1、1第 3 单元 牛顿运动定律课时作业(八)第 8 讲 牛顿运动定律的理解1.伽利略的斜面实验为牛顿运动定律奠定了基础,下列有关说法正确的是 ( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.行星在圆周轨道上保持匀速率运动是因为行星具有惯性C.同一物体运动越快,越难停止运动,说明物体的速度越大,则惯性越大D.由于巨轮惯性很大,施力于巨轮后,要经过很长一段时间才会产生一个明显的加速度2.2017天津南开区期中2017 年 8 月 28 日,天津全运会进行男子单人 10 米跳台决赛,跳水运动员陈艾森在 10 米跳台比赛中成功夺得冠军 .下列说法正确的是 ( )A.运动员蹬板的作用力大小大于板对他的支持力
2、大小B.运动员蹬板的作用力大小小于板对他的支持力大小C.运动员蹬板的作用力大小等于板对他的支持力大小D.运动员起跳过程所受的支持力和重力相平衡3.2017南阳一中期中 下列关于单位制及其应用的说法中不正确的是 ( )A.基本单位和导出单位一起组成了单位制B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要正确应用物理公式,其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的D.一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系4.2018太原五中期中 一皮带传送装置如图 K8-1 所示,皮带的速度 v 足够大,轻弹簧一端固定,另
3、一端连接一个质量为 m 的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦,当滑块放在皮带上时,弹簧的轴线恰好水平 .若滑块放到皮带上的瞬间,滑块的速度为零,且弹簧正好处于自然长度,则在弹簧从自然长度到第一次达到最长这一过程中,滑块的速度和加速度的变化情况是 ( )图 K8-1A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小2C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大5.一个质量为 m=1kg 的物块静止在水平面上,物块与水平面间的动摩擦因数 = 0.2.从 t=0 时刻起物块同时受到两个水平力 F1与 F2的作用,若力 F1、 F2随时间的变化如图 K8-2 所示,设物
4、块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度 g 取 10m/s2,则 ( )图 K8-2A.物块从 t=0 时刻开始运动B.物块运动后先做加速运动再做减速运动,最后匀速运动C.物块加速度的最大值是 3m/s2D.物块在 t=4s 时速度最大6.2017唐山三模 乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择 .若某一缆车沿着坡度为 30的山坡以加速度 a 上行,如图 K8-3 所示,在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为 m 的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行,重力加速度为 g),则 ( )图 K8-3A.小物块受到的摩擦力方向平行于斜面向上B.小物块
5、受到的摩擦力方向平行于斜面向下C.小物块受到的滑动摩擦力为 mg+ma12D.小物块受到的静摩擦力为 ma7.2018成都七中期中 以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体速率成正比 .用虚线和实线描述两物体运动的 v-t 图像,可能正确的是图 K8-4 中的 ( )3图 K8-48.2017重庆一诊 如图 K8-5 所示,框架甲通过细绳固定于天花板上,小球乙、丙通过轻弹簧连接,小球乙通过另一细绳与甲连接,甲、乙、丙三者均处于静止状态,甲、乙、丙质量分别为 m、2 m、3 m,重力加速度为 g.将甲与天花板间的细绳剪断瞬时,
6、下列说法正确的是 ( )图 K8-5A.小球丙的加速度大小 a 丙 =0B.框架甲的加速度大小 a 甲 =0C.框架甲的加速度大小 a 甲 =2gD.甲、乙间的细绳张力大小为 mg9.2018北京四中月考 如图 K8-6 所示,在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为 m 的小球,绳子都处于拉直状态, BC 绳水平, AC 绳与竖直方向的夹角为 ,小车处于加速运动中,重力加速度为 g,则下列说法正确的是 ( )图 K8-6A.小车一定向左运动B.小车的加速度一定为 gtanC.AC 绳对球的拉力一定是mgcosD.BC 绳的拉力一定小于 AC 绳的拉力10.2017重庆外国语学校期末 如图
