必修1-牛顿运动定律两类问题练习题-答案

牛顿运动定律一：从受力确定运动情况1.一个静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦因数为0.2。求物体在4s末的速度和4s内的位移。答案：4.8m/s9.6m2．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（C）A.7m/sB.10m/sC.14m/sD.20m/s3.在水平面上有一质量为6kg的物体，与地面间的动摩擦因数μ＝1/3，在跟水平面成37°的斜向下推力F作用下，由静止开始运动，2s内物体的位移为10m，求力F的大小。（g=10m/s2）答案：2503N4．如图所示，质量m=2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍．现在对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力．已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，求物体在拉力作用下4s内通过的位移大小。答案：10.4m5．质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它，刚好能在水平面上匀速前进。求：（1）若改用50N拉力沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时，它的速度多大？（2）在前进2.3m时撤去拉力，又经过3s钟，物体的速度多大？（3）物体总共通过多大位移？（g取10m/s2）答案：（1）2.3m/s（2）0（3）4.945mF370F370370F6．如图所示，一个放置在水平台面上的木块，其质量为2kg，受到一个斜向下的、与水平方向成37°角的推力F=50N的作用，使木块从静止开始运动，4s后撤去推力，若木块与水平面间的动摩擦因数为0.1，则木块在水平面上运动的总位移为多少？（g取10m/s2）7.某工厂用传送带传送零件，设两轮圆心的距离为11m，传送带与零件的动摩擦因数为μ=0.2，传送带的速度为V=2m/s，在传送带的最左端A处，轻放一质量为m=0.2kg的零件(可视为质点)，并且被传送到右端的B处。(1)物体在传送带上做什么样的运动？(2)物体从A到B所需的时间为多少？答案：6s8.一斜面AB长为10m，倾角为37°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止开始下滑，如图所示（g取10m/s2）（1）若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间．（2）若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?答案（1）210/10mss（2）0.759.如图所示，质量为2kg的物体置于倾角为370的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,在沿斜面向上的力F作用下匀加速运动，若（1）F=10N;(2)F=30N，求物体的加速度。10如图所示，质量为2kg的物体置于倾角为370的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,在水平力F作用下匀加速运动，若（1）F=10N;(2)F=30N，求物体的加速度。370FmF370370F11.如图4—38所示，风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调解的风力。现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略等大于直径。（1）当杆在水平方向固定时，调解风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数。（2）保持小球所受的风力不变，使杆与水平方向的夹角为370并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少？(sin370=0.6,cos370=0.8)答案（1）0.5（2）83sg二：从运动情况确定受力1．静止在水平地面上的物体的质量为2kg，在水平恒力F的推动下开始运动，4s末它的速度达到4m/s，此时将F撤去，又经6s物体停下来，如果物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小．答案103N3.质量为5kg的物体放置在粗糙的水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数为0.2，试求：（1）如果给它一个初速度，则它沿桌面滑行的加速度大小与方向；（2）如果从静止开始，受到一个大小为20N、方向水平的恒力作用下的加速度；（3）如果从静止开始，受到一个大小为20N，与水平方向成370角斜向上的恒力作用下运动的加速度。答案：（1）2m/s2与初速度方向相反（2）2m/s2（3）1.68m/s24、一个滑雪的人质量是75kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝37°。在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力。（包括摩擦和空气阻力）答案：150N扩展问题1：如果忽略空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?答案：0.25扩展问题2：如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？答案：96.8m扩展问题3：如果下坡后立即滑上一个37°的斜坡。请问滑雪者最高能上升多高？答案：24m5.一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑，初速度是零，经过5.0s的时间,滑下的路程是10m,斜面的夹角是370，求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10m/s2)答案：0.65风370╮图4—386、如图所示，质量M＝１千克的小球穿在杆上，杆与水平方向成θ＝30°的角，球与杆间的动摩擦因数μ＝，小球受到竖直向上的拉力F＝２０N，则小球沿杆上滑的加速度是多大？(ｇ取10ｍ／ｓ２)答案：2.5m/s27.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2ｍ高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0ｍ高处。已知运动员与网接触的时间为1.2ｓ，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小（g取10m/s2）。答案：1500N8．如图所示，质量m=2kg的物体A与竖直墙壁问的动摩擦因数u=0．2，物体受到一个跟水平方向成53°角的推力F作用后，物体紧靠墙壁滑动的加速度a=5m／s2，取g=l0m／s2，求：(1)物体向上做匀加速运动时，推力F的大小；(2)物体向下做匀加速运动时，推力F的大小．答案：(1)300531N(2)100531N9.如图4—39所示，箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，杆上套着一个圆环。箱子的质量为M，环的质量为m，圆环沿杆滑动时与杆间有摩擦。（1）若环沿杆加速下滑，环与杆间摩擦力的大小为F，则箱子对地面的压力有多大？（2）若环沿杆下滑的加速度为a，则箱子对地面的压力有多大？（3）若给环一定的初速度，使环沿杆上滑的过程中摩擦力的大小仍为F，则箱子对地面的压力有多大？（4）若给环一个初速度v0，环沿杆上滑h高后速度恰好为0，则在环沿杆上滑的过程中箱子对地面的压力有多大？答案：(1)MgF(2)Mgmgma(3)MgF(4)202vMgmgmh10如图所示，一高度为h=0.8m粗糙的水平面在B点处与一倾角为θ=37°光滑的斜面BC连接，一小滑块从水平面上的A点以v0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动。运动到B点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑。已知AB间的距离s=5m，求：（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数；（2）小滑块从A点运动到地面所需的时间；答案：(1)0.09(2)4s图4—3911.一个行星探测器从所探测的行星表面竖直升空，探测器的质量为1500kg，发动机推力恒定.发射升空后9s末，发动机突然间发生故障而关闭。图4—40是从探测器发射到落回地面全过程的速度图象。已知该行星表面没有大气，不考虑探测器总质量的变化，求：(1)探测器在行星表面上升达到的最大高度H；(2)该行星表面附近的重力加速度g；(3)发动机正常工作时的推力F。答案：(1)800m(2)4m/s2(3)500003N12、一个物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1秒，随即把此力改变为向西，大小不变，历时1秒钟，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1秒钟，如此反复只改变力的方向，共历时1分钟，在此1分钟内（A）A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末继续向东运动D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东13.静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力F作用后开始运动.F随时间t变化的规律如图4－6－4所示，则下列说法中正确的是(A)图4－6－4A.物体将一直朝同一个方向运动B.物体将做往复运动C.物体在前2s内的位移为零D.第1s末物体的速度方向发生改变图中的AB、AC、AD都是光滑的轨道，A、B、C、D四点在同一竖直圆周上，其中AD是竖直的。一小球从A点由静止开始，分别沿AB、AC、AD轨道滑下B、C、D点所用的时间分别为tl、t2、t3。则()A．tl=t2=t3B．tlt2t3C．tlt2t3D．t3tlt23．图中的AD、BD、CD都是光滑的斜面，现使一小物体分别从A、B、D点由静止开始下滑到D点，所用时间分别为t1、t2、t3，则()A．tlt2t3B．t3t2t1C．t2t1=t3D．t2tlt3