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1、第3章5.牛頓運動定律的應用 學業(yè)分層測評20 學業(yè)分層測評（二十） （建議用時：45分鐘） ［學業(yè)達標］ 1?用30 N的水平外力F拉一靜止在光滑的水平面上質量為20 kg的物體, 力F作用3秒后消失，則第5秒末物體的速度和加速度分別是（） A? v=7?5 m/s, a=1?5 m/s2 B? v=4?5 m/s, a=1?5 m/s2 C? v=4.5 m/s, a=0 D? v=7.5 m/s, a=0 30 【解析】 物體先在力F作用下做勻加速直線運動，加速度a = 20m/s2 = 1?5 m/s2 , v=at = 4?5 m/s，撤去力F后，物

2、體以4?5 m/s的速度做勻速直線運動? 【答案】C 2?如圖3-5-7所示，放在光滑水平面上的一個物體，同時受到兩個水平方 向力的作用，其中水平向右的力F］=5 N,水平向左的力F2=10 N,當F2由10 N逐漸減小到零的過程中，物體的加速度大小是（） 圖 3-5-7 A?逐漸減小 C?先減小后增大 B?逐漸增大 D?先增大后減小 【解析】 一開始，物體受合力為F = 10 N - 5 N = 5 N，方向向左，當F2 由10 N逐漸減小，F(xiàn)也逐漸減小，當F2減小到5 N時，F(xiàn)值變?yōu)?,隨著F2 的繼續(xù)減小，F(xiàn)方向變?yōu)橄蛴?，?逐漸增大，當F2變?yōu)?的時候，F(xiàn)變?yōu)樽?大

3、5 N,由牛頓第二定律，物體的加速度也是先減小后增大，故C正確. 【答案】C 3?雨滴從空中由靜止落下,若雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的 增大而增大,如下圖所示的圖像能正確反映雨滴下落運動情況的是（ ） 【解析】 對雨滴受力分析，由牛頓第二定律得：mg?f二ma?雨滴加速下 落，速度增大，阻力增大，故加速度減小，在v-t圖像中其斜率變小，故選項C 正確． 答案】 C 4?如圖3-5-8所示，物塊以初速度v0從底端沿足夠長的光滑斜面向上滑行， 不考慮空氣阻力，則該物塊在斜面上運動全過程的v-t圖像是下圖中的（） 圖 3-5-8 【解析】 物塊在運動過程中，只受到重力和支

4、持力作用，合力不變，加速 度不變，物體先做勻減速直線運動，速度減為零后反向做勻加速直線運動.加速 度不變，故A正確. 【答案】A 5.侈選）如圖3-5-9所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率V］沿 順時針方向運動，把一質量為m的物體無初速度地輕放在左端，物體與傳送帶 間的動摩擦因數(shù)為“，重力加速度為g,則下列說法正確的是（） 圖 3-5-9 A?物體一直受到摩擦力作用，大小為“ mg B?物體最終的速度為v1 C?開始階段物體做勻加速直線運動 D?物體在勻速階段受到的靜摩擦力向右 【解析】 當把物體無初速地輕放在傳送帶的左端時，物體相對傳送帶向 左運動，故物體所受到的滑

5、動摩擦力大小為f=/img,方向水平向右，所以物體 將向右做勻加速運動，由于傳送帶足夠長，物體將加速到v1,之后與傳送帶保 持相對靜止，不再受到摩擦力的作用，故選項A、D錯，B、C對. 【答案】BC 6?（多選）如圖3-5-10所示，質量為m=1 kg的物體與水平地面之間的動摩 擦因數(shù)為0.3，當物體運動的速度為10 m/s時，給物體施加一個與速度方向相反 的大小為F=2 N的恒力，在此恒力作用下（取g=10 m/s2）（） 圖3-5-10 A?物體經(jīng)10 s速度減為零 B?物體經(jīng)2 s速度減為零 C?物體速度減為零后將保持靜止 D?物體速度減為零后將向右運動 解析】 物體受

6、到向右的恒力和滑動摩擦力的作用，做勻減速直線運動．滑 一亠 F+f 動摩擦力大小為f=卿=“mg = 3N?故a= = 5 mis，方向向右，物體減速 m 到0所需時間為唏=2 s，故B正確，A錯誤?減速到零后y,物體處于靜 止狀態(tài)，故C正確，D錯誤. 【答案】BC 7 ?在液體中下落的物體最終會達到一個恒定的速度，稱之為收尾速度?一 小鐵球質量為m，用手將它完全放入水中后靜止釋放，最后鐵球的收尾速度為v, 若鐵球在水中所受浮力保持不變恒為F，重力加速度為g關于小鐵球，下列說 法正確的是() 【導學號：96332122】 A?若測得小鐵球從釋放至達到收尾速度所用時間為t，則小鐵

7、球下落的位 vt 移為二 B?若測得小鐵球下落h時的加速度為a，則小鐵球此時的速度為迄亦 C?若測得某時小鐵球的加速度大小為a,則小鐵球此時受到的水的阻力為 m(a+g)—F D.若測得小鐵球下落t時間，通過的位移為y,則該過程的平均速度一定 為？ 做加 【解析】 小球釋放到達收尾速度過程中，阻力增大，加速度減小，做加速 度減小的加速運動，不能通過勻變速直線運動的運動學公式和推論進行求解，故 A錯誤； 為該過程中的加速度在變化，不能通過V2 =臨求解小球的速度，故 B錯誤；根據(jù)牛頓第二定律得，mg?F?f = ma ,解得小鐵球受到水的阻力f= mg?F?ma,故C錯誤；根據(jù)

