高中人教版 (2019)5 牛顿运动定律的应用课时练习

这是一份高中人教版 (2019)5 牛顿运动定律的应用课时练习，共7页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。
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
2．质量为1kg的物体，受水平恒力F的作用，由静止开始在光滑的水平面上做加速运动，它在1s内的位移为2m，则力F的大小为( )
A．1NB．2N
C．4ND．6N
3．用30N的水平外力F拉一个静止在光滑水平面上的质量为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＝4.5m/s，a＝1.5m/s2
B．v＝7.5m/s，a＝1.5m/s2
C．v＝4.5m/s，a＝0
D．v＝7.5m/s，a＝0
4.
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．14m/s
C．10m/sD．20m/s
5.
新疆长绒棉因质量美誉世界，长绒棉从犁地、播种、植保到采收，已基本实现全自动化．如图为无人机为棉花喷洒农药．无人机悬停在某一高度，自静止开始沿水平方向做匀加速运动，2s达到作业速度，开始沿水平方向匀速作业，已知作业前无人机和农药总质量为20kg，无人机作业速度为6m/s，重力加速度为10m/s2，则在加速阶段空气对无人机的作用力约为( )
A．60NB．200N
C．209ND．220N
6．如图在设计三角形的屋顶时，使雨水尽快地从屋顶流下，并认为雨水是从静止开始由屋顶无摩擦地流动．试分析：在屋顶宽度(2L)一定的条件下，屋顶的倾角应该多大？雨水流下的最短时间是多少？
7．航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝2kg，动力系统提供的恒定升力F＝28N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.
(1)第一次试飞，飞行器飞行t1＝8s时到达高度H＝64m，求飞行器所受阻力F阻的大小．
(2)第二次试飞，飞行器飞行t2＝6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度h.
8.如图，某同学用恒力通过与水平面成37°角的绳子拉动质量为46kg的木箱，使木箱从静止开始沿粗糙水平路面运动了2m，速度达到2m/s.已知木箱与路面的动摩擦因数为0.2(sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，g取10m/s2)，则( )
A．木箱加速度的大小为2m/s2
B．地面对木箱的弹力大小为370N
C．该同学对木箱的拉力大小为120N
D．木箱受到的摩擦力大小为92N
9．如图所示，质量为m＝3kg的木块放在倾角为θ＝30°的足够长的固定斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑．若用沿斜面向上的力F作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t＝2s时间木块沿斜面上升4m，g取10m/s2，则推力F的大小为( )
A．42NB．6N
C．21ND．36N
10.第24届冬奥会于2022年2月4日在北京和张家口成功举行．如图甲所示为一位滑雪爱好者，人与装备的总质量为50kg，在倾角为37°的雪坡上，以2m·s－1的初速度沿斜坡匀加速直线滑下．他运动的v­t图像如图乙所示．g取10m·s－2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8.求：
(1)滑雪者(包括装备)受到雪坡的支持力大小；
(2)滑雪者(包括装备)与雪坡之间的动摩擦因数μ.
11．[2022·浙江6月]物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l1＝4m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接．若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝eq \f(2,9)，货物可视为质点(取cs24°＝0.9，sin24°＝0.4).
(1)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a1的大小；
(2)求货物在倾斜滑轨末端时速度v的大小；
(3)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s，求水平滑轨的最短长度l2.
课时分层作业(二十五) 牛顿运动定律的应用
1．解析：a＝eq \f(F合,m)＝eq \f(F－kmg,m)＝eq \f(F,m)－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．
答案：A
2．解析：由x＝eq \f(1,2)at2得：a＝eq \f(2x,t2)＝4m/s2，对物体由牛顿第二定律得F＝ma＝4N.
