4.5牛顿运动定律的案例分析同步练习（Word版含答案）

4.5 牛顿运动定律的案例分析 同步练习 一、多选题 1．如图所示，A、B两条直线表示在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系图象，则下列说法中正确的是( ) A．比较两地的重力加速度有gA=gB B．比较两物体的质量有mAmB 2．某同学为了研究列车在水平直轨道上的运动情况，他在列车车厢顶部用细线悬挂一个小球，某段时间内，细线偏离竖直方向一定角度，并相对车厢保持静止，如图所示，重力加速大小为g，则列车在这段时间内（　　） A．水平向右做匀速直线运动 B．速度可能变大也可能变小 C．加速度的大小为，方向水平向右 D．加速度的大小为，方向水平向左 二、单选题 3．如图所示，用细线将质量为m的氢气球拴在车厢地板上的A点，此时细线与水平方向成θ =37°角，气球与固定在水平车顶上的压力传感器接触，小车静止时，细线恰好伸直但无弹力，压力传感器的示数为气球重力的．重力加速度为g．现要保持细线方向不变而传感器示数为零，下列方法中可行的是（ ） A．小车向右加速运动，加速度大小为 B．小车向左加速运动，加速度大小为 C．小车向右减速运动，加速度大小为 D．小车向左减速运动，加速度大小为 4．质量不计的弹簧下端固定一小球．现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度（）分别向上、向下做匀加速直线运动．若忽略空气阻力，弹簧的伸长分别为、；若空气阻力不能忽略且大小恒定，弹簧的伸长分别为、则有： A． B． C． D． 三、解答题 5．质量m=5kg的物体，在水平向右的F=20N的恒力作用下从静止开始，经过t=2s时速度达到v=2m/s，取g=10m/s2。求∶ (1)物体运动的加速度的大小。 (2)物体与水平面间的滑动摩擦力大小。 6．质量为m的小物块（可视为质点），放在倾角为θ、质量为M的斜面体上，斜面体的各接触面均光滑．如图所示，对斜面体施加一水平向左的力F，可使m和M处于相对静止状态并一起向左做加速运动，求水平力F的大小． 7．如图所示，质量为5kg的物块在水平拉力F＝15N的作用下，从静止开始向右运动，物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2。求： （1）在力F的作用下，物体在前10 s内的位移； （2）在t＝10s末立即撤去力F，再经6 s物体还能运动多远？(g取10 m/s2) 8．如图（甲）所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.30m．导轨电阻忽略不计，其间连接有定值电阻R=0.4Ω，导轨上静置一质量m=0.10kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下．用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使它由静止开始运动（金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直），电流传感器（不计传感器的电阻）可将通过R的电流I即时采集并输入计算机，获得电流I随时间t变化的关系如图（乙）所示．求金属杆开始运动2.0s时： （1）金属杆ab受到的安培力； （2）金属杆的速率； （3）外力F做功的功率． 9．高空坠物极可能造成人身伤害，我国的《民法典》和《刑法》中都有相关的条款，所以高空抛物不仅是违反道德的行为，更是违法行为。为了研究高空坠物的危险性，假设将质量为的物体无初速释放，下落20m的高度后砸在人体上，物体与人体的接触时间为0.02s。不计空气阻力，。求物体对人体的平均冲击力大小。 10．一质量m=1kg的物体，它在下落过程中所受的空气阻力f与物体速度v的平方成正比，即。当物体速度为v1=2m/s时，加速度为a1=8.4m/s2。设该物体下落的高度足够大，取g=10m/s2。求∶ (1)物体速度为v2=4m/s时的加速度a2； (2)物体在下落过程中的最大速度vm。 11．如图所示，质量为M＝8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F＝ ... ...