：
（1）漏气后气球下降的加速度。
（2）漏气后气球所受浮力。
（3）至少抛掉质量为多少的压舱物才能阻止气球加速下降。
7.(8分) （2013年3月乌鲁木齐市二模）如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,水平段ab粗糙，其距离为s。bcd段光滑,cd 段是以O为圆心、半径为R的一小段圆弧。质量为m的小物块静止于a处，在一恒力作用下 开始沿轨道勻加速运动，小物块到达b处时撤去该恒力，小物块继续运动到d处时速度水平，此时轨道对小物块的支持力大小为3mg/4。小物块与ab段的动摩擦因数为μ。求：
(1)小物块到达b点时的速度大小；
(2)恒力的最小值。
7. （8分）解：
(1)物块在d点 ………………………………… 1分
bd过程 …………………………2分.
8．（14分）（2013年3月江西省九校联考）频闪照相是研究物理过程的重要手段，如图所示是某同学研究一质量为m=0.5kg的小滑块从光滑水平面滑上粗糙斜面并向上滑动时的频闪照片。已知斜面足够长，倾角为=37°，闪光频率为10Hz。经测量换算获得实景数据：s1=s2=40cm，s3=35cm，s4=25cm，s5=15cm。取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8，设滑块通过平面与斜面连接处时没有能量损失。求
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ，并说明滑块
在斜面上运动到最高点后能否自行沿斜面下滑。
（2）滑块在斜面上运动整个过程中克服摩擦力所做的功。
9．(15分) （2013年3月山东省泰安市质检）如图所示，质量为m=1kg的小滑块，从光滑、固定的圆弧轨道的最高点A由静止滑下，经最低点B后滑到位于水平面的木板上。已知木板质量M=2kg，其上表面与圆弧轨道相切于B点，且长度足够长。整个过程中木板的v—t图像如图所示，g=l0m／s2．
求：(I)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力．
(2)滑块与木板之间的动摩擦因数．
(3)滑块在木板上滑过的距离．
10、（12分）（2013陕西省兴平市质检）机动车驾驶执照考试的其中一个项目是定点停车：要求考生根据考官的指令在一路边标志杆旁停车。在一次练习中，车以一定速度匀速行驶，在距标志杆距离为s=4m时，教练命令考生到标志杆停车，考生立即刹车，车在阻力f1=2400N作用下做匀减速直线运动，经一段时间，车刚好停在标志杆旁。第二次练习时，车以同样的初速度匀速行驶，教练在同样的位置命令考生到标志杆停车，考生迟了△t=0.7s时间才刹车，最后车也刚好停在标志杆旁。已知车和人的总质量为M=1200kg，车视为质点。求：
（1）车行驶的初速度是多少？
（2）第二次车做匀减速运动时受到的阻力f2是多少？
10、（12分）解：（1）设初速度为V0，第一次练习做匀减速运动时的加速度为a1,由牛顿第二定律
f1 = M a1 （2分）
11. （2013年3月河南省洛阳市二模）某电视台闯关竞技节目的第一关是雪滑梯，其结构可以简化为下图模型。雪滑梯顶点距地面高h=15m，滑梯斜面部分长l=25m，在水平部分距离斜道底端为x0=20m处有一海绵坑。比赛时参赛运动员乘坐一质量为M的雪轮胎从赛道顶端滑下，在水平雪道上翻离雪轮胎滑向海绵坑，运动员停在距离海绵坑1m范围内算过关。已知雪轮胎与雪道间的动摩擦因数μ1=0.3，运动员与雪道间的动摩擦因数μ2=0.8，假设运动员离开雪轮胎的时间不计，运动员落到雪道上时的水平速度不变。求质量为m的运动员（可视为质点）在水平雪道上的什么区域离开雪轮胎才能闯关成功。
12.(13分) （2013河北省名校俱乐部模拟）如图所示,物体在有动物毛皮的斜面上运动，由于毛皮的特殊性，引起物体的运动有如下特点:①顺 着毛的生长方向运动时，毛皮产生的阻力可以忽略;②逆着毛的生长方向运动时，会受到来自毛皮的滑动摩擦力，且动摩擦因数μ恒定。.一物体从斜面底端以速度v0=2 m/s顺着毛的生长方向冲上足够长的斜面，斜 面的倾角θ=30°，经过1.2 s物体回到出发点，g= 10 m/s2,求动摩擦因数μ。
13（2013河北省邯郸市一模）有一个推矿泉水瓶的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放 手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后未停在桌上有效区 域内或在滑行过程中倒下，均视为失败。其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝5m的水平 桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区 域。已知BC长度L2=1m,瓶子质量m==0.5kg,瓶 子与桌面间的动摩擦系数u=0.4。某选手作用在瓶子 上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动，假 设瓶子可视为质点，g取10m/s2,那么该选手要想 游戏获得成功，试问：
(1)推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少？
(2)推力作用在瓶子上的距离最小为多少？
(2) 要想游戏获得成功，瓶滑到B 点速度正好为零，力作用距离最小，设最小距离为d，则：
⑧
⑨
联立解得 ⑩
评分标准：本题13分。（1）问9分，①、②式各2分, ③、④、⑤、⑥、⑦式各1分（2）问4分，⑨式2分，⑧、⑩式各1分。
14．（15分）（2013江苏省南京市二模）如图所示，质量M = 4.0kg的长木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m = 1.0kg的小滑块A（可视为质点）。初始时刻，A、B分别以v0 = 2.0m/s向左、向右运动，最后A恰好没有滑离B板。已知A、B之间的动摩擦因数μ = 0.40，取g =10m/s2。求：
⑴ A、B相对运动时的加速度aA和aB的大小与方向；
⑵ A相对地面速度为零时，B相对地面运动已发生的位移x；
⑶ 木板B的长度l。
15.(14分）（2013东北四市联考）如图所示，在倾角θ=30°的固定斜面的底端有一静止的滑块，滑块可视为质点，滑块的质量m=1kg，滑块与斜面间的动摩擦因数，斜面足够长。某时刻起，在滑块上作用一平行于斜面向上的恒力F=10N，恒力作用时间t1=3s后撤去。求：从力F开始作用时起至滑块返冋斜面底端所经历的总时间t及滑块返回底端时 速度v的大小(g=10m/s2)。
t1内滑块向上运动的位移大小设为x1，则
解得：t=s≈7.46s
v=5m/s≈8.66s ------------------------(2分)
（注：1.此题保留根号也给分。2.其它解法正确均按步骤给分）
16． (14分) （2013皖北协作区联考） 一质量为0.25kg的物块静止在水平地面上，从t=0s时刻开始受到一个竖直向上的力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示，重力加速度g取l0m/s2。求：
(l)t=2s时，物块速度的大小：
(2)t=0s到t=3s的过程中，物块上升的高度。
17（2013上海市黄浦区高考模拟）37°
O
B
A
如图所示，某三角支架ABO中，轻杆BO可绕通过O点的光滑轴转动，B端固定一质量为m的小球， A、B间用细绳连接，调节细绳长度，使AO⊥OB，且绳与轻杆间夹角为37°。用外力保持杆AO竖直，使整个装置沿水平方向做直线运动。已知重力加速度为g，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8。求：
（1）当整个装置做匀速直线运动时，细绳AB、轻杆OB对小球的作用力分别为多大？
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