课时素养评价十八 牛顿运动定律的应用
(25分钟 60分)
一、选择题(本题共6小题,每题5分,共30分)
1.行车过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害,为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害,人们设计了安全带。假定乘客质量为70 kg,汽车车速为90 km/h,从踩下刹车闸到车完全停止需要的时间为5 s,安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦)( )
A.450 N B.400 N
C.350 N D.300 N
【解析】选C。汽车的速度v0=90 km/h=25 m/s,设汽车匀减速的加速度大小为a,则a= =5 m/s2,对乘客应用牛顿第二定律可得:F=ma=70×5 N=350 N,所以本题C正确。
2.如图,质量为5 kg的物体,在F=20 N的水平拉力作用下,沿粗糙水平桌面做匀加速直线运动,已知桌面与物体间的动摩擦因数μ=0.2,则物体在运动过程中受到的滑动摩擦力和加速度大小分别为(g取10 m/s2) ( )
A.20 N和4 m/s2 B.10 N和2 m/s2
C.30 N和6 m/s2 D.20 N和2 m/s2
【解析】选B。依题意,物体相对于地面向右运动,受到地面的滑动摩擦力方向向左。物体在水平面上运动,F也在水平方向,则物体对地面的压力大小等于物体的重力,即N=mg,所以物体受到的滑动摩擦力大小为:f=μN=μmg=0.2×50 N=10 N,由牛顿第二定律可得:F-f=ma,所以有:a= =2 m/s2,故本题选B。
3.光滑水平面上,质量为4 kg 的物体在水平推力F1的作用下由静止开始运动,0～2 s内的位移为6 m;质量为2.5 kg 的物体在水平推力F2的作用下由静止开始运动,0～3 s内的位移为9 m。则F1与F2的比值为 ( )
A.1∶3 B.3∶4
C.12∶5 D.9∶8
【解析】选C。物体做初速度为零的匀加速直线运动,由匀变速直线运动的位移公式可知,加速度为:a1= = m/s2=3 m/s2
a2= = m/s2=2 m/s2,
由牛顿第二定律得:
F1=m1a1=4×3 N=12 N
F2=m2a2=2.5×2 N=5 N,
两力之比:F1∶F2=12∶5,C正确。
