【精准解析】高中物理必修1课时分层作业17牛顿运动定律的应用

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课时分层作业(十七)　牛顿运动定律的

应用

(时间：40 分钟　分值：100 分)

(15 分钟　50 分)

一、选择题(本题共 6小题，每小题 6分)

1．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秒后消失，则第 5秒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

C　[由牛顿第二定律知前 3秒内 F＝ma1即a1＝＝ m/s2＝1.5 m/s2；3秒末物

体速度 v＝a1·t＝1.5 m/s2×3 s＝4.5 m/s；3秒后 F消失，物体所受合外力为零，

则a2＝0；物体做匀速直线运动，故选项 C正确．]

2.如图所示，放在光滑水平面上的一个物体，同时受到两

个水平方向力的作用，其中水平向右的力 F1＝5 N，水平向左

的力 F2＝10 N，当 F2由10 N 逐渐减小到零的过程中，物体的加速度大小是 (

)

A．逐渐减小　　　　　 B．逐渐增大

C．先减小后增大 D．先增大后减小

C　[F2由10 N 减到 5 N 的过程中 F合＝F2－F1＝ma，a方向沿 F2方向且逐渐

减小；当 F2<5 N 后，F合＝F1－F2＝ma，a方向沿 F1方向且逐渐增大；故加速度

先减小后反向增大，选项 C正确．]

3．质量为 1 kg 的物体，受水平恒力作用，由静止开始在光滑的水平面上做

加速运动，它在 t s 内的位移为 x m，则 F的大小为 (　　)

A. B.

C. D.

A　[由x＝at2得：a＝ m/s2，对物体由牛顿第二定律得：F＝ma＝1× N＝

N，故A正确．]

4．(多选)如图所示，质量为 m2的物体 2放在正沿平直轨

道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接

质量为 m1的物体 1，与物体 1相连接的绳与竖直方向成 θ角，则

(　　)

A．车厢的加速度为 gtan θ

B．绳对物体 1的拉力为

C．底板对物体 2的支持力为(m2－m1)g

D．物体 2所受底板的摩擦力为 m2gsin θ

AB　[对物体 1受力分析知，mgtan θ＝ma，得a＝gtan θ，故选项 A正确；

绳的拉力设为 F，则有 F·cos θ＝m1g，F＝，故选项 B正确；对物体 2受力分析知，

竖直方向上，F＋FN＝m2g，得FN＝m2g－，选项 C错误；水平方向上 f＝m2a＝

m2gtan θ，故选项 D错误．]

5．某消防队员从一平台上跳下，下落 2 m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲

的方法缓冲，使自身重心又下降了 0.5 m，在着地过程中地面对他双脚的平均作

用力估计为(　　)

A．自身所受重力的 2倍

B．自身所受重力的 5倍

C．自身所受重力的 8倍

D．自身所受重力的 10 倍

B　[消防队员下落 H＝2 m 后末速度为 v，由运动学公式 v2＝2gH；缓冲减

速下降了 h＝0.5 m；由运动学公式得 0－v2＝－2ah 而a＝；由牛顿第二定律得缓

冲过程 FN－mg＝ma，解得 N＝mg＋ma＝mg＝5mg，故选项 B正确．]

6．(多选)如图所示，光滑斜面 CA、DA、EA 都以 AB 为底

边．三个斜面的倾角分别为 75°、45°、30°.物体分别沿三个斜面

由顶端从静止滑到底端，下面说法中正确的是(　　)

A．物体沿 DA 滑到底端时具有最大速率

B．物体沿 EA 滑到底端所需时间最短

C．物体沿 CA 下滑，加速度最大

D．物体沿 DA 滑到底端所需时间最短

CD　[设底边 AB 长为 L，则倾角为 θ的斜面长度为 x＝；由牛顿第二定律得，

物体沿斜面下滑时加速度 a＝gsin θ，故当 θ＝75°时加速度最大，故选项 C正确；

由v2＝2ax 可得，物体沿斜面滑到底端时的速度为 v＝＝＝，当θ＝75°时，v最

大，选项 A错误；由 x＝at2得，t＝＝＝＝，当θ＝45°时，t最小，选项 B错误，

选项 D正确．]

二、非选择题(14 分)

7．楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成 θ＝37°，一装

潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子

的作用力始终保持竖直向上，大小为 F＝10 N，刷子的质量

为m＝0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与板间的动摩擦因数 μ

＝0.5，天花板长为 L＝4 m，取 sin 37°＝0.6，试求：

(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；

(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．

[解析]　(1)以刷子为研究对象，分析受力情况，作出受力图，

如图所示．

根据牛顿第二定律得

(F－mg)sin θ－f＝ma

(F－mg)cos θ－N＝0

又f＝μN，联立解得 a＝2 m/s2.

(2)刷子做匀加速运动，初速度为零，位移为 L＝4 m，则L＝at 2

得到 t＝＝2 s.

[答案]　(1)2 m/s2　(2)2 s

(25 分钟　50 分)

一、选择题(本题共 4小题，每小题 6分)

1．如图所示，左右带有固定挡板的长木板放在水平桌

面上，物体 M放于长木板上静止，此时弹簧对物体的压力

为3 N，物体的质量为 0.5 kg，物体与木板之间无摩擦，现使木板与物体 M一起

以6 m/s2的加速度向左沿水平方向做匀加速运动时 (　　)

A．物体对左侧挡板的压力等于零

B．物体对左侧挡板的压力等于 3 N

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