1、4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)一、选择题1(多选)如图所示,表示某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开头运动由此可判定()A小球向前运动,再返回停止B小球向前运动,再返回不会停止C小球始终向前运动D小球在4 s末速度为02(多选)如图,在光滑地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动小车质量是M,木块质量是m,力大小是F,加速度大小是a,木块和小车之间动摩擦因数是.则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是()AmgB.C(Mm)g Dma3如图所示,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳拴着的长木板,木板上站着一只老鼠已知木板的质量是老鼠
2、质量的两倍当绳子突然断开时,老鼠马上沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变由此木板沿斜面下滑的加速度为()A.sin BgsinC.gsin D2gsin4在很多旅游景点都建有山坡滑道,如图甲是某景点的山坡滑道图片,为了争辩滑行者在滑道斜坡部分AE的滑行状况,技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图AC是滑道的竖直高度,D点是AC竖直线上的一点,且有ADDE10 m,滑道AE可视为光滑,A30,滑行者从坡顶A点由静止开头沿滑道AE向下做直线滑动,g取10 m/s2.则()A滑道AE的长度为10 mB滑行者在滑道AE上滑行的加速度a5 m/s2C滑行者在滑道AE上滑行的时间为2 sD滑行者滑到
3、E点时的速度为10 m/s二、非选择题5ABS系统是一种能防止车轮被抱死而导致车身失去把握的平安装置,全称防抱死刹车系统它既能保持足够的制动力,又能维持车轮缓慢转动,已经广泛应用于各类汽车上有一汽车没有安装ABS系统,急刹车后,车轮抱死,在路面上滑动(1)若车轮与干燥路面间的动摩擦因数是0.7,汽车以14 m/s的速度行驶,急刹车后,滑行多远才停下?(2)若车轮与湿滑路面间的动摩擦因数为0.1,汽车急刹车后的滑行距离不超过18 m,刹车前的最大速度是多少?(取g10 m/s2)6如图所示,一细线的一端固定于倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球当滑块以多大的加速度
4、向左运动时,小球恰好对斜面没有压力?7如图(a),质量m1 kg的物体沿倾角37的固定粗糙斜面由静止开头向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数;(2)比例系数k.(sin370.6,cos370.8,取g10 m/s2)答案随堂作业1CD由牛顿其次定律可知:在01 s,小球向前做匀加速直线运动,1 s末速度不为零;在12 s,小球连续向前做匀减速直线运动,2 s末速度为零;依次类推,可知选项C,D正确,A,B错误2BD以M,m整体为争辩对象,依据牛顿其次定律,则a,以m为争辩对
5、象,摩擦力Ffma. 3.C绳断后,老鼠相对斜面不动,此时老鼠确定用力沿板向上爬,但板又加速下滑,板对老鼠沿斜面对上的作用力与老鼠的重力沿斜面的分力大小相等,即Fmgsin,由牛顿第三定律知老鼠对板沿斜面的作用力大小也为mgsin,对板争辩,其重力沿斜面的分力为2mgsin 则板沿斜面所受合力为F合mgsin2mgsin3mgsin. 由牛顿其次定律知,板的加速度gsin.4C本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动及其相关学问,意在考查考生应用力学学问分析实际问题的力气由图中几何关系可知AE2ADcos30210 m10 m,A错误;滑道AE与水平面的夹角为60,由mgsin60ma可得滑行者在
6、滑道AE上滑行的加速度agsin605 m/s2,B错误;由AEat2,解得t2 s,C正确;由v22aAE,解得v10 m/s,D错误5(1)14 m(2)6 m/s解析:(1)汽车加速度a11g7 m/s2,由0v2a1x1得x1 m14 m.(2)汽车加速度a22g1 m/s2依据0v2a2x2得v02 m/s6 m/s.6g解析:小球将要脱离斜面的临界条件是小球与斜面间的弹力恰好等于零,这时小球只受到绳的拉力FT和重力mg作用,且拉力FT与水平方向成45角依据牛顿其次定律,在水平方向和竖直方向分别有解得临界加速度a0g.7(1)0.25(2)0.84 kg/s解析:(1)v0,a04 m/s2,mgsinmgcosma0,0.25.(2)v5 m/s,a0,mgsinNkvcos0,Nmgcoskvsin,mg(sincos)kv(sincos)0,k kg/s0.84 kg/s.