《牛顿运动定律的案例分析》同步练习4

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1、5.4牛顿运动定律的案例分析（一）一、选择题（本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中至少有一个选项是正确的）1.用30N的水平外力F,拉一个静放在光滑的水平面上的质量为20kg的物体，力〃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=.5m/s2C.r=4.5m/s,白=0D.v=7.5m/s,自=0F解析：ax=5m/s"'3s末的速度v=ait=.5m/s,撤去砺物体做匀速直线运动,所以5s末的速度是4.5m/s,加速度

2、为0,故选C。答案：C2.水平面上一质量为刃的物体，在水平恒力幷乍用下，从静止开始做匀加速直线运动,经时间f后撤去外力，又经时间3沏体停下，则物体受到的阻力为（）FFA-3B.4F2Fc-2D.§解析：对物体由牛顿第二定律得：力用乍用时：F—f=mav=a{t撤去力f—mazu=$2•3£F解以上四式得：/—4，故B正确。答案：B图13.一个静止的质点，在0〜4s时间内受到力〃的作用，力的方向始终在同一直线上，力戶随时间r的变化如图1所示，则质点在（）A.第2S末速度改变方向B.第2s末位移改变方向C.笫4s末回到原出发

3、点D.第4s末运动速度为零解析：这是一个物体的受力和时间关系的图像，从图像可以看出在前两秒力的方向和运动的方向相同，物体经历了一个加速度逐渐增人的加速运动和加速度逐渐减小的加速运动。2秒末速度达到最大，从2秒末开始到4秒末，运动的方向没有发生改变，而力的方向发生了改变，与运动的方向相反，物体又经历了一个加速度逐渐增大的减速运动和加速度逐渐减小的减速运动，4秒末速度为零，物体的位移达到最大，所以D正确。答案：D1.如图2所示，物块刃和车厢后壁间的动摩擦因数为“，当该车加速向□Ia__J—右运动时，加合好沿车厢后壁匀速下滑，则

4、车的加速度为（）'嘉沁Q爲A.gB.ng图2g1C.pD.丹g解析：在竖直方向硬的重力与滑动摩擦力平衡mg=f,水平方向上用=〃砂而f=UN,g所以a=故选项C.正确。答案：C2.如图3所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（）A.加速下降B.加速上升C.减速上升D.减速下降图3解析：当木箱静止时，箱顶对物块的压力为用方向竖直向下，弹簧对木块向上的压力为F，由平衡条件有N+F,故Q/〃g。当物

5、块对箱顶刚好无压力时，人=0,而弹簧的压缩量未变。弹簧对物块的压力大小和方向均未变，仍为F，物块所受合外力应为F—/殆，方向竖直向上，即加速度竖起向上，因此木箱运动状态可能为加速上升或减速下降，选项B、D正确。答案：BD3.建筑工人用如图4所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地血上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/s?的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取10m/s2）（）A.510NB.490N图4C.890ND.910N解析：对建筑材料

6、进行受力分析，根据牛顿第二定律有尸一飓=〃力，解得F=mg+ma=210N；对人进行受力分析有河+F=,畑，则.，¥=，施一"=490N,由牛顿第三定律知工人对地面的压力"=7^490N,选B。答案：B1.如图5甲所示，在粗糙水平而上，物块力在水平向右的外力戶的作用下做直线运动，其速度一时间图像如图乙所示，下列判断正确的是（）A.s内，外力林断增大B.S内，外力用勺大小恒定C.s内,外力杯断减小D.S内,外力〃的大小恒定解析：在速度一时间图像中0〜1s内,乙物块速度均匀增大，物块做匀变速运动，外力尸为恒力；1〜3s内，物块

7、做匀速运动，外力用勺大小恒定；3〜4s内物块做加速度不断增大的减速运动，外力础大变小。答案:BC1.水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查。如图6所示为一水平传送带装置示意图，紧绷的传送带加册t终保持y=lm/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在/!处，设行李与传送带Z间的动摩擦因数〃=O.1,血頹］的距离为2m,g取10m/s%若乘客把行李放到传送带的同时也以m/s的恒定速度平行于传送带运动去取行李，贝11()(・)乙)图6A•乘客与行李同时到达〃A.乘客提前0.5s到达〃B.行李提前0

8、.5s到达〃C.若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达〃解析：行李放在传送带上，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,V随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。加速度为尸吒=m/s2,历时v2—s1S达到共同速度，位移51=2^1=0-5叫此后匀速运动广2=~=1.5s到达尺