课时跟踪训练(二十五)牛顿运动定律的应用
A级—学考达标
1.物体静止于光滑水平面上,某时刻在物体上施加一个水平向东的力F,且F的大小逐渐减小到零,关于此过程中物体的运动情况,下列说法错误的是( )
A.物体的加速度逐渐减小到零
B.物体向东做减速运动
C.物体的速度变化得越来越慢
D.当F减小到零时,物体向东的速度最大
解析:选B 根据牛顿第二定律F=ma,F的大小逐渐减小到零,物体的加速度逐渐减小到零,故A正确; 物体的加速度向东逐渐减小,速度向东增加的越来越慢,故B错误,C正确;由于速度一直在增大,当F减小到零时,物体向东的速度最大,故D正确。
2.如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一条不计质量的轻弹簧,放在光滑水平面上的A球紧靠墙壁。今用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间( )
A.A球的加速度为 B.A球的加速度为
C.B球的加速度为 D.B球的加速度为
解析:选D 撤去F瞬间,弹簧来不及发生形变,A球的受力情况不变,所受合力为零,A球的加速度为零,A、B错误;B球在水平方向受弹力作用,弹力大小等于F,由牛顿第二定律知,B球的加速度为,C错误,D正确。
3.用30 N的水平外力F拉一静止在光滑的水平面上质量为20 kg的物体,力F作用3 s后消失,则第5 s末物体的速度和加速度分别是( )
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
解析:选C 物体先在力F作用下做匀加速直线运动,加速度a= m/s2=1.5 m/s2,v=at=4.5 m/s,撤去力F后,物体以4.5 m/s的速度做匀速直线运动。故C正确。
4.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s2,则汽车刹车前的速度为( )
A.7 m/s B.14 m/s
C.10 m/s D.20 m/s
解析:选B 设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a,由牛顿第二定律得:μmg=ma,解得:a=μg。由匀变速直线运动的速度位移关系式v02=2as,可得汽车刹车前的速度为:v0=== m/s=14 m/s,因此B正确。
5.如图所示,质量为m=3 kg的木块放在固定的倾角为θ=30°的足够长斜面上,木块可以沿斜面匀速下滑。若用沿斜面向上的力F作用于木块上,使其由静止开始沿斜面向上加速运动,经过t=2 s时间木块沿斜面上升4 m的距离,则推力F为(g取10 m/s2)( )
A.42 N B.6 N
C.21 N D.36 N
解析:选D 因木块能沿斜面匀速下滑,由平衡条件知:mgsin θ=μmgcos θ,所以μ=tan θ;当在推力作用下加速上滑时,由运动学公式s=at2得 a=2 m/s2,由牛顿第二定律得:F-mgsin θ-μmgcos θ=ma,解得F=36 N,故选项D正确。
6.一质量为m=1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动,1 s末撤去恒力F,其vt图像如图所示,则恒力F和物体所受阻力f的大小是( )
A.F=8 N B.F=9 N
C.f=2 N D.f=6 N