《牛顿运动定律的案例分析》同步练习1

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1、第4课时牛顿运动定律的案例分析1.在一条倾斜的静止不动的传送带上，有一铁块正在匀加速向下滑动，如果传送带向上加速运动，同一铁块同样从上端滑到底端所用时间(　　)A．不变　　B．增多　　C．减小　　D．不能确定答案：A2．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/s2B．v＝7.5m/s，a＝1.5m/s2C．v＝4.5m/s，a＝0D．v＝7.5m/s，a＝0解析：力F作用3s时速度大小为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

2、．答案：C3．一间新房要盖屋顶，为了使下落的雨滴能够以最短的时间淌离屋顶，则所盖屋顶的顶角应为(设雨滴沿屋顶下淌时，可看作在光滑的斜坡上下滑)(　　)A．60°　　　B．90°　　　C．120°　　　D．150°解析：因雨滴沿屋顶的运动过程中仅受重力和支持力作用，设其运动的加速度为a，屋顶的顶角为2α，则由牛顿第二定律易得a＝gcosα.又因房屋的前后间距已定，设为2b，则雨滴滑动经过的屋顶面长度s＝b/sinα.由s＝at2得t＝.显然当α＝45°时对应的时间t最小，即屋顶的顶角应取90°.答案：B图5－4－124.如图5－4－12所示，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻

3、杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一小铁球，横杆右边用一根细线吊一相同的小铁球，当小车向右做加速运动时，细线保持与竖直方向成α角，若θ<α，则下列说法正确的是(　　)A．轻杆对小球的弹力方向与细线平行B．轻杆对小球的弹力方向沿着轻杆方向向上C．轻杆对小球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向D．此时轻杆的形变包括拉伸形变与弯曲形变解析：由于两个小铁球的加速度相同，且都受到重力和弹力作用，AD正确．答案：AD图5－4－135．利用传感器和计算机可以研究快速变化的力的大小．实验时让某消防队员从一平台上跌落，自由下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0

4、.5m，最后停止．用这种方法获得消防队员受到地面冲击力随时间变化的图线如图5－4－13所示，根据图线所提供的信息，以下判断正确的是(　　)A．t1时刻消防员的速度最大B．t2时刻消防员的速度最大C．t3时刻消防员的速度最大D．t4时刻消防员的加速度最小解析：由图像可判断消防队员的运动过程，t1时刻刚产生地面的冲击力，说明此时消防员刚落地；此后由于地面的冲击力小于重力，所以合力向下，消防员继续加速运动；t2时刻消防员受到的冲击力和重力大小相等而平衡，加速度为零，速度达到最大；此后由于冲击力大于重力，合力向上，所以消防员开始做减速运动，t3时刻速度减为零；t4时刻消防员站稳．答案：B

5、D6．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图5－4－14所示．取重力加速度g＝10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为(　　)图5－4－14A．m＝0.5kg，μ＝0.4B．m＝1.5kg，μ＝0.4C．m＝0.5kg，μ＝0.2D．m＝1kg，μ＝0.2图5－4－15答案：A7.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处，为此工人们设计了一种如图5－4－15所示的简易滑轨：两根圆柱形木杆AB和CD相互平行，斜靠在竖直墙壁上，把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上，瓦将

6、沿滑轨滑到低处．在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大，有时会摔碎，为了防止瓦被损坏，下列措施中可行的是(　　)A．增加每次运送瓦的块数B．减少每次运送瓦的块数C．增大两杆之间的距离D．减小两杆之间的距离解析：沿两个杆的方向仰视或俯视，弧形瓦受到两个杆各自提供的两个支持力，且支持力垂直于瓦面和杆倾斜向上，如图所示．因为瓦在垂直两杆的平面内受力平衡，即其垂直分量不变，所以两杆之间距离越大支持力的方向就越倾斜，支持力也就越大，滑动摩擦力Ff随着支持力的增大而增大；根据牛顿第二定律得弧形瓦下滑的加速度a＝gsinα－，其值会随Ff增大而减小；因为弧形瓦滑到底端的路程即木杆的长度一定，所以

7、加速度越小，到达底端的速度就越小，C正确．答案：C8．一辆质量为1.0×103kg的汽车，经过10s由静止加速到速度为108km/h后匀速前进．求：(1)汽车受到的合力．(2)如果关闭汽车发动机油门并刹车，设汽车受到的阻力为6.0×103N，求汽车由108km/h到停下来所用的时间和所通过的路程．解析：汽车运动过程如下图所示．(1)由v＝v0＋at得，加速度a＝＝m/s2＝3m/s2.由F＝ma知汽车受到的合力F＝1.0×103×3N＝3.0×103N.(2)汽车刹车时，由F＝m