课时跟踪检测三　牛顿运动定律的应用公开课.docx

课时跟踪检测（三）牛顿运动定律的应用一、选择题1.在厘米克,秒（cmgs）制中，力的单位是“达因”（dyn）：使质量为1 g的物体产生1 cm/s2的加速度的力为1达因，贝!（）A. 1N = 1O-IdynB. 1 N=10 dynC. 1N=1O2 dynD. 1N = 1O5 dyn解析：选 D 根据牛顿第二定律 F=ma,l N=1 kg*m/s2=103 g-102 cm/s2=105 dyn,故D正确。那么洒水车的（）2 .截至12月8日，某市二级以上天气已到达290天，实现了年 初提出的“二级以上天数确保完成省政府下达的280天的任务并努 力到达290天以上”这一目标。目标的达成除加快城中村供热改造步 伐，关停燃煤设施减少污染排放量外，道路洒水对二次扬尘的污染也 起到了重要的抑制作用。假设洒水车在洒水过程中保持做匀速直线运动，A.运动状态保持不变B.运动状态不断改变C.惯性越来越大D.惯性保持不变解析：选A 因为洒水车做匀速直线运动，所以速度大小和方向都不变，即运动状态 恒定不变，A正确，B错误；惯性的大小只和质量有关系，质量越大，惯性越大，而随着水 的流出，洒水车的总质量在减小，所以惯性越来越小，C、D错误。3 . （2019浙江湖州选考模拟）远在春秋战国时代（公元前772前221年），我国杰出学者 墨子认为：“力，刑之所以奋也。” “刑”同“形”，即物体；“奋，动也”，即开始运 动或运动加快，对墨子这句关于力和运动观点的理解，以下说法不正确的选项是（）A.墨子认为力是改变物体运动状态的原因B.墨子认为力是使物体产生加速度的原因C.此观点与亚里士多德关于力和运动的观点基本相同D.此观点与牛顿关于力和运动的观点基本相同解析：选C "力，刑（形）之所以奋也。”也就是说，力是使物体开始运动的原因，即 力是改变物体运动状态的原因，使物体产生加速度的原因，此观点与牛顿关于力和运动的 观点基本相同，而亚里士多德认为有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物 体就要静止，说法不正确的应选C。4 .（2019浙江龙游中学高三选考）长征系列运载火箭在11月19日圆满完成了 2018 年的第20次发射任务，这标志着我国运载火箭研制能力和产业化开展迈入新台阶。火箭是 世界上先进的运载工具，它是利用喷射燃烧的气体获得动力的。不计空气阻力，在火箭竖 直加速升空时，以下表达正确的选项是（ ）A.喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力是一对作用力和反作用力B.喷出的气体对火箭的推力与火箭的重力是一对作用力与反作用力C.喷出的气体对火箭的推力大于火箭对喷出气体的推力D.喷出的气体对火箭的推力等于火箭的重力解析：选A 由牛顿第三定律可知，喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推 力是一对作用力和反作用力，所以喷出的气体对火箭的推力与火箭对喷出气体的推力大小 相等，方向相反，故A正确，B、C错误；当火箭沿竖直方向，向上加速升空时，喷出的气 体对火箭的推力大于火箭的重力，故D错误。5 . 一起严重的交通事故中，一辆越野车与一辆面包车迎面相撞，面包车车头凹陷、变 形，几乎报废，而越野车仅前保险杠稍微变形。关于此次碰撞，以下说法正确的选项是（）A.越野车发生形变使面包车受到作用力B.越野车对面包车的作用力大于面包车对越野车的作用力C.越野车撞击面包车的时间比面包车撞击越野车的时间长D.越野车对面包车的作用力和面包车对越野车的作用力是一对平衡力解析：选A 根据弹力产生的特点可知，越野车发生形变使面包车受到作用力，故A 正确。越野车对面包车的作用力和面包车对越野车的作用力是一对作用力与反作用力，二 者的大小相等，方向相反，同在同失，作用时间相同，故B、C、D错误。6 . （2019浙江南浦中学高一期中）某同学找了一个用过的易拉罐，在靠近底部的侧面打 了一个小孔。用手指按住小孔的同时往罐里装满水，然后将易拉罐向上抛出，运动过程中罐底始终向下，空气阻力不计，以下说法正确的选项是（）A.在易拉罐上升过程中，小孔中有水射出，水射出比罐静止时慢B.在易拉罐下降过程中，小孔中有水射出，水射出比罐静止时快C.在易拉罐上升、下降过程中，小孔中射出水的快慢都和罐静止时相同D.在易拉罐上升、下降过程中，水都不会从小孔中射出解析：选D 将易拉罐竖直向上抛出后，由于空气阻力不计，易拉罐及水的加速度等 于重力加速度，处于完全失重状态，易拉罐中各层水之间没有压力，在整体过程中，水都 不会从洞中射出，故A、B、C错误，D正确。7 .