7、 K8-7 所示,倾角为 的光滑斜面固定在水平地面上, A、 B、 C三球的质量均为 m,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与 A 球相连, A、 B 间由一轻质细线连接,4B、 C 间由一轻杆相连 .弹簧、细线与轻杆均平行于斜面,初始系统处于静止状态,重力加速度为 g.在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是 ( )图 K8-7A.A 球的加速度沿斜面向上,大小为 gsinB.C 球的受力情况未变,加速度为 0C.B、 C 两球的加速度均沿斜面向下,大小均为 gsinD.B、 C 之间杆的弹力大小为 011.如图 K8-8 所示, AB 为光滑竖直杆, ACB 为光滑直角轨道,在 C 处由一小圆
8、弧连接,可使小球顺利转弯(即通过转弯处不损失机械能) .一个套在杆上的小球(可视为质点)从 A 点由静止释放,分别沿 AB 轨道和ACB 轨道运动,如果沿 ACB 轨道运动的时间是沿 AB 轨道运动时间的 1.5 倍,则 AB 与 AC 的夹角为多少?图 K8-8512.如图 K8-9 所示,质量 m=1kg 的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成 = 30角,小球与杆之间的动摩擦因数 = ,g 取 10m/s2.小球在竖直向上的拉力 F=20N 作用下沿杆向上滑动 .36(1)画出小球的受力示意图 .(2)求小球对杆的压力大小和方向 .(3)求小球的加速度大小 .图 K8-96课时作业(九)7
9、第 9 讲 牛顿运动定律的应用(一)1.如图 K9-1 甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下,下滑位移为 x 时的速度为 v,其x-v2图像如图乙所示, g 取 10m/s2,则斜面倾角 为 ( )图 K9-1A.30 B.45 C.60 D.752.如图 K9-2 所示,底板光滑的小车上用量程为 20N 的两个完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为 1kg 的物块 .当小车在水平地面上做匀速直线运动时,两弹簧测力计的示数均为 10N;当小车做匀加速直线运动时,弹簧测力计甲的示数变为 8N,这时小车运动的加速度大小是 ( )图 K9-2A.2m/s2B.8m/s2C.6m/s2
10、D.4m/s23.2017盐城模拟 在地面上以初速度 v0竖直向上抛出一小球,经过 2t0时间小球落回抛出点,其速率为 v1,已知小球在空中运动时所受空气阻力与小球运动的速率成正比,则小球在空中运动时速率 v 随时间 t 的变化规律可能正确的是图 K9-3 中的( )图 K9-34.2017东北三省三校一模 如图 K9-4 所示,在竖直平面内建立直角坐标系 xOy,该平面内有AM、 BM、 CM 三条光滑固定轨道,其中 A、 C 两点处于同一个圆上, C 是圆上任意一点, A、 M 分别为此圆与8y 轴、 x 轴的切点, B 点在 y 轴上且 BMO=60,O为圆心 .现将 a、 b、 c 三
11、个小球分别从 A、 B、 C 点同时由静止释放,它们将沿轨道运动到 M 点,若所用时间分别为 tA、 tB、 tC,则 ( )图 K9-4A.tAa 1g,g 为重力加速度,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 .卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在 s0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过 ( )图 K10-2A. 2as0 B. 2 1gs0C. 2 2gs0 D. ( 1+ 2)gs04.2017日照模拟 如图 K10-3 所示,斜面 A 固定于水平地面上,在 t=0 时刻,滑块 B 以初速度 v0自斜面底端冲上斜面, t=t0时刻到达最高点 .取沿斜面向上为正
