沪科版 (2019)必修 第一册4.5 牛顿运动定律的案例分析第二课时复习练习题

这是一份沪科版 (2019)必修 第一册4.5 牛顿运动定律的案例分析第二课时复习练习题，共16页。试卷主要包含了如图所示，质量分别为m等内容，欢迎下载使用。
【精选】4.5牛顿运动定律的案例分析-1作业练习一．单项选择1．如图所示，某发射系统内有一木箱，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱上．下表面都装有压力传感器。木箱静止时，两个传感器都有读数，当系统竖直向上发射时相比于静止，可能的是（ 　　）
 A．两个传感器的读数都增大 B．上表面传感器读数增大，下表面传感器读数减小C．上表面传感器读数增大，下表面传感器读数不变 D．上表面传感器读数减小，下表面传感器读数不变2．如图所示，将一盒未开封的香皂置于桌面上的一张纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，香皂盒的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验（示意图如图所示），若香皂盒和纸板的质量分别为m1和m2，各接触面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g。若本实验中，m1=100g，m2=5g，μ=0.2，香皂盒与纸板左端的距离d=0.1m，若香皂盒移动的距离超过l=0.002m，人眼就能感知，忽略香皂盒的体积因素影响，g取10m/s2，为确保香皂盒移动不被人感知，纸板所需的拉力至少是（　　）
 A. 1.42N B. 2.24N C. 22.4N D. 1420N3．如图甲所示，足够长的传送带与水平面夹角为θ，在传送带上某位置轻轻放置一小滑块，小滑块与传送带间动摩擦因数为μ，小滑块速度随时间变化关系如图乙所示，v0．t0已知，则（　 　） A．传送带是可能是顺时针转动 B． C．传送带的速度大于v0 D．t0后滑块的加速度为4．如图所示，光滑斜面可以固定在竖直墙面和水平地面间与竖直墙面夹角成不同的角θ，A．B是斜面上两点，角θ分别为25°．35°．45°和55°时，让同一物块从A点由静止下滑到B点，物块下滑时间最短对应的角θ是（　　）
 A．25° B．35° C．45° D．55°5．一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量M=15的重物，重物静止于地面上，有一质量的猴子从绳子另一端沿绳向上爬，如图所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为（）（　　 ）
 A． B． C． D．6．从地面上以初速度 v0竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为 v1，且落地前球已经做匀速运动。则下列说法正确的是（　　 ）A．小球加速度在上升过程中逐渐增加，在下降过程中逐渐减小B．小球上升过程中的平均速度小于C．小球的速度在上升过程中逐渐减小，在下降过程中均匀增加D．小球下降过程（在匀速之前的）中的平均速度小于7．如图所示，质量分别为m．2m的物块A和B通过一轻弹簧连接，并放置于倾角为θ的光滑固定斜面上，用一轻绳一端连接B，另一端固定在墙上，绳与斜面平行，物块A和B静止。突然剪断轻绳的瞬间，设A．B的加速度大小分别为aA和aB，（弹簧在弹性限度内，重力加速度为g）则（　　）
