【高中物理人教（2019）必修第一册同步练习】
5牛顿运动定律的应用
一、单选题
1．如图所示，质量为0.2 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.6 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压，现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A．B间的作用力大小为（g取10 m/s2)（ ）
A．0.5N B．2.5 N C．0 N D．1.5 N
2．如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mA=2mB，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间：（ ）
A．A球加速度为 g，B球加速度为g
B．A球加速度为2g，B球加速度为0
C．A球加速度为 g，B球加速度为0
D．A球加速度为 g，B球加速度为g
3．如图所示，物块Q放在水平桌面上，一条跨过光滑定滑轮的细线两端分别连接物块P和物块Q。物块P下落过程中，细线上的拉力大小为T1；若物块P、Q位置互换，物块Q下落过程中，细线上的拉力大小为T2。两物块与桌面间无摩擦，不计空气阻力，则T1、T2的大小关系为（ ）
A．
B．
C．
D．T1、T2的大小关系与两物体质量有关
4．下列有关牛顿运动的三个定律说法正确的是（ ）
A．若物体的合力为零，则物体静止或做匀速直线运动；若物体的合力不为零，则物体的运动状态发生改变
B．物体运动状态改变的难易程度取决于物体的加速度
C．物体的合力增大，物体的速度也一定增大
D．作用力与反作用力的效果总是相同的
5．风靡大江南北的《跑男》中，郑姓男艺人，乘坐吊篮挑战高空滑索，如图所示。现将该模型简化如下：一质量为m的运动员通过吊绳沿倾角为30°的倾斜钢索由静止下滑，下滑过程中轻绳保持竖直状态。不计空气阻力，不计绳子以及吊环等质量，下列说法正确的是（ ）
A．运动员受重力、绳子拉力和下滑力三个力的作用
B．运动员下滑过程的加速度为5m/s2
C．吊绳对人的作用力等于人对吊绳的作用力
D．钢索对轻质滑环没有摩擦力
6．如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（ ）
A．4kg B．3kg C．2kg D．1kg
二、多选题
7．滑雪运动是游乐场中深受大家喜爱的娱乐项目。如图，一滑雪场的滑雪道由斜直雪道和水平雪道平滑连接，人坐在滑雪车中沿斜直雪道下滑，以初速度进入水平雪道，经过从水平雪道的另一端滑出。已知水平雪道长取，滑雪车与水平雪道的动摩擦因数为，空气阻力忽略不讲，下列值可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
三、填空题
8．如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的 （选填“OA方向”、“OB方向”、“OC方向”、“OD方向”）
9．如图所示，质量为3m的框架放在水平台秤上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴一质量为m的金属小球，小球上下振动。当小球运动到最低点时，台秤的示数为5mg，小球运动到最高点时，台秤的示数为 ，此时小球的瞬时加速度大小为 。
10．两个完全相同的小球用一根轻弹簧连接诶，球A上端用细线系住挂起来，系统保持静止，则剪断细线的瞬间，A球的加速度大小为 m/s2，方向为竖直向 （填“上”或“下”），B球加速度大小为 m/s2．（重力加速度取10m/s2）
11．如图所示，a、b两个物体静止叠放在水平桌面上，已知，a、b间的动摩擦因数为，b与地面间的动摩擦因数为。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对a施加一水平向右的拉力F，则：
（1）无论水平拉力F为何值，b的加速度不会超过 ；
（2）若a、b两个物体始终相对静止，则水平拉力F不能超过 。
12．如图所示，在动力小车上固定一直角硬杆ABC，分别系在水平直杆AB两端的轻弹簧和细线将小球P悬吊起来，轻弹簧的劲度系数为k，小球P的质量为m，当小车静止时，请弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角为 ，此时弹簧的形变量大小为 ；当小车沿水平地面以加速度a向右运动而达到稳定状态时，轻弹簧保持竖直，而细线与杆的竖直部分的夹角仍为 ，此时弹簧的形变量大小为 。
四、计算题
13．如图，质量为10kg的物在水平面上向右滑行，物体与水平面间的动摩擦因数μ为0.2，物体还受到一个向左的拉力F=20N，求：
①物体受到的摩擦力大小和方向，
②物体加速度的大小和方向。
14． 快递物流已经深入我们的生活，准确迅速分拣是一个重要环节，图甲是快递分拣传送装置。它由两台传送机组成，一台水平传送，另一台倾斜传送，图乙是该装置示意图，部分倾角，、间距离忽略不计。已知水平传送带以的速率顺时针转动。把一个可视为质点的货物无初速度放在端，图丙为水平传送带段数控设备记录的物体的运动图像，时刚好到达端，且速率不变滑上端，已知快递与两段传送带的动摩擦因数相同。取重力加速度大小，，。
（1）求水平传送带的长度以及快递与传送带间的动摩擦因数；
（2）分拣过程中有瓶颜料破损了，在传送带上留下了一道痕迹，工作人员发现后在处将其拿走，求痕迹的长度；
（3）若段的长度为，则部分传送带的速度至少为多少，快递员才能在端取到快件
五、解答题
15．如图所示，质量为的物体以的初速度沿着水平地面向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为，物体始终受到一个水平向右的恒力的作用。（取）求：
（1）物体开始运动时的加速度（取初速度方向为正方向）；
（2）物体运动过程前内的位移。