12、方向,图 K10-4 表示滑块在斜面上整个运动过程中速度 v 随时间 t 变化的图像中肯定错误的是 ( )图 K10-3图 K10-45.2016河北武邑中学调研 如图 K10-5 甲所示,用一水平外力 F 拉着一个静止在倾角为 的光滑斜面上的物体,逐渐增大 F,物体做变加速运动,其加速度 a 随外力 F 变化的图像如图乙所示,重力加速度g 取 10m/s2.根据图乙所提供的信息可以计算出( )14图 K10-5A.物体的质量B.斜面的倾角C.加速度为 6m/s2时物体的速度D.加速度由 2m/s2增加到 6m/s2过程中物体通过的位移6.2017四川绵阳段考 匀速传动的长传送带倾斜放置,传动
13、方向如图 K10-6 所示,在传送带顶部由静止放上一物块,在物块下滑过程中,规定斜向下为正方向,描述物块运动过程的 v-t、 a-t 图像可能正确的是图 K10-7 中的 ( )图 K10-6图 K10-77.2017湖南五市十校联考 如图 K10-8 所示,传送带带面 AB 与水平面间的夹角为 = 37,物块与传送带间的动摩擦因数为 0.5,传送带保持匀速运转 .现将物块由静止放到传送带中部, A、 B 间距离足够大(若物块可与带面等速,则当物块与带面等速时,物块尚未到达 A 或 B).下列关于物块在带面 AB 上的运动情况的分析正确的是( )图 K10-815A.若传送带沿顺时针方向匀速运
14、转,则物块沿传送带向上加速滑动B.若传送带沿顺时针方向匀速运转,则物块沿传送带向下加速滑动C.若传送带沿逆时针方向匀速运转,则物块加速度的大小先为 10m/s2,后为 0D.若传送带沿逆时针方向匀速运转,则物块加速度的大小先为 10m/s2,后为 2m/s28.2018临沂调研 游乐场有一种“滑草”游戏,其装置可以抽象为两个重叠在一起的滑块置于固定的倾角为 的斜面上 .在如图 K10-9 所示的两种情况下,滑块 M 和 m 相对静止一起沿斜面下滑,下列说法正确的是 ( )图 K10-9A.若 M 和 m 一起沿斜面匀速下滑,则图甲中 m 受到摩擦力作用B.若 M 和 m 一起沿斜面匀速下滑,则
15、图乙中 m 受到摩擦力作用C.若 M 和 m 一起沿斜面匀加速下滑,则图乙中 m 一定受到水平向左的摩擦力D.若 M 和 m 一起沿斜面匀加速下滑,则图甲中 m 一定受到平行于斜面向上的摩擦力9.如图 K10-10 所示,木板静止于水平地面上,在其最右端放一可视为质点的木块 .已知木块的质量m=1kg,木板的质量 M=4kg,木板长 L=2.5m,其上表面光滑,下表面与地面间的动摩擦因数 = 0.2,假设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等 .现用水平恒力 F=20N 拉木板, g 取 10m/s2.(1)求木板的加速度大小;(2)要使木块能滑离木板,求水平恒力 F 作用的最短时间;(3)如果其他
16、条件不变,假设木板的上表面也粗糙,其上表面与木块间的动摩擦因数为 1=0.3,欲使木板能从木块的下方抽出,对木板施加的拉力 F 应满足什么条件?图 K10-101610.如图 K10-11 甲所示,水平传送带上的 A、 B 两端的距离 L=5m,皮带轮的半径 R=0.1m,皮带轮以角速度 顺时针匀速转动 .现有一小物体(视为质点)以水平速度 v0从 A 端滑上传送带,滑出 B 端后做平抛运动,其水平位移为 s.保持小物体的初速度 v0不变,多次改变皮带轮的角速度 ,依次测量水平位移 s,得到如图乙所示的 s- 图像 .(1)当 0gtan ,选项B 错误; AC 绳的拉力与重力的合力一定水平向
17、左,则 AC 绳的拉力 FAC= ,大小恒定,选项 C 正确;由牛mgcos顿第二定律得 mgtan+F BC=ma,故 BC 绳的拉力 FBC随加速度 a 的增大而增大,选项 D 错误 .1810.CD 解析 初始系统处于静止状态,把 B、 C 看成整体,整体受到重力 2mg、斜面的支持力 FN、细线的拉力 FT,由平衡条件可得 FT=2mgsin ,对 A 进行受力分析, A 受到重力 mg、斜面的支持力、弹簧的弹力 F 弹 和细线的拉力 FT,且 FT=FT,由平衡条件可得 F 弹 =FT+mgsin= 3mgsin ,在细线被烧断的瞬间,细线的拉力会突变为零,弹簧的弹力不变,根据牛顿第
18、二定律得 A 球的加速度沿斜面向上,大小a=2gsin ,选项 A 错误;在细线被烧断的瞬间,把 B、 C 看成整体,根据牛顿第二定律得 B、 C 两球的加速度 a=gsin ,均沿斜面向下,选项 B 错误,选项 C 正确;对 C 进行受力分析, C 受到重力 mg、杆的弹力 F和斜面的支持力,根据牛顿第二定律得 mgsin+F=ma ,解得 F=0,所以 B、 C 之间杆的弹力大小为 0,选项 D 正确 .11.53 解析 设 AB 长度为 L, BAC= ,则 AC=Lcos ,BC=Lsin.设小球沿 AB 运动的时间为 t,有L= gt212设小球沿 AC 运动的时间为 t1,有Lco