答案：C
3．解析：由牛顿第二定律得加速度a＝eq \f(F,m)＝eq \f(30,20)m/s2＝1.5m/s2，力F作用3s时速度大小为v＝at＝1.5×3m/s＝4.5m/s，而力F消失后，其速度不再变化，物体加速度为零，故C正确．
答案：C
4．解析：设汽车刹车后滑动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得μmg＝ma，解得a＝μg.由匀变速直线运动的速度位移关系式可得v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＝2ax，故汽车刹车前的速度为v0＝eq \r(2ax)＝eq \r(2μgx)＝eq \r(2×0.7×10×14)m/s＝14m/s，因此B正确．
答案：B
5．解析：根据加速度定义得a＝eq \f(Δv,t)＝eq \f(6,2)m/s2＝3m/s2
根据力的合成得F＝eq \r(（mg）2＋（ma）2)≈209N，故选C.
答案：C
6．解析：如图所示，通过屋顶作直线AC与水平线BD相垂直；并以L为半径、O为圆心画一个圆与AC、BC相切．然后，画倾角不同的屋顶A1B、A2B、A3B……从图可以看出：在不同倾角的屋顶中，只有A2B是圆的弦，而其余均为圆的割线．根据“等时圆”规律，雨水沿A2B运动的时间最短，且最短时间为tmin＝eq \r(\f(2d,g))＝eq \r(\f(2×2L,g))＝2eq \r(\f(L,g))
屋顶的倾角满足tanα＝eq \f(L,L)＝1，可得α＝45°
答案：45° 2eq \r(\f(L,g))
7．解析：(1)
第一次飞行中飞行器的受力情况及运动过程分析，如图所示．
设加速度为a1，匀加速运动的位移H＝eq \f(1,2)a1t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ，
由牛顿第二定律知：F－mg－F阻＝ma1，
联立解得飞行器所受阻力F阻＝4N.
(2)第二次飞行中，设失去升力前上升的高度为h1，则h1＝eq \f(1,2)a1t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ，
设失去升力时的速度为v1，再上升的加速度大小为a2，继续上升的高度为h2，
由牛顿第二定律知：－mg－F阻＝ma2
v1＝a1t2，h2＝eq \f(0－v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ,2a2)
解得h＝h1＋h2＝42m.
答案：(1)4N (2)42m
8．解析：A错：由v2－v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＝2ax得，加速度a＝eq \f(v2－v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ,2x)＝eq \f(22,2×2)m/s2＝1m/s2.
B对，C、D错：木箱受到重力、拉力、支持力和摩擦力作用，如图所示．木箱受到的摩擦力大小为Ff＝μFN
竖直方向：Fsin37°＋FN－mg＝0
水平方向：Fcs37°－Ff＝ma
联立解得：FN＝370N，F＝150N，Ff＝74N.
答案：B
9．解析：因木块能沿斜面匀速下滑，由平衡条件知：mgsinθ＝μmgcsθ，所以μ＝tanθ＝eq \f(\r(3),3)；当木块在推力作用下由静止沿斜面加速上滑时，由运动学公式x＝eq \f(1,2)at2得a＝2m/s2，由牛顿第二定律得F－mgsinθ－μmgcsθ＝ma，解得F＝36N，D正确．
答案：D
10．解析：(1)滑雪者(包括装备)在雪坡上受力如图所示
由平衡条件得FN＝mgcs37°＝400N
(2)由v­t图像可得滑雪者(包括装备)的加速度大小a＝eq \f(v2－v1,t)＝4m·s－2
根据牛顿第二定律mgsin37°－Ff＝ma
解得Ff＝100N，则μ＝eq \f(Ff,FN)＝0.25
答案：(1)400N (2)0.25
11．解析：(1)牛顿定律
mgsin24°－μmgcs24°＝ma1
a1＝2m/s2
(2)匀加速
v2＝2a1l1
v＝4m/s
(3)匀减速
v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) －v2＝2a2l2
a2＝－μg
l2＝2.7m
答案：(1)2m/s2 (2)4m/s (3)2.7m
A组 基础巩固练
B组 能力提升练