2019_2020学年新教材高中物理课后作业19牛顿运动定律的应用含解析新人教版必修.doc

课后作业(十九) 要点对点练要点一：从受力确定运动情况1在光滑的水平面上，有一个质量为m10 kg的物体在水平外力F1、F2的共同作用下处于静止状态，其中F1的大小为10 N，现将F1在水平面内旋转90后，物体立即开始运动，求：(1)物体运动的加速度大小；(2)物体运动后，前4 s内的位移大小解析由二力平衡得：F1F210 N，将F1在水平面内旋转90后，其合力大小F N10 N.(1)由牛顿第二定律Fma得物体运动的加速度大小a m/s2 m/s2.(2)物体运动后前4 s内位移的大小xat242 m8 m.答案(1) m/s2(2)8 m2一个静止在水平地面上的物体，质量是2 kg，在10 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数是0.2，g取10 m/s2.求：(1)物体在4 s末的速度；(2)物体在4 s内发生的位移解析(1)设物体所受支持力为N，所受摩擦力为f，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Ffma1Nmg又fN联立式得a1a13 m/s2设物体4 s末的速度为v1，则v1a1t联立式得v112 m/s(2)设4 s内发生的位移为x1，则x1a1t2联立式得x124 m答案(1)12 m/s(2)24 m要点二：从运动情况确定受力3如图甲所示，质量m5 kg的物体静止在水平地面上的O点，如果用F120 N的水平恒定拉力拉它时，运动的st图像如图乙所示；如果水平恒定拉力变为F2，运动的vt图像如图丙所示求：(1)物体与水平地面间的动摩擦因数；(2)拉力F2的大小解析(1)用F120 N的水平恒定拉力拉它时，根据图像可知，物体做匀速直线运动，故F120 Nmg，解得0.4；(2)如果水平恒定拉力变为F2，根据图像可知a m/s22 m/s2，物体做匀加速直线运动，F2mgma，解得F2mgma30 N.答案(1)0.4(2)30 N4如图所示，有一足够长的粗糙斜面，倾角37，一滑块以初速度v016 m/s从底端A点滑上斜面，滑至B点后又返回到A点，滑块与斜面之间的动摩擦因数0.25.(已知：sin370.6，cos370.8，重力加速度g10 m/s2)求：(1)AB之间的距离；(2)滑块再次回到A点时的速度；(3)滑块在整个运动过程中所用的时间解析(1)设滑块从A滑到B过程的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得ma1mgsinmgcos，则a18 m/s2，由vv2a1xAB，得AB之间的距离xAB16 m；(2)设滑块从B返回到A过程的加速度大小为a2，由牛顿第二定律得：ma2mgsinmgcos，则a24 m/s2，则滑块返回到A点时的速度为vt，有v2a2xAB，解得：vt8 m/s；(3)设滑块从A到B用时为t1，从B返回到A用时为t2，则有：t12 s，t22 s，则滑块在整个运动过程中所用的时间为：tt1t2(22) s.答案(1)16 m(2)8 m/s(3)(22) s综合提升练5如图所示，质量m2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们之间弹力的0.25倍现对物体施加一个大小F8 N，与水平方向夹角37的斜向上的拉力求物体在拉力作用下5 s内通过的位移(sin370.6，cos370.8，取g10 m/s2)解析物体受到四个力的作用，如图所示，建立直角坐标系并分解力F.根据牛顿第二定律，x、y两个方向分别列方程FcosFfmaFsinFNG0FN为水平面对物体的支持力，即物体与水平面之间的弹力，故摩擦力FfFN由得a1.3 m/s2，由运动学公式得5 s内物体的位移xat21.352 m16.25 m.答案16.25 m6如图甲所示，质量为1.0 kg的物体置于固定斜面上，斜面的倾角37，对物体施以平行于斜面向上的拉力F，物体运动的Ft图像如图乙(规定沿斜面向上的方向为正方向，g10 m/s2，sin370.6)，物体与斜面间的动摩擦因数3/8，试求：(1)01 s内物体运动位移的大小；(2)1 s后物体继续沿斜面上滑的距离解析(1)根据牛顿第二定律得：在01 s内Fmgsin37mgcos37ma1，解得a118 m/s201 s内的位移x1a1t9 m(2)1 s时物体的速度va1t118 m/s1 s后物体继续沿斜面减速上滑的过程中mgsin37mgcos37Fma2，解得a23 m/s2设物体继续上滑的距离为x2，由2a2x2v2得x254 m答案(1)9 m(2)54 m4