19、s=12a1t21mgcos=ma 1联立解得 t1=t设小球沿 CB 运动时间为 t2,由题意知t1+t2=1.5t所以 t2=0.5t小球沿 CB 杆运动,有Lsin=a 1t1t2+12a2t22mgsin=ma 2联立解得 tan= ,所以 = 53.4312.(1)如图所示 (2)5 N 方向垂直于杆向上3(3)2.5m/s2解析(1)小球的受力示意图如图所示 .(2)建立如图所示的坐标系,沿 y 方向,有19(F-mg)cos30-FN=0解得 FN=5 N3根据牛顿第三定律知,小球对杆的压力大小为 5 N,方向垂直于杆向上 .3(3)沿 x 方向,由牛顿第二定律得(F-mg)si
20、n30-f=ma而 f=F N解得 a=2.5m/s2.课时作业(九)1.A 解析 由匀变速直线运动的速度与位移关系式可得 v2=2ax,整理得 x= v2,由 x-v2图像的斜率 k=12a,可知小物块的加速度 a=5m/s2,根据牛顿第二定律得 a=gsin ,解得 sin= ,即110s2/m=12a ag=510=12= 30,选项 A 正确,选项 B、C、D 错误 .2.D 解析 弹簧的弹力与其形变量成正比,当弹簧测力计甲的示数由 10N 变为 8N 时,其形变量减小,则弹簧测力计乙的形变量增大,且甲、乙两弹簧测力计形变量变化的大小相等,所以弹簧测力计乙的示数应为 12N,物块在水平
21、方向所受到的合外力 F=T 乙 -T 甲 =12N-8N=4N,根据牛顿第二定律得a= m/s2=4m/s2,小车与物块相对静止,加速度相等,所以小车的加速度为 4m/s2,选项 D 正确 .Fm=413.A 解析 对小球,由牛顿第二定律知,在上升阶段,加速度 a1= 随速度减小而减小,即上升阶段mg+kvm做加速度越来越小的减速运动;在下降阶段,加速度 a2= 随速度增大而减小,即下降阶段也做加速度mg-kvm越来越小的加速运动;上升阶段和下降阶段的位移大小相等,则上升、下降两阶段速度图像所围图形的面积相等,A 正确 .4.B 解析 由等时圆模型可知, A、 C 在圆周上, B 点在圆周外,
22、故 tA=tCmg cos ,则滑块在最高点速度减小至 0 后再反向,下滑的加速度小于上滑的加速度,选项 D 正确,选项 C 错误 .5.AB 解析 对物体,由牛顿第二定律得 Fcos-mg sin=ma ,则 a=-gsin+ F,由图像在纵轴的cosm截距为 -gsin=- 6m/s2,可得斜面的倾角 = 37,选项 B 正确,由图像的斜率为 kg-1,可求cosm = 6-230-20出物体的质量 m=2kg,选项 A 正确;因不知 F 随时间的变化规律,故无法计算速度及位移,选项 C、D 错误 .6.AC 解析 物块由静止放到传送带后,受到重力、支持力、沿斜面向下的滑动摩擦力,做匀加速
23、运动,速度均匀增大,由 v=at 知, v 与 t 成正比,当速度等于传送带速度时,若重力沿传送带向下的分力小于或等于最大静摩擦力,则物块将与传送带一起匀速向下运动,若重力沿传送带向下的分力大于最大静摩擦力,则物块继续匀加速向下运动 .开始阶段的匀加速过程中,由牛顿第二定律得 mg cos+mg sin=ma ,则a=g cos+g sin ;第二个匀加速过程中,由牛顿第二定律得 mgsin-mg cos=ma ,则 a=gsin-g cos ,可知 a25N解析(1)木板受到的最大静摩擦力 f= (M+m)g=10Na 木块解得 F25N.10.(1)匀减速运动 (2)5m (3) m/s5
24、解析(1)当 0 10rad/s 时,小物体做平抛运动的水平位移相同,说明小物体离开 B 端时的速度相同,小物体的速度大于皮带的速度,一直做匀减速运动 .(2)当 = 10rad/s 时,小物体经过 B 端时的速度为 vB=R= 1m/s.小物体做平抛运动,有s=vBth= gt212联立解得 h=5m.23(3)当 30rad/s 时,小物体做平抛运动的水平位移不变,说明小物体离开 B 端时的速度相同,小物体在 A、 B 之间一直加速运动,其末速度 vB= =3m/s.st根据 v2- =2asv20当 0 10rad/s 时,有 2gL= v20-v2B当 30rad/s 时,有 2gL=v 2B-v20解得 v0= m/s.5
