高中物理新教材人教版必修第一册 自测题 4.5 牛顿运动定律的应用 Word版含解析.docx

第四章 运动和力的关系
5 牛顿运动定律的应用

1.一个原来静止在光滑平面上的物体,质量是7 kg,在14 N 的恒力作用下开始沿直线运动,则该物体5 s末的速度大小及5 s内通过的位移大小分别为
(　　)
A.8 m/s　25 m B.2 m/s　25 m
C.10 m/s　25 m D.10 m/s　12.5 m
答案:C
2.如图甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下.下滑位移为x时的速度为v,其x-v2图像如图乙所示,g取10 m/s2,则斜面倾角θ为
(　　)

甲 乙
A.30° B.45° C.60° D.75°
答案:A
3.如图所示,AD、BD、CD是竖直平面内三根固定的光滑细杆,A、B、C、D位于同一圆周上,A点为圆周的最高点,D点为最低点.每根杆上都套着一个小滑环
(图中未画出),三个滑环分别从A、B、C处由静止释放.用t1、t2、t3依次表示各滑环到达D点所用的时间,则 (　　)
A.t1<t2<t3 B.t1>t2>t3 C.t3>t1>t2 D.t1=t2=t3
解析:设圆的半径为R,取一根滑杆ED,如图所示.
设∠ADE=θ,由直角三角形得xED=2Rcosθ;滑环沿ED下滑时,a=gcosθ;由位移公式得t=2xa=2×2Rcosθgcosθ=2Rg,可知时间t与倾角无关,所以滑环沿三根细杆下滑所用的时间是相等的,选项D正确.
答案:D
4.在光滑水平面上以速度v运动的物体,从某一时刻开始受到一个跟运动方向共线的力F的作用,其速度图像如图甲所示.那么它受到的力F随时间变化的关系图像是图乙中的 (　　)
甲

A B C D
乙
答案:A
5.质量为0.5 kg的物体在水平面上以一定的初速度运动,a、b分别是物体不受拉力和受到水平拉力作用时的v-t图线,则拉力与摩擦力大小之比为
(　　)
A.1∶2 B.3∶2 C.3∶1 D.2∶1
解析:物体不受水平拉力时,加速度大小为a1=ΔvΔt=64 m/s2=1.5 m/s2,物体受到水平拉力作用时,加速度大小为a2=ΔvΔt=12-68 m/s2=0.75 m/s2,根据牛顿第二定律得Ff=ma1,F-Ff=ma2,可得F∶Ff=3∶2,故选项B正确.
答案:B
6.一架质量m=5.0×103 kg的喷气式飞机,从静止开始在跑道上滑行,经过距离x=5.0×102 m,达到起飞速度v=60 m/s.在这个过程中飞机受到的平均阻力是飞机重力的2%.g取10 m/s2,飞机滑行时受到的牵引力多大?
解析:飞机在加速过程中,由运动学公式得
v2=2ax,
所以a=v22x=3.6 m/s2.
由牛顿第二定律得
F-0.02mg=ma,
所以F=0.02mg+ma=1.9×104 N.
答案:1.9×104 N
【拓展提高】
7.(多选)如图所示,水平传送带以恒定速度v向右运动.将质量为m的物体