2021-2022學(xué)年魯科版（2019）必修第一冊5.3牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律課后作業(yè)（解析版）1．一物體直線運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示，則物體（）A．和兩個(gè)時(shí)刻速度方向相反B．的位移大于的位移C．合力方向一直不變D．速度先變小后變大2．如圖所示，水平恒力F推小車和貨物一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車質(zhì)量為M，貨物的質(zhì)量為m，它們的共同加速度為a，貨物與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。小車與地面間的滾動(dòng)摩擦力不計(jì)，在運(yùn)動(dòng)過程中（）A．貨物受到的合力大小為F B．貨物受到的合力大小一定為μmgC．小車受到的摩擦力大小一定為 D．小車受到的合力大小一定為F-μmg3．如圖所示，小木塊A疊放在木板B上，靜置于光滑水平面上。木板B足夠長，且A、B接觸面粗糙。現(xiàn)用一水平拉力作用在B上，使其從靜止開始向右運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間。用代表B對A的摩擦力，下列說法正確的是（）A．小木塊A由于具有慣性一定保持靜止?fàn)顟B(tài)B．小木塊A相對于木板B一定向左滑動(dòng)C．做的功等于小木塊A動(dòng)能的增加量D．做的功等于木板B動(dòng)能的增加量4．利用國際單位制，可以推導(dǎo)出某個(gè)未知物理量的單位。已知一個(gè)球形物體在空中下落時(shí)的動(dòng)力學(xué)方程為：。其中c為一個(gè)常量，ρ為密度，r為半徑，v為速度。則常量c的國際單位是（）A．沒有單位 B． C． D．5．在光滑水平面上，一個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時(shí)刻（）起一水平力作用在該物體上，并且該力從時(shí)刻開始逐漸減小到零，然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大?。ù肆Φ姆较蚴冀K未變）。下列各圖中，最有可能正確描述該過程中物體速度變化情況的是（）A．B．

C．D．6．如圖所示，質(zhì)量為M的某中學(xué)生背靠在地鐵車廂，發(fā)現(xiàn)車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的小球用細(xì)繩懸掛在車廂內(nèi)的扶手上。系統(tǒng)穩(wěn)定后，他用手機(jī)拍攝下某時(shí)刻的情景，發(fā)現(xiàn)細(xì)繩偏離豎直方向角度是，重力加速度是g。下列說法正確的是（）A．地鐵一定在向右加速運(yùn)動(dòng)B．中學(xué)生受到摩擦力大小是C．中學(xué)生受到地鐵施加的作用力大小等于D．若地鐵靜止時(shí)仍要小球保持圖示狀態(tài)，則需對小球施加外力的最小值為7．如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體靜止在水平地面上，質(zhì)量為m的滑塊在沿著斜面向上的恒力F作用下向下做勻速運(yùn)動(dòng)，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知重力加速度為g，在滑塊下滑的過程中，下列說法正確的是（）A．地面對斜面體的支持力大于B．撤去恒力F后，物塊減速下滑C．撤去恒力F后，地面對斜面體的支持力不變D．撤去恒力后地面對斜面體的摩擦力方向水平向右8．如圖所示，質(zhì)量為m2的物塊B放在光滑的水平桌面上，其上放置質(zhì)量為m1的物塊A，用通過光滑定滑輪的細(xì)線將A與質(zhì)量為M的物塊C連接，釋放C，A和B一起以加速度大小a從靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度大小為g，則細(xì)線中拉力的大小可表示為（）A． B．C． D．9．在大型物流貨場，廣泛的應(yīng)用傳送帶搬運(yùn)貨物。如圖甲所示，與水平面傾斜的傳送帶以恒定的速率運(yùn)動(dòng)，皮帶始終是繃緊的，將的貨物放在傳送帶上的A端，經(jīng)過1.2s到達(dá)傳送帶的B端。用速度傳感器測得貨物與傳送帶的速度v隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。已知重力加速度，則可知（）A．貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5B．A、B兩點(diǎn)的距離為2.4mC．貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，傳送帶對貸物做功的大小為8JD．貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為4.8J10．如圖所示，木塊（視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量與長木板靜止疊放在光滑的水平面上，木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，現(xiàn)在給木塊的水平拉力F是木板重力的2倍，則木塊、木板剛好要發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為，下列說法正確的是（）A．