習題課:用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題A級必備學問基礎練1.質量為m的物體放在粗糙的水平地面上,受到一個水平方向的恒力F的作用而運動,在運動中,物體加速度a的大小()A.和物體的運動速度有關B.和物體跟地面間的動摩擦因數無關C.和物體運動的時間無關D.和恒力F成正比2.一質量m=2kg的物體放在粗糙的水平桌面上,t=0時刻在水平恒力F作用下沿直線運動,1s末撤去恒力F,其v-t圖像如圖所示,g取10m/s2,則恒力F和物體與水平面間的動摩擦因數μ的大小分別是()A.F=15N,μ=0.25B.F=15N,μ=0.5C.F=10N,μ=0.25D.F=10N,μ=0.53.(多選)如圖所示,質量為20kg的物體,沿水平面對右運動,它與水平面間的動摩擦因數為0.1,同時還受到大小為10N的水平向右的力的作用,則該物體(g取10m/s2)()A.受到的摩擦力大小為20N,方向向左B.受到的摩擦力大小為20N,方向向右C.運動的加速度大小為1.5m/s2,方向向左D.運動的加速度大小為0.5m/s2,方向向左4.(2024山東臨沂高一期末)發生交通事故進行事故分析的時候,剎車線的長度是重要的分析指標之一。在某次交通事故中,汽車剎車線的長度為12m,假設汽車的輪胎與地面之間的動摩擦因數為0.6,g取10m/s2,則汽車剎車起先時的速度大小為()A.6m/s B.8m/sC.10m/s D.12m/s5.風洞試驗裝置可以產生不同速度的風,供應不同的風力。在某次試驗中風力豎直向上,剛好把質量為m的小球“吹”得靜止在空中。現在突然將風力增大到F,經過時間t,風力反向,大小也是F,又經過時間t,此時小球的速度大小為。

6.一輛汽車在恒定牽引力作用下由靜止起先沿直線運動,4s內通過8m的距離,此后關閉發動機,汽車又運動了2s停止,已知汽車的質量m=2×103kg,汽車運動過程中所受的阻力大小不變,求:(1)關閉發動機時汽車的速度大小;(2)汽車運動過程中所受到的阻力大小;(3)汽車牽引力的大小。B級關鍵實力提升練7.如圖所示,一個質量為50kg的沙發靜止在水平地面上,甲、乙兩人同時從背面和側面分別用F1=120N、F2=160N的力推沙發,F1與F2相互垂直,且平行于地面。沙發與地面間的動摩擦因數μ=0.3。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是()A.沙發不會被推動B.沙發將沿著F1的方向移動,加速度大小為0.6m/s2C.沙發將沿著F2的方向移動,加速度大小為0.2m/s2D.沙發的加速度大小為1m/s28.(多選)蹦極運動的示意圖如圖所示,彈性繩的一端固定在O點,另一端和運動員相連。運動員從O點自由下落,至B點彈性繩自然伸直,經過合力為零的C點到達最低點D,然后彈起。整個過程中忽視空氣阻力。分析這一過程,下列表述正確的是()A.經過B點時,運動員的速率最大B.經過C點時,運動員的速率最大C.從C點到D點,運動員的加速度大小增大D.從C點到D點,運動員的加速度大小不變9.如圖所示,質量m=3kg的木塊放在固定的傾角θ=30°的足夠長斜面上,木塊可以沿斜面勻速下滑。若用沿斜面對上的力F作用于木塊上,使其由靜止起先沿斜面對上加速運動,經過t=2s時間物體沿斜面上升4m的距離,則推力F為(g取10m/s2)()A.42N B.6NC.21N D.36N10.用平行于斜面的推力,使靜止的質量為m的物體在傾角為θ的光滑斜面上,由底端向頂端做勻加速運動。當物體運動到斜面中點時,去掉推力,物體剛好能到達頂點,則推力的大小為()A.mg(1-sinθ) B.2mgsinθC.2mgcosθ D.2mg(1+sinθ)11.一架航模遙控飛行器如圖所示,其質量m=2kg,動力系統供應的恒定升力F=28N。試飛時,飛行器從地面由靜止起先豎直上升。設飛行器飛行時所受的空氣阻力f恒為4N,g取10m/s2。(1)第一次試飛,飛行器飛行t1=8s時到達高度H等于多少;(2)其次次試飛,飛行器飛行t2=6s時遙控器出現故障,飛行器馬上失去升力,求飛行器減速上升階段的加速度的大小。

習題課:用牛頓運動定律解決動力學兩類基本問題1.C由牛頓其次定律可得,物體的加速度a=F-μmgm=1mF-μ2.A在v-t圖像中直線的斜率代表加速度,故在恒力F作用下,加速度大小為a1=ΔvΔt=5-01-0m/s2=5m/s2,依據牛頓其次定律可得F-μmg=ma1;撤去外力后,a2=Δv'Δt'=0-533.AD物體相對地面運動,故物體受到滑動摩擦力,則摩擦力的大小為f=μN=μmg=20N;滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反,故摩擦力方向向左;依據牛頓其次定律得,F-f=ma得a=F-fm=10-20204.D汽車做勻減速直線運動,依據牛頓其次定律f=-μmg=ma,解得a=-μg=-0.6×10m/s2=-6m/s2,由速度位移公式得0-v02=2as,代入數據解得v05.解析當風力為向上的F時,小球向上的加速度a1=F-mgm,經過時間t的速度v1=a1t=F-mgmt,風力反向后,小球向下的加速度a2=F+mgm,又經過時間t,此時小球的速度大小v答案2gt6.解析(1)汽車起先做勻加速直線運動,則s0=v0+02t1,解得v0=(2)汽車滑行減速過程中加速度a2=0-v0由牛頓其次定律得-f=ma2解得f=4×103N。(3)起先加速過程中加速度為a1,則s0=12a1由牛頓其次定律得F-f=ma1解得F=f+ma1=6×103N。答案(1)4m/s(2)4×103N(3)6×103N7.D兩力的合力大小F=F12+F22=200N,方向在水平面內與F1夾角的正弦值為sinθ=F2F=0.8,即θ=53°;而最大靜摩擦力fmax=μN=μmg=0.3×500N=150N,有F>fmax,則沙發要做勻加速直線運動,由牛頓其次定律有F-fmax=ma8.BC在BC段,運動員所受重力大于彈力,向下做加速度漸漸減小的變加速運動,當a=0時,速度最大,即在C點時速度最大,選項B正確。在CD段,彈力大于重力,運動員做加速度漸漸增大的變減速運動,選項C正確。9.D因木塊能沿斜面勻速下滑,由平衡條件知mgsinθ=μmgcosθ,所以μ=tanθ;當在推力作用下加速上滑時,由運動學公式s=12at2得a=2m/s2,由牛頓其次定律得F-mgsinθ-μmgcosθ=ma,解得F=10.B依據題意知,勻加速直線運動和勻減速直線運動的位移相等,依據s=v22a知,加速運動的過程中L2=v22a1,勻減速運動的過程中L2=0-v2-2a2,可以知道勻加速直線運動和勻減速直線運動的加速度大小相等。勻加速直線運動的加速度大小a1=