2019-2020学年教科版高中物理必修1《3.5 牛顿运动定律的应用》课时对点练(含答案解析)
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1、5牛顿运动定律的应用一、选择题(17为单选题,810为多选题)1用30 N的水平外力F,拉一个静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体,力F作用3 s后消失则第5 s末物体的速度和加速度大小分别是()A4.5 m/s,1.5 m/s2B7.5 m/s,1.5 m/s2C4.5 m/s,0D7.5 m/s,0答案C解析力F作用下a m/s21.5 m/s2,3 s末的速度vat4.5 m/s,3 s后撤去外力,此后物体所受合外力为0,a0,物体做匀速运动,vv4.5 m/s,故C正确2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,轮胎在地面上发生滑动时留下的划痕在某次交通
2、事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度大小为()A7 m/s B14 m/s C10 m/s D20 m/s答案B解析设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:mgma,解得:ag.由匀变速直线运动的速度位移关系式得v2ax,可得汽车刹车前的速度大小为:v0 m/s14 m/s,因此B正确3.(2019本溪一中高一上学期期末)如图1所示,一个物体从A点由静止出发分别沿三条光滑轨道到达C1、C2、C3,则()图1A物体到达C1时的速度最大B物体分别在三条轨道上的运动时间相同C物体在与C3连接的轨道上运
3、动的加速度最小D物体到达C3的时间最短答案D解析物体在斜面上的加速度agsin ,在与C3连接的轨道上运动的加速度最大,C错误斜面长L,由v22aL得:v,故到C1、C2、C3时物体速度大小相等,A错误由Lat2即gsin t2知,沿AC3运动的时间最短,B错误,D正确4.如图2所示,在行驶过程中,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少碰撞引起的伤害,人们设计了安全带及安全气囊假定乘客质量为70 kg,汽车车速为108 km/h(即30 m/s),从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s,安全带及安全气囊对乘客的平均作用力大小为()图2A420 N B6
4、00 N C800 N D1 000 N答案A解析从踩下刹车到车完全停止的5 s内,人的速度由30 m/s减小到0,视为匀减速运动,则有a m/s26 m/s2.根据牛顿第二定律知安全带及安全气囊对乘客的作用力Fma70(6) N420 N,负号表示力的方向跟初速度方向相反所以选项A正确5在欢庆节日的时候,人们会在夜晚燃放美丽的焰火按照设计,某种型号装有焰火的礼花弹从专用炮筒中射出后,在4 s末到达距地面100 m的最高点时炸开,形成各种美丽的图案,假设礼花弹从炮筒中竖直射出时的初速度是v0,上升过程中所受的阻力大小始终是自身重力的k倍,那么v0和k分别等于(重力加速度g取10 m/s2)()
5、A25 m/s,1.25 B40 m/s,0.25C50 m/s,0.25 D80 m/s,1.25答案C解析根据hat2,解得a12.5 m/s2,所以v0at50 m/s;上升过程中礼花弹所受的阻力大小fkmg,则a(k1)g12.5 m/s2,解得k0.25,故选项C正确6.如图3所示,一倾角37的足够长的斜面固定在水平地面上当t0时,滑块以初速度v010 m/s从斜面上某位置沿斜面向上运动,已知滑块与斜面间的动摩擦因数0.5,g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,下列说法正确的是()图3A滑块一直做匀变速直线运动Bt1 s时,滑块速度减为零,然后静止在斜面上Ct2
6、 s时,滑块恰好又回到出发点Dt3 s时,滑块的速度大小为4 m/s答案D解析设滑块上滑时的加速度大小为a1,由牛顿第二定律可得mgsin mgcos ma1,解得a110 m/s2,上滑时间t11 s,上滑的距离x1v0t15 m,因mgsin mgcos ,所以滑块上滑到速度为零后将向下运动,选项B错误;设滑块下滑时的加速度大小为a2,由牛顿第二定律可得mgsin mgcos ma2,解得a22 m/s2,t2 s时,滑块下滑的距离x2a2(tt1)21 m5 m,滑块未回到出发点,选项C错误;因上滑和下滑过程中的加速度不同,故滑块全程不做匀变速直线运动,选项A错误;t3 s时,滑块沿斜面
7、向下运动,此时的速度va2(tt1)4 m/s,选项D正确7如图4所示,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成角并与横杆固定,下端连接一小铁球,横杆右边用一根细线吊一质量相等的小铁球当小车做匀变速直线运动时,细线与竖直方向成角,若,重力加速度为g,则下列说法正确的是()图4A轻杆对小铁球的弹力方向与细线平行B轻杆对小铁球的弹力方向沿轻杆方向向上C轻杆对小铁球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向D小车一定以加速度gtan 向右运动答案A解析设细线对小铁球的弹力为F线,由牛顿第二定律得F线sin ma,F线cos mg,可得tan ,设轻杆对小铁球的弹力与竖直方向夹角为,大小为
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