此時(shí)木板相對木塊有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢B．此時(shí)整體所受的合力小于FC．木板的質(zhì)量為D．此時(shí)整體的加速度為11．某智能分揀裝置如圖所示，A為包裹箱，為傳送帶。傳送帶保持靜止，包裹以初速度從滑上傳送帶，當(dāng)滑至傳送帶底端時(shí)，該包裹經(jīng)系統(tǒng)掃描檢測，發(fā)現(xiàn)不應(yīng)由A收納，則被攔停在處，且系統(tǒng)啟動(dòng)傳送帶輪轉(zhuǎn)動(dòng)，將包裹送回處。已知，包裹與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，傳送帶與水平方向夾角，傳送帶長度，重力加速度，，，求：（1）包裹沿傳送帶下滑過程中剛到達(dá)時(shí)的速度大小；（2）若傳送帶啟動(dòng)后，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)速度，則包裹從處由靜止被送回到處所需的時(shí)間。12．如圖甲所示，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜止于水平面。已知A的質(zhì)量和B的質(zhì)量均為，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等，重力加速度取。若開始，木板B受的水平恒力作用，時(shí)改為，方向不變，時(shí)撤去。（1）木板B受的水平恒力作用時(shí)，A、B的加速度、大小各為多少；（2）從開始，到A、B都靜止，A在B上相對B滑行的位移為多少；（3）請以縱坐標(biāo)表示A受到B的摩擦力，橫坐標(biāo)表示運(yùn)動(dòng)時(shí)間（從開始，到A、B都靜止），取運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较?，在圖乙中畫出的關(guān)系圖線（以圖線評分，不必寫出分析和計(jì)算過程）。13．如圖所示，一輛貨車載著許多相同的圓柱形空油桶在高速公路上勻速行駛，由于霧霾影響，該車駕駛員的能見度為。已知每只空油桶質(zhì)量為，重力加速度g取，不計(jì)油桶之間的摩擦力。（1）貨車勻速行駛時(shí)，桶C受到桶A給它的支持力為多大？（2）為防止緊急剎車時(shí)桶C脫離桶B砸向前方的駕駛室而發(fā)生危險(xiǎn)，剎車時(shí)的加速度不能超過多少？（3）為確保安全行駛，貨車勻速行駛的速度不能超過多大？14．在平直的公路上，一輛以22m/s的速度勻速行駛的汽車，因前方出現(xiàn)事故，司機(jī)緊急剎車，汽車開始減速。剎車1s后ABS制動(dòng)系統(tǒng)開始工作，ABS制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)前后汽車所受阻力f與汽車重力mg的比值隨時(shí)間t變化的情況可簡化為如下圖所示的圖像。取重力加速度g=10m/s2求∶（1）汽車在1s末的速度大?。唬?）汽車從開始減速到停止的過程中行駛的位移大小。15．如圖甲所示，質(zhì)量的長木板放在足夠大的光滑水平面上，長木板在水平拉力作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)撤去水平拉力F，同時(shí)將一物塊（視為質(zhì)點(diǎn)）輕輕放到長木板的右端，物塊最終沒有滑離長木板。物塊運(yùn)動(dòng)過程的圖像如圖乙所示，取重力加速度大小。求物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)和物塊的質(zhì)量。16．某興趣小組對老師演示慣性的一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入的研究。如圖甲所示，長方形硬紙板放在水平桌面上，紙板一端稍稍伸出桌外，將一塊橡皮擦置于紙板的中間，用手指將紙板水平彈出，如果彈的力度合適，橡皮擦將脫離紙板，已知橡皮擦可視為質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量為，硬紙板的質(zhì)量為，長度為。橡皮擦與紙板、桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為，紙板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，認(rèn)為最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為。（1）手指對紙板的作用力與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，要使橡皮擦相對紙板滑動(dòng)，至少多大？（2）手指對紙板的作用時(shí)間很短，可認(rèn)為作用結(jié)束后，紙板獲得速度但位移近似為零，則要使橡皮擦脫離紙板，需滿足的條件？（3）若要求橡皮擦移動(dòng)的時(shí)間不超過，求紙板被彈出的最小速度？17．如圖所示，用雙子星號宇宙飛船m1去接觸正在軌道上運(yùn)行的火箭組m2（發(fā)動(dòng)機(jī)已熄火）。接觸以后，開動(dòng)飛船尾部的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速。推進(jìn)器的平均推力F等于897N，推進(jìn)器開動(dòng)時(shí)間為7s。