16．如图所示，质量的一只长方体空铁箱在水平拉力的作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动，这时铁箱内一个质量的木块（可视为质点）恰好能静止在铁箱左壁上。已知铁箱与水平地面间的动摩擦因数，铁箱内壁与木块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，铁箱内壁与木块间各处的动摩擦因数均相同，铁箱的长度，取重力加速度大小。
（1）求铁箱的加速度大小；
（2）求铁箱与木块间的动摩擦因数；
（3）若减小拉力，经过一段时间，木块沿铁箱左壁落到底部时不反弹，此时铁箱和木块的速度为（未知），立即撤去拉力，木块刚好停在铁箱右壁，求速度的大小。
17．如图，原长分别为L1和L2，劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直地悬挂在天花板上，两弹簧之间有一质量为m1的物体，最下端挂着质量为m2的另一物体，整个装置处于静止状态．现用一个质量为m的平板把下面的物体竖直地缓慢地向上托起，直到两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和，这时托起平板竖直向上的力是多少？m2上升的高度是多少？
六、综合题
18．如图所示，一位滑雪者，人与装备的总质量m＝75kg，以的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为，在t＝5s的时间内滑下的路程为x＝60m。g取10。求：
（1）滑雪者匀加速下滑时的加速度的大小a；
（2）滑雪者在5s末的速度的大小v；
（3）滑雪者受到的阻力的大小f（包括摩擦和空气阻力）。
19．如图所示，质量m=2.6kg的金属块放在水平地板上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动．（cos37°=0.8，sin37°=0.6，取g=10m/s2）求：
（1）金属块与地板间的动摩擦因数；
（2）若在运动过程的某一时刻保持力F的大小不变，突然将力的方向变为水平向右，这一时刻金属块的加速度大小为多少？
（3）若在匀速直线运动某一时刻撤去力F，金属块再经过多长时间停下来？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】对单物体(质点)的应用
2．【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用
3．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
4．【答案】A
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
5．【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用
6．【答案】B
【知识点】形变与弹力；对单物体(质点)的应用；滑动摩擦力与动摩擦因数
7．【答案】A,C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
8．【答案】OD方向
【知识点】对单物体(质点)的应用
9．【答案】3mg；g
【知识点】对单物体(质点)的应用
10．【答案】20；下；0
【知识点】对单物体(质点)的应用
11．【答案】（1）
（2）
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型
12．【答案】； 或x=0或
【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用
13．【答案】解：①滑动摩擦力的大小f=μFN=0.2×10×10N=20N，方向与相对运动方向相反，所以为水平向左．
②由物体的受力情况，根据牛顿第二定律则f+F=ma，
解得a=4m/s2，方向水平向左．
【知识点】对单物体(质点)的应用；受力分析的应用
14．【答案】（1）水平传送带的长度为
由题图丙可知，物体的加速度大小
由牛顿第二定律有
解得
（2）痕迹的长度等于物体与传送带的相对位移，故
（3）设传送带的最小速度为，起初快递的速度大于传送带的速度，因此快递受到的摩擦力沿传送带向下，有
解得
当快递和传送带共速以后快递受到的摩擦力沿传送带向上，此时向上减速
解得
则由运动学知识可得
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；追及相遇问题；牛顿运动定律的应用—传送带模型；运动学 v-t 图象
15．【答案】（1），方向向右；（2）
【知识点】牛顿运动定律的综合应用
16．【答案】（1）；（2）；（3）
【知识点】牛顿运动定律的应用—连接体
17．【答案】解：当两个弹簧的总长度等于两弹簧原长之和时，下面弹簧的压缩量应等于上面弹簧的伸长量，设为x，
对m1受力分析得：m1g=k1x+k2x…①
对平板和m2整体受力分析得：
F=（m2+m）g+k2x…②
①②联解得托起平板竖直向上的力F=
未托m2时，上面弹簧伸长量为x1= …③
下面弹簧伸长量为x2= …④
托起m2时：m1上升高度为：h1=x1﹣x…⑤
m2相对m1上升高度为：h2=x2+x…⑥
m2上升高度为：h=h1+h2…⑦
③④⑤⑥⑦联解得h= ．
【知识点】形变与弹力；整体法隔离法
18．【答案】（1）解：根据匀变速直线运动规律，有
解得
（2）解：根据匀变速直线运动规律，在5s末的速度的大小为
（3）解：沿山坡方向，由牛顿第二定律可得
解得
【知识点】匀变速直线运动规律的综合运用；牛顿运动定律的综合应用
19．【答案】（1）解：设地板对金属块的支持力为FN，金属块与地板的动摩擦因数为μ，因为金属块匀速运动，所以有：
Fcosθ=μFN
mg=Fsinθ+FN
解得：
（2）解：由牛顿第二定律得：
F﹣μmg=ma1
代入数据解得：a1= m/s2≈﹣0.154m/s2
负号表示加速度方向与速度方向相反，大小为0.154m/s2
（3）解：撤去力F后有：μmg=ma2
代入数据有：a2=4m/s2
由t=
代入数据解得：t=1.25s
【知识点】对单物体(质点)的应用
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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