 A. aA=0，aB=gsinθ B. aA=0，aB=gsinθ C. aA=0，aB=2gsinθ D. aA=aB=gsinθ8．如图所示，质量相等的两木块A和B，当两木块用轻绳连接放置在水平面上时，用大小为F的拉力拉动向右加速运动，若地面为光滑，则绳的拉力大小为F1，若地面不光滑，则绳的拉力大小为F2。当两木块用轻绳相连，绕过滑轮放置（如图），A．B以相同大小的加速度一起加速运动，若地面光滑，则绳的拉力大小为F3，若地面不光滑，则绳的拉力大小为F4。关于绳子拉力大小关系，下列选项正确的是（    ）A．B．C．D．9．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A，受到水平推力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面之间的最大静摩擦力大小与滑动摩擦力大小相等，则（ 　　）
 A．时间内物体的速度逐渐增大B．时刻物体的速度最大C．时刻物体的速度最大D．时刻后物体立即做反方向运动10．如图所示，一个轻质弹簀固定在一小车的地板上，弹簧的上端连接一小球，小球通过轻质细绳悬挂在小车的顶板上。小车和小球一起以某一加速度向右做匀加速直线运动时，轻质弹簧刚好沿竖直方向，细绳与竖直方向成角。则下列说法正确的是（　　）A．细绳对小球不一定有拉力的作用B．轻弹簧对小球一定有弹力的作用C．细绳对小球一定有拉力的作用，轻弹簧对小球不一定有弹力D．细绳对小球不一定有拉力的作用，轻弹簧对小球也不一定有弹力11．如图所示，光滑斜面体固定在水平面上，倾角为30°，轻弹簧下端固定A物体，A物体质量为m，上表面水平且粗糙，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，初始时A保持静止状态，在A的上表面轻轻放一个与A质量相等的B物体，随后两物体一起运动，则（　　）A. 当B放在A上的瞬间，A．B的加速度大小为0.5gB. 当B放在A上瞬间，B对A的摩擦力方向水平向左C. A和B一起下滑距离时，A和B的速度达到最大D. 当B放在A上的瞬间，A对B的支持力大小等于mg12．一物体在n个共点力作用下处于静止状态，若让其中一个力方向不变，大小逐渐减小到零，然后又逐渐恢复到原来的大小，在这一过程中物体的速度图像为（　　）A.  B.  C.  D. 13．在倾角为30°的光滑斜面上，小滑块A和B之间用轻质弹簧连接，A的上端用细线固定，小滑块A的质量是小滑块B质量的一半。开始两个物块均静止，现在把细线OA剪断，在剪断细线瞬间A和B的加速度大小分别是（　　）
 A. 3g，0 B. ， C. ，0 D. g，g14．如图所示，一弹簧一端固定在倾角为θ=37°的光滑固定斜面的底端，另一端拴住质量为m1=6kg的物体P，Q为一质量为m2=10kg的物体，弹簧的质量不计，劲度系数k=600N/m，系统处于静止状态。现给物体Q施加一个方向沿斜面向上的力F，使它从静止开始沿斜面向上做匀加速运动，已知在前0.2s时间内，F为变力，0.2s以后F为恒力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，则力F的最小值与最大值为（　　）
 A．Fmin=N，Fmax=N B．Fmin=N，Fmax=NC．Fmin=N，Fmax=N D．Fmin=N，Fmax=N15．鱼在水中沿直线水平向左加速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是（  ）A.  B. C.  D. 16．将一质量不计的光滑杆倾斜地固定在水平面上，如图甲所示，现在杆上套一光滑的小球，小球在一沿杆向上的拉力F的作用下沿杆向上运动。该过程中小球所受的拉力以及小球的速度随时间变化的规律如图乙．丙所示。g取10m/s2。则下列说法错误的是（　　）A. 在2~4s内小球的加速度大小为0.5m/s2B. 小球质量为2kgC. 杆的倾角为30°D. 小球在0~4s内的位移为5m17．如图所示，质量为的长木板B静置于光滑水平面上，其上放置质量为的物块A，A与B之间的动摩擦因数为0.5设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且当地的重力加速度为。当木板A和B刚好要发生相对滑动时，拉力F的大小为（　　）A． B． C． D．18．如图甲所示，用体重计研究运动与力的关系，测量者先静止站在体重计上，然后完成下蹲动作。该过程中体重计示数的变化情况如图乙所示。则（　　）A 测量者经历了加速．减速．再加速．再减速四个阶段B. 测量者在t1～t3时间内表现为先失重后超重C. 测量者在t3时刻速度最小D. 测量者在t4时刻加速度最大