（2019 浙江省名校协作体检测）如图为双人杂技表演过程中，下方 演员利用双脚支撑上方演员保持静止，下方演员身体下侧与地面水平， 那么以下说法正确的选项是（）A.下方演员可能受到地面施加的静摩擦力8 .上方演员受到下方演员的作用力可能大于自身的重力C.假设上方演员将腿抬高后仍保持静止，地面对下方演员的支持力 大小可能改变D.下方演员对上方演员的作用力方向一定通过上方演员的重心解析：选D 将两个演员视为整体，整体处于静止状态，水平方向没有其他外力，也 一定不受地面给的摩擦力作用，A错误；上方演员受到重力和下方演员给的作用力，二者 一定大小相等才能保持静止状态，B错误；抬高腿之前和抬高腿之后，整体都处于静止状 态，地面给的支持力始终等于两个运发动的重力之和，不发生变化，C错误；上方演员受 到重力和下方演员给的作用力，处于二力平衡状态，两个力一定位于同一条直线上，重力 作用点重心，那么下方演员给的力也一定通过重心，D正确。8 .如下图，一轻质弹簧上端固定在天花板上，下端栓接质量为机的小球, 小球放在倾角为30。的光滑固定斜面上，整体处于平衡状态时，弹簧与竖直方向 成30。角，重力加速度为g,贝！1()A.平衡时，斜面对小球的作用力大小为乎mgB.假设将斜面突然移走，那么移走瞬间小球的加速度大小为半gC.假设将弹簧剪断，那么剪断的瞬间小球的加速度大小为gD.假设将弹簧换成原长相同但劲度系数更大的另一轻弹簧，系统重新到达平衡时，弹簧 仍处于拉伸状态，此时斜面对小球的作用力变小解析：选D 小球静止于斜面上，设小球受的弹簧拉力为T,斜面对 七 j. 小球的支持力为Fn,对小球受力分析如图，那么：Fn=7；2Tcos 30° = mg,解得：Fn=T=号ng,故A错误；将斜面突然移走，小球受的弹簧拉力和重力，弹簧弹力不突变，所以小球的合外力与斜面对小球的支持力的大小7ng相等，方向相反，根据牛顿第二定律可知小球的加速度大小为。1=黄=罟g,故B错误；，I J将弹簧剪断的瞬间，小球即将沿斜面向下做匀加速运动，小球的加速度大小为。2='"笋,30 =融，故C错误；将弹簧换成原长相同但劲度系数更大的另一轻弹簧，弹簧弹力将变大， 小球将沿斜面向上运动，系统重新到达平衡时，轻弹簧与竖直方向的夹角小于30。，但斜面 对小球的支持力方向不变，根据作图可得斜面对小球的作用力变小，故D正确。9 .如下图，斜面体A静止放置在水平地面上。质量为m的滑块B3/在外力Fi和B的共同作用下沿斜面体外表向下运动。当尸1方向水平向右，尸2方向沿斜面体的外表向下时，斜面体受到地面的摩擦力方向向右。那么以下说法中正确的选项是()A.假设同时撤去为和尸2,滑块b的加速度方向一定沿斜面向下10 假设只撤去入，在滑块3仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向一定向右 C.假设只撤去入，在滑块5仍向下运动的过程中，A所受地面摩擦力的方向可能向左D.假设同时撤去B和b2,给滑块b一个沿斜面向上的初速度，在滑块3向上运动的过程中，A始终处于静止，那么地面对A的摩擦力方向向右解析：选B由题意知，在滑块B沿斜面下滑时，受到A对它的弹力队和滑动摩擦力 /,根据牛顿第三定律，这两个力反作用于A,斜面体A实际上就是在这两个力的水平分力 作用下有相对地面向左运动的趋势的，FNsin 0<fcos仇 又因为 片"尸n,所以FNsin 0< "万ncos 09即4>tan 09如果撤去在滑块B仍向下运动的过程中，F=mgcos 对斜面体A,假设A受地面的摩擦力方向向左，FNsin 0=fcos 0+fAf那么有：/1=尸/11。 一"Fncos O=jFn（sE 一"cos，）V0,所以斜面体A相对地面有向左运动的趋势，摩擦力方向 向右，故C错误，B正确；又由于3的存在与否对斜面体受地面摩擦力大小没有影响，故 撤去巳后，斜面体A所受摩擦力的大小和方向均保持不变；同时撤出为和乃，由以上分 析可知zngsin，滑块15向下做减速运动，加速度沿斜面向上，故A错误；同时撤去死和尸2,给8一个沿斜面向上的初速度，在滑块3向上运动的过程中，斜面体A受 3的压力和摩擦力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势，A始终处于静止，那么地面 对A的摩擦力方向向左，故D错误。10.如下图，4、B、C三球的质量均为机，轻质弹簧一端固定在 斜面顶端，另一端与4球相连，A、3间用一个轻杆连接，B、C间由 一轻质细线连接。倾角为0的光滑斜面固定在地面上，弹簧、轻杆与细 线均平行于斜面，系统处于静止状态，在细线被烧断后瞬间，以下说法正确的选项是（）A. 3球的受力情况未变，加速度为零B. 4、5两个小球的加速度均沿斜面向上，大小均为:gsin。C. A、B之间杆的拉力大小为2mgsin 0D.。