8、平均速度的定義式，位移為y，時間為t，則平均 第 4頁 答案】 D 8?如圖3-5-11所示，水平恒力F=20 N，把質量m=0?6 kg的木塊壓在豎 直墻上，木塊離地面的高度H=6 m?木塊從靜止開始向下做勻加速運動，經(jīng)過 2 s到達地面.(g取10 m/s2)求： 圖 3-5-11 ⑴木塊下滑的加速度a的大??； (2)木塊與墻壁之間的動摩擦因數(shù). 【導學號：96332123】 【解析】⑴由H = 1at 2得 2H_2X6 a = 石— a 12 22 m/s2 - 3 m/s2. ⑵木塊受力分析如圖所示， 根據(jù)牛' 頓第 二定律有

9、 mg -f=ma , N = F 又f=測，解得 m(g^a 錯誤！ 021 “ —F一 = = u?z丄. 【答案】(1)3 m/s2 ［能力提升］ 9?如圖3-5-12在傾斜的滑桿上套一個質量為m的圓環(huán)，圓環(huán)通過輕繩拉 著一個質量為M的物體，在圓環(huán)沿滑桿向下滑動的過程中，懸掛物體的輕繩始 終處于豎直方向?則() 圖 3-5-12 A?環(huán)只受三個力作用 B?環(huán)一定受四個力作用 C?物體做勻加速運動 D?懸繩對物體的拉力小于物體的重力 【解析】 以物體為研究對象，物體沿滑桿向下做直線運動，加速度為零或 加速度與速度在同一直線上，而物體受到豎直向下重力和繩子豎

10、直向上的拉力， 這兩個力的合力必為零.說明物體做勻速直線運動.則環(huán)也做勻速直線運 受到重力、繩子豎直向下的拉力、滑桿的支持力和滑動摩擦力，共四個力作用， 故A、C錯誤，B正確；由平衡得到，懸繩對物體的拉力等于物體的重力，故D 錯誤?故選B. 【答案】B 10?如圖3-5-13所示，左右?guī)в泄潭〒醢宓拈L木板放在水平桌面上，物體 M放于長木板上靜止，此時彈簧對物體的壓力為3 N，物體的質量為0.5 kg，物 體與木板之間無摩擦，現(xiàn)使木板與物體M一起以6 m/s2的加速度向左沿水平方 向做勻加速運動時 A. B. C. D. () 圖 3-5-13 物體對左側擋板的壓力等于

11、零 物體對左側擋板的壓力等于3N 物體受到4個力的作用 彈簧對物體的壓力等于6N 【解析】 物體靜止時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈力F彈=3 N ,當物體向左 加速運動時，若物體對左擋板的壓力為零，由牛頓第 二定律知 F 彈=加，解得 a =6 m/s2，當加速度大于a = 6 m/s2，物體離開左擋板，彈簧長度變短，當加速度 小于 a = 6 m/s2時，物體對左擋板產(chǎn)生壓力，彈簧長度不變，所以可知選項A正 確，B、D錯誤?當加速度a = 6 m/s2時，物體受重力、支持力和彈力，故選項C 錯誤. 【答案】 A 11.樓梯口一傾斜的天花板與水平地面成0=37°，一裝潢工

12、人手持木桿綁 著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為F =20 N,刷子的質量為m=0?5 kg,刷子可視為質點，刷子與板間的動摩擦因數(shù) “=0?5,天花板長為L=4 m,取sin 37。=0?6,試求： 圖3-5-14 (1) 刷子沿天花板向上的加速度大?。? (2) 工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時間. 【解析】(1)以刷子為研究對象，分析受力情況，作出受力圖，如圖? 根據(jù)牛頓第二定律得 (F - mg)sin 0 -f=ma (F - mg)cos 0 - N = 0 又gN,聯(lián)立解得 a = 2 m/s2 i (2)刷子做勻加速

13、運動，初速度為零，位移為L = 4 m,則L = 2at 2 得到 t= 2L = 2 S 【答案】(2)2 m/s2 (2)2 s 22 ?民航客機都有緊急出口，發(fā)生意外情況時打開緊急出口，狹長的氣囊 會自動充氣生成一條通向地面的斜面，乘客可沿斜面滑行到地面上.如圖3-5-25 所示，某客機緊急出口離地面高度AB=3.0 m,斜面氣囊長度AC=5?0 m,要求 緊急疏散時乘客從氣囊上由靜止下滑到地面的時間不超過2 sg取20 m/s2,求: 圖 3-5-25 (2)乘客在氣囊上滑下的加速度至少為多大； (2)乘客和氣囊間的動摩擦因數(shù)不得超過多大.(忽略空氣阻力) 【導學號：96332224】 1 【解析】 ⑴根據(jù)運動學公式x = 2at2 得:a =舒薯血滬2?5 m/s2 故乘客在氣囊上滑下的加速度至少為 2.5 m/s2. (2)乘客在斜面上受力情況如圖所示． fuMN @ mgsinB —fuma @ 田 JI倉^K￡lssin 0H 0?6、cos 0 mas 0.437 5? 【?！?1)2?5 m/sl (2)0.437 5 抽 00