参考答案与试题解析1．【答案】D【解析】对弹簧与物块组成的系统，设木箱上表面对系统的弹力为F1，下表面对系统的弹力为F2，平衡时，根据平衡条件F1+mg=F2当竖直向上发射时，对系统，根据牛顿第二定律F2-F1-mg=ma对物块，因为弹簧弹力不可能变的更大，由T- F1-mg=ma因为a大于0，则F1不可能增大。综上，则可能F1减小，F2不变即上表面传感器读数减小，下表面传感器读数不变。故选D。2．【答案】A【解析】【详解】香皂盒的加速度纸板加速度 对香皂盒 对纸板 纸板抽出后香皂盒运动的距离 a3=a1由题意知a1t1=a3t2l=x1+x2解得F=142N故选A。3．【答案】D【解析】A．若传送带顺时针转动，当滑块下滑时（mgsinθ>μmgcosθ），将一直匀加速到底端；当滑块上滑时（mgsinθ<μmgcosθ），先匀加速运动，在速度与传送带速度相等后将匀速运动，两种均不符合运动图像；故传送带是逆时针转动，A错误。B．滑块在0～t0内，滑动摩擦力向下，做匀加速下滑，即有由题图可知则B错误；C．经过分析，由图可知，传送带的速度等于v0，C错误。D．滑块与传送带的速度相等后的加速度代入μ值得D正确。故选D。4．【答案】A【解析】物块下滑加速度根据匀变速直线运动中位移时间关系有得故角θ越小，下滑时间越短。故选A。5．【答案】B【解析】为使得重物不离开地面，则绳子上的拉力最大为T=Mg则对猴子分析可知解得故选B。6．【答案】B【解析】AC．上升过程，受重力和阻力，合力向下，根据牛顿第二定律，有f+mg=ma解得由于是减速上升，阻力逐渐减小，故加速度不断减小；下降过程，受重力和阻力，根据牛顿第二定律，有mg-f=ma′解得由于速度变大，阻力变大，故加速度变小，故在下降过程中速度并不是均匀增加，即上升和下降过程，加速度一直在减小，故AC错误；B．速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，如图所示：从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于，故小球上升过程的平均速度小于，故B正确；D．与C项同理，下降过程（在匀速之前的）图线与时间轴围成的面积大于匀变速时图线与时间轴围成的面积，则平均速度大于，故D错误。故选B。7．【答案】A【解析】【详解】开始系统静止，由平衡条件得，对A可知弹簧弹力细线被烧断瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则：A受力情况未变，所受合外力为零，加速度为零，即对B，由牛顿第二定律得（方法二：A受力情况未变，得，对AB整体由牛顿第二定律解得故选A。8．【答案】C【解析】先分析左图，若地面光滑，对整体，根据牛顿第二定律有对A，根据牛顿第二定律有解得若地面不光滑，设A．B受地面的摩擦力均为f，对整体，根据牛顿第二定律有对A，根据牛顿第二定律有解得故再分析右图，若地面光滑，对整体，根据牛顿第二定律有对A，根据牛顿第二定律有解得若地面不光滑，A受地面的摩擦力仍为f，对整体，根据牛顿第二定律有对A，根据牛顿第二定律有联立解得即故选C。9．【答案】C【解析】A．时间内水平推力小于最大静摩擦力，物体处于静止状态，故A错误；BC．时间内，推力大于最大静摩擦力，物体加速运动，速度一直增大，时刻物体的速度最大，故B错误，C正确；D．时刻后，推力小于最大静摩擦力，先做减速运动，故D错误。故选C。10．