測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s。已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量是m1=3400kg，求∶（1）火箭組的質(zhì)量m2；（2）宇宙飛船對火箭組的推力大小。18．冰壺比賽是以隊(duì)為單位在冰上進(jìn)行的一種投擲性競賽項(xiàng)目，是冬奧會(huì)的重要項(xiàng)目之一，我國女子冰壺隊(duì)曾奪得世錦賽冠軍，冬奧會(huì)的季軍。如果某次比賽，冰壺被運(yùn)動(dòng)員以大小為3m/s的初速度推出，結(jié)果在冰面上滑行了18m；若冰壺被推出的初速度不變，為了使冰壺滑得更遠(yuǎn)些，當(dāng)冰壺滑行10m時(shí)，兩位運(yùn)動(dòng)員開始擦冰至冰壺靜止，結(jié)果冰壺運(yùn)動(dòng)到了26m處，已知重力加速度g=10m/s2，沒有擦冰和擦冰時(shí)，冰壺的運(yùn)動(dòng)均看成勻變速運(yùn)動(dòng)。求：（1）沒有擦冰時(shí)，冰壺運(yùn)動(dòng)過程中與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）第二次冰壺運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。19．4月29日，長征五號B遙二運(yùn)載火箭在海南文昌發(fā)射場發(fā)射升空，成功將空間站“天和核心艙”送入預(yù)定軌道，標(biāo)志著我國新一代空間站建設(shè)工作正式開啟。本次發(fā)射起飛總質(zhì)量為，其中“天和號核心艙”的質(zhì)量為，假設(shè)在發(fā)射最初的5s內(nèi)運(yùn)載火箭上升了72.5m，在這5s內(nèi)不計(jì)空氣阻力，把火箭的運(yùn)動(dòng)看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求（1）這5s內(nèi)的火箭的加速度；（2）第3s內(nèi)火箭上升的高度；（3）這5s內(nèi)核心艙對火箭的作用力。20．如圖所示，某?？萍夹〗M設(shè)計(jì)了防疫多功能無人機(jī)項(xiàng)目，該無人機(jī)能在陌生的環(huán)境中自主建圖并定位，試驗(yàn)期間，無人機(jī)在操場上通過遙感定位了“體溫異常者”，便自動(dòng)調(diào)整懸停至“體溫異常者”頭頂正上方高為H1的地方，后以加速度大小豎直向下勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到時(shí)立即以加速度大小向下勻減速至速度為0，重新懸停在“體溫異常者”頭頂正上方的地方，隨即進(jìn)行二次測量。已知空氣阻力大小恒為，無人機(jī)含裝備總質(zhì)量，被測對象保持靜止。求（1）勻加速下降過程的距離h1；（2）勻減速下降過程中受到的豎直升力F的大??；（3）H1的大小。參考答案1．B【詳解】A．和兩個(gè)時(shí)刻的速度均為負(fù)值，速度方向相同，故A錯(cuò)誤；B．由圖像圍成的面積表示位移，通過數(shù)格子數(shù)，可知的位移大于的位移，故B正確；C．由圖像的斜率表示加速度，可知的加速度為負(fù)，的加速度為正，方向發(fā)生改變，故C錯(cuò)誤；D．由圖像知，速度增大，速度變小，故D錯(cuò)誤。故選B。2．C【詳解】ABD．把小車和貨物看成一個(gè)整體，根據(jù)牛頓第二定律有F=(M+m)a貨物水平方向只受靜摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律有小車水平方向受外力和靜摩擦力作用，根據(jù)牛頓第二定律有故ABD錯(cuò)誤；C．根據(jù)牛頓第三定律，可得小車受到的摩擦力與貨物受到的摩擦力等大反向，所以小車受到的摩擦力大小一定為故C正確。故選C。3．C【詳解】A．木板受到F后，有向右的加速度，開始向右運(yùn)動(dòng)，小木塊A由于具有慣性，要保持靜止，所以相對木板B向左運(yùn)動(dòng)，受到向右的摩擦力f，所以小木塊開始向右運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．如果小木塊A相對于木板B向左滑動(dòng)；如果兩者共速后，保持相對靜止，一起向右運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；C．f代表B對A的摩擦力，根據(jù)動(dòng)能定理可知f做的功等于小木塊A動(dòng)能的增加量，故C正確；D．B除了受到拉力F外還受到A對B的摩擦力，合力不等于F，所以F做的功不等于木板B動(dòng)能的增加量，故D錯(cuò)誤。故選C。4．A【詳解】根據(jù)題意解得代入單位故選A。5．D【詳解】根據(jù)牛頓第二定律，物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，且加速度先減小后增大。圖像的斜率表示加速度，可知物體做直線運(yùn)動(dòng)的圖像的斜率先減小后增大，選項(xiàng)D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。6．C【詳解】A．對小球受力分析如圖1，根據(jù)牛頓第二定律可知FTcosθ=mgFTsinθ=ma由此可判斷出地鐵（即小球、中學(xué)生）的加速度大小a=gtanθ方向水平向右，因此列車可能向右加速，也可能向左減速，A錯(cuò)誤；B．