球的加速度沿斜面向下，大小为2gsin解析：选B 细线烧断前，A8C作为一个整体，沿斜面方向受力分析得弹簧弹力F= 3/wgsin 09对。受力分析，沿斜面方向细线拉力Pr=mgsin细线烧断瞬间，弹簧形变量 不会变化，弹力不变，对。受力分析，没有细线拉力，mgsin 0=mai9加速度i=gsin仇 选项D错误；A、8之间由轻杆连接，相对静止，对A3整体受力分析可得尸一2mgsin，=Imaiy合力沿斜面向上，得2=Jgsin仇 选项A错误，B正确；对3受力分析，沿斜面方向受轻杆的弹力和重力沿斜面向下的分力，Ft7 mgsin 0=mai=mgsm 09得轻杆弹力Fy =2gsin 0,选项 C 错误。二、计算题11.如图甲所示，质量w=1 kg的物块在平行斜面向上的拉力户作用下从静止开始沿 斜面向上运动，f=0.5s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图像（。立图像)如图乙所示，g取10m/s2,求:(1)2 s内物块的位移大小x和通过的路程L；(2)沿斜面向上运动的两个阶段加速度大小41、2和拉力大小 解析：(1)在2s内，由题图乙知：物块上升的最大距离：xi=tX2X1 m=l m物块下滑的距离：X2=tX 1X1 m=0.5 m所以位移大小x=xiX2=0.5 m路程 L=xi+x2=1.5 mo(2)由题图乙知，所求两个阶段加速度的大小 ai=4 m/s2“2=4 m/s2设斜面倾角为凡 斜面对物块的摩擦力为R, 根据牛顿第二定律有00.5 s 内：FFmgsin 0=ma0. 51 s 内：Ff+zwgsin 0=mai 解得jF=8N。答案：(1)0.5 m 1.5 m (2)4 m/s2 4 m/s2 8 N12 .(2019丽水期末)新西兰的旅游胜地怀卡托每年都要举办热气 球节。总质量为820 kg的气球正在空中以0.5 m/s的速度匀速竖 直上升，某时刻在不改变空气对气球作用力的前提下扔掉一些压舱物 使气球竖直向上做匀加速直线运动，在4s的时间内上升了 4 m。(重 力加速度g=lQ m/s2)(1)求匀加速过程的加速度大小和4 s末的速度大小；(2)求扔掉压舱物后气球的总质量；(3)在4 s末立即完成操作，减小空气作用力并保持气球总质量不再改变，使气球做匀减 速直线运动，又上升9 m后速度减为零。求匀减速阶段的空气作用力大小。解析：匀加速过程：hx = roh+laih2其中 Do=O.5m/s, 6=4 s,加=4m代入得：«i = 0.25 m/s2加速过程的末速度Oi = Oo+ai£i = l.5 m/So(2)匀速上升时厂空=图加速上升过程的合外力?空一(Mzn)g=(Af两式联立得：mg= (M m)ai代入数据得：m=20 kgo减速过程(M/n)g尸空= (M一相)。2减速过程：V2=2a2li2其中岳=9 m代入得：«2=0.125 m/s2代入数据得：户空=7 900 N答案：(1)0.25 m/s? 1.5 m/s (2)20 kg (3)7 900 N13 .滑草是最近几年在国内兴起的一种休闲健身运动，有一种滑 法是人坐在滑草车上从草坡上滑下，即刺激又省劲。如下图，现 有一滑草场近似处理为斜坡段和水平段连接，其斜坡段长度为心= 72 m,倾角为18。，水平段长度为L2=30m,斜坡段和水平段的动摩擦因数都为=0.3,滑草车的质量帆=10 kg,人的质量M=40kg,人坐在滑草车上从斜 坡的顶端由静止滑下，不考虑滑草车在斜坡与水平面连接处的机械能损失，问：(g取10 m/s2,sin 18°=0.31, cos 18°=0.95)(1)滑草车沿斜坡下滑时的加速度大小；(2)滑草车最后停在离终点多远的地方；(3)滑草车在水平段上滑行时人对车的作用力大小。解析：(1)设滑草车和人沿斜坡下滑的加速度大小为根据牛顿第二定律得, (m+M)gsin +M)gcos 0=(m-M)ai9代入数据解得tzi=0.25 m/s2o设滑草车和人滑到斜坡底端的速度为以那么 v2=2aiLi9代入数据解得v=6 m/so设在水平段滑行的加速度大小为。2,那么 /(m+M)g=(tn+M)a2,解得 2=3 ni/s2,设滑草车和人水平运动的位移为x,那么v2=2aix9解得 =乎 m=6 m, 2a2 6'那么最后停在离终点L2x=24m的地方。人与滑草车在水平面上做减速运动，a2=3m/s2, 那么人在水平方向受到的力：K=M2=40X3 N = 120 No所以滑草车对人的合力：万合=1F/+(Mg)2= 1202+40()2 n=417.6N根据牛顿第三定律可得，人对滑草车的作用力大小也是417.6 No答案：(1)0.25 m/s2 (2)24 m (3)417.6 N