【答案】C【解析】小球向右做匀加速直线运动，合外力必定水平向右，而可能受到的弹簧弹力和重力均在竖直方向，故其一定受到细绳对它的拉力。设系统的加速度为a，绳的拉力为T，根据牛顿第二定律 Tsin=ma当时，细绳竖直方向分力与重力恰好平衡，则此时轻弹簧对小球没有弹力的作用。故选C。11．【答案】C【解析】【详解】A．设A．B质量均为m，根据平衡条件可知初始时弹簧对A的弹力大小为当B放在A上的瞬间，弹簧弹力不会发生突变，设A．B的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有解得故A错误；BD．当B放在A上的瞬间，B的加速度方向沿斜面向下，同时存在水平向左和竖直向下的分量，所以A对B的摩擦力方向水平向左，根据牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向水平向右，且B处于失重状态，A对B的支持力大小小于mg，故BD错误；C．初始时弹簧的伸长量为A和B一起向下滑动时，弹簧弹力逐渐增大，A和B先做加速度减小加速运动，当加速度减为零时速度达到最大，此时弹簧的伸长量为A和B一起下滑的距离为故C正确。故选C。12．【答案】D【解析】【详解】初始时物体在n个共点力的作用下处于平衡状态，让其中一个力方向不变，大小逐渐减小到零，然后又逐渐恢复到原来的大小，在此过程中物体受到的合力先逐渐增大，再逐渐减小。结合牛顿第二定律可知物体的加速度先逐渐增大，然后逐渐减小，故ABC错误，D正确。故选D。13．【答案】C【解析】【详解】设A的质量为m，则B的质量为2m，剪断细线前细线的拉力为对B有剪断细线的瞬间，细线的拉力立刻减为零，而弹簧的弹力不变，则B的加速度为零，A的加速度为故ABD错误，C正确？故选C。14．【答案】A【解析】设初始时弹簧的压缩量为x1，则根据胡克定律有 ①设Q做匀加速运动的加速度大小为a，则在P．Q分离前P也以a做匀加速运动。由题意可知在经过t=0.2s二者分离时P和Q运动的位移大小为   ②对P根据牛顿第二定律有 ③联立①②③解得   ④初始状态下F有最小值Fmin，此时对P．Q整体根据牛顿第二定律有 ⑤解得   ⑥在P．Q分离后F有最大值Fmax，此时对Q根据牛顿第二定律有 ⑦解得   ⑧故选A。【点睛】求解此题的关键在于抓住临界状态，即P．Q恰好分离时，二者之间的压力为零，根据这一条件以及弹力与位移的关系单独对P列方程求解出加速度，此后再适当选用整体法与隔离法从而得出力的最小值与最大值。15．【答案】C【解析】【详解】鱼在水中受水的浮力保持鱼在竖直方向的平衡，由于水平方向向左加速，故鱼受水平方向向左的外力；故水对鱼的作用力应是浮力与向左推动力的合力，故应斜向左上方，故C正确，ABD错误。故选C16．【答案】B【解析】【详解】A．由图丙可得，在2~4s内小球的加速度大小为A不符合题意；B．在0~2s内小球做匀速直线运动时，重力沿杆向下的分力等于5N，在2~4s内由牛顿第二定律有解得B符合题意；C．设杆与水平面的夹角为，则有解得C不符合题意；D．由速度时间图像可知，图线与坐标轴围成的面积表示位移，即0~4s内小球的位移为5m，D不符合题意。故选B。17．【答案】A【解析】A物体的加速度由B对A的摩擦力提供，当摩擦力达到最大静摩擦的时候，A．B发生相对滑动，A物体的最大静摩擦力为则发生相对滑动时，A的加速度为将A．B看成一个整体，由牛顿第二定律得代入数据解得故A正确，BCD错误。故选A。18．【答案】D【解析】【详解】A．根据图像可知，体重计示数与受支持力大小相等，支持力先小于重力，后大于重力，故先失重后超重，即经历先加速下降后减速下降，故A错误；B．测量者在时间内表现为失重，因为支持力小于重力，合力向下，加速度向下，故B错误；C．测量者在时刻之前，合力一直向下，向下加速，时刻速度最大，故C错误；D．测量者时刻合力最大，根据牛顿第二定律可知，加速度最大，故D正确；故选D。