中學(xué)生在水平方向提供加速度的力是左側(cè)車廂壁施加的彈力和摩擦力的合力，者合力等于Ma=MgtanθB錯(cuò)誤；C．中學(xué)生受到地鐵施加的作用力與重力的合力等于中學(xué)生合外力Mgtanθ，因此中學(xué)生受到地鐵施加的作用力大小等于重力與Mgtanθ的合力大小，為C正確；D．如圖2，若地鐵靜止時(shí)，小球受重力、細(xì)繩彈力及外力F三個(gè)力構(gòu)成一個(gè)封閉矢量三角形，當(dāng)外力F與細(xì)繩垂直時(shí)，F(xiàn)最小，為mgsinθ，D錯(cuò)誤。故選C。7．CD【詳解】A．對整體進(jìn)行受力分析可知，豎直方向上因此地面對斜面體的支持力N小于，A錯(cuò)誤；B．對m進(jìn)行受力分析，由于m做向下的勻速運(yùn)動(dòng)，所以有撤去拉力后可得撤去F后，m將加速下滑，B錯(cuò)誤；C．對M進(jìn)行受力分析可知，撤去恒力F后，M所受m的壓力，以及m的摩擦力沒有變化，故地面對斜面體的支持力和摩擦力都不變，C正確；D．對整體受力分析可知，水平方向上受地面摩擦力水平向右，由于撤去恒力F后，地面對斜面體的支持力和摩擦力不變，因此地面對斜面的摩擦力水平向右，D正確。故選CD。8．ABC【詳解】A．對物塊C有得A正確；B．對物塊AB整體有B正確；C．對物塊ABC整體有則代入得C正確；D．由于物塊A、B之間是靜摩擦力，一般來說與μ無關(guān)，D錯(cuò)誤。故選ABC。9．AD【詳解】A．由圖可知，傳送帶速度為在時(shí)間內(nèi)，貨物所受摩擦力沿斜面向下，根據(jù)牛頓第二定律而在時(shí)間內(nèi)，貨物所受摩擦力沿斜面向上，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)整理得A正確；B．貨物的圖像與時(shí)間軸圍成的面積等于物體的位移，也就是AB間距離B錯(cuò)誤；C．在時(shí)間內(nèi)，傳送帶對貨物做正功在時(shí)間內(nèi)，傳送帶對貨物做負(fù)功因此傳送帶對貨物做功為傳送帶對貨物做功的大小為11.2J，C錯(cuò)誤；D．在時(shí)間內(nèi)，貨物相對傳送帶的位移在時(shí)間內(nèi)，貨物相對傳送帶的位移貨物從A運(yùn)動(dòng)到B過程中，貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為D正確。故選AD。10．CD【詳解】A．木板相對于木塊有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤；B．木塊、木板剛好要發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，整體一起向右勻加速運(yùn)動(dòng)，地面光滑，則F就是整體所受的合力，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；CD．設(shè)木板的質(zhì)量為M，兩者剛好發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，對整體應(yīng)用牛頓第二定律由題意可知木塊對木板的靜摩擦力達(dá)最大值等于滑動(dòng)摩擦力對木板應(yīng)用牛頓第二定律綜合以上幾式可得代入、綜合解得，所以CD項(xiàng)正確；故選CD。11．（1）；（2）【詳解】（1）包裹下滑時(shí)有得，方向沿傳送帶向上由到過程解得包裹沿傳送帶下滑過程中剛到達(dá)時(shí)的速度大小。（2）包裹向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)有得當(dāng)包裹的速度達(dá)到傳送帶的速度所用時(shí)間為速度從零增加到等于傳送帶速度時(shí)通過的位移有因?yàn)?，所以包裹先加速再勻速，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間則包裹從處到處總時(shí)間為12．（1），；（2）；（3）【詳解】（1）根據(jù)牛頓第二定律得化簡得對于B有代入數(shù)據(jù)得（2）時(shí)，、分別為、，且，改為后，在速度大于速度的過程，的加速度不變，的加速度設(shè)為，根據(jù)牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)得設(shè)經(jīng)過時(shí)間，、速度相等，此后它們保持相對靜止，有代入數(shù)據(jù)得共同速度前相對位移后相對位移A在B上相對B滑行的總位移（3）根據(jù)題意畫出的關(guān)系圖線如下?13．（1）；（2）；（3）【詳解】(1)貨車勻速行駛，對桶C受力分析如圖所示由幾何關(guān)系可知，由共點(diǎn)力平衡條件得解得(2)為防止緊急剎車時(shí)桶C脫離B砸向前方的駕駛室而發(fā)生危險(xiǎn)，剎車時(shí)的加速度大小最大為，此時(shí)B對C剛好無支持力，C的受力如圖所示由牛頓第二定律得(3)為保證安全行駛，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得解得14．（1）16m/s；（2）35m【詳解】（1）依題意，由圖得小車在前1s內(nèi)：求得（2）ABS工作前：ABS工作后：求得15．0.2，1.5kg【詳解】根據(jù)圖像可得根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第二定律可知解得放上小物塊后，長木板的加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律則有解得16．(1