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1、必修1第三章 牛顿运动定律第二节 牛顿运动定律的应用一、巩固提升1.小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动。质量为M的小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1;该小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2。则a1和a2的关系为( )。A.a1=Mma2 B.a1=mMa2C.a1=MM+ma2D.a1=a22.某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星。火箭点燃后从地面竖直升空,燃料燃尽后火箭的第一级和第二级相继脱落,实验中测得卫星竖直方向的速度—时间图象如图所示,设运动中不计空气阻力,燃料燃烧时产生的推力大小恒定。下列判断正确的是(
2、)。A.t2时刻卫星到达最高点,t3时刻卫星落回地面B.卫星在0~t1时间内的加速度大于t1~t2时间内的加速度C.t1~t2时间内卫星处于超重状态D.t2~t3时间内卫星处于超重状态3.如图所示,重为G1的物体A在大小为F水平向左的恒力作用下,静止在倾角为α的光滑斜面上。现将重为G2的小物体B轻放在A上,则( )。A.A仍静止B.A将加速下滑C.斜面对A的弹力不变D.B对A的压力大小等于G24.(2012·陕西汉中考试)如图所示,m2叠放在m1上,m1位于光滑水平面上,m1、m2间的动摩擦因数为μ,现在m2上施加一个随时间变化的力F=kt(k为常数),则下列图象中能定性描述m2滑
3、下m1前,m1、m2的加速度a1、a2关系的是( )。5.货车在凹凸不平的路面上行驶时,由于汽车加速或车体颠簸抖动,货物很容易发生移动。为了防止货箱向后移动而碰坏物品,某汽车司机在车厢的后壁放置了一个缓冲装置(相当于一弹簧),如图所示。已知货箱的质量m=20kg,货箱与车厢底部的动摩擦因数μ=0.3。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。由于货箱的移动,缓冲装置已受到F=20N的挤压力。(1)当货车在平直的公路上以不同的加速度加速时(如下表),货箱受到车厢底部的摩擦力情况如何?试完成下表。汽车的加速度/(m·s-2)0.51.02.04.06.0摩擦力的大小/N摩擦力的方向(2)当货车在公路
4、上匀速行驶时,突然路面有一凹陷造成车厢短时间内在竖直向下的方向上具有了大小为7m/s2的加速度,试分析这一“颠簸”是否会使货箱发生移动?6.如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,传送带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速率运行。现把一质量为m=10kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端,经时间t=1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,并取得了与传送带相同的速度,取g=10m/s2。求:(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力Ff的大小;(2)工件与传送带之间的相对位移Δx的大小。##参考答案1.D 解析:设小孩与滑梯间动摩擦因数为μ,小孩从滑梯上滑下,受重力G、
5、支持力FN和滑动摩擦力Ff。如图所示。由牛顿第二定律Mgsinα-μMgcosα=Ma1,a1=gsinα-μgcosα;当小孩抱着一只质量为m的小狗再从滑梯上滑下时,满足(M+m)gsinα-μ(M+m)gcosα=(M+m)a2,得a2=gsinα-μgcosα,可见,a1=a2,D正确。2.C 解析:卫星在0~t3时间内速度方向不变,一直升高,在t3时刻到达最高点,A错误;vt图象的斜率表示卫星的加速度,由图可知,t1~t2时间内卫星的加速度最大,B错误;t1~t2时间内,卫星的加速度竖直向上,处于超重状态,t2~t3时间内,卫星的加速度竖直向下,处于失重状态,故C正确,D错误
6、。3.B 解析:对A物体受力分析如图,由题意知物体A受力平衡,则有mAgsinα=FcosαFN=mAgcosα+Fsinα当将B物体放在A物体上时则有(mA+mB)gsinα>Fcosα所以A将加速下滑,A错、B对B物体失重,所以B对A的压力小于G2,D错,而FN=(mA+mB)gcosα+Fsinα增大,C错,正确选项为B。4.B 解析:本题考查了摩擦力和牛顿第二定律等知识点。m1、m2水平方向受力如图所示,刚开始静摩擦力较小,两者一起在外力F作用下做匀加速运动,加速度满足:a=Fm1+m2=km1+m2t,加速度随时间均匀增加,两物体间的静摩擦力也逐渐增大,当达到最大静摩擦力时
7、,两者产生相对滑动,m1受滑动摩擦力为Ff'=μm2g,其加速度为a1=Ff'm1=μm2gm1是一个定值,而m2在外力F和摩擦力作用下具有的加速度为a2=kt-μm2gm2=ktm2-μg,随时间均匀增加。所以B正确。5.答案:(1)见解析 (2)会解析:(1)货箱与车厢底部的最大静摩擦力Fmax=μmg=60N。当货车在平直的公路上以不同的加速度加速时,货箱受到向前的合力为F合=ma,缓冲装置对货箱的弹力为F'=F=20N,取汽车的运动方向为正方向,则
