5.4　牛顿运动定律的案例分析

课后篇巩固探究

学业水平引导

一、选择题

1.一个物体在水平恒力F的作用下,由静止开始在一个粗糙的水平面上运动,经过时间t,速度变为v,如果要使物体的速度变为2v,下列方法正确的是(　　)

A.将水平恒力增加到2F,其他条件不变

B.将物体质量减小一半,其他条件不变

C.物体质量不变,水平恒力和作用时间都增为原来的两倍

D.将时间增加到原来的2倍,其他条件不变

解析:由牛顿第二定律得F-μmg=ma,所以a=F/m-μg,对比A、B、C三项,均不能满足要求,故选项A、B、C均错,由vt=at可得选项D对。

答案:D

2.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: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得〖v_0〗^2=2as,可得汽车刹车前的速度为v0=√2as=√2μgs=√(2×0"." 7×10×14) m/s=14 m/s,因此B正确。

答案:B

3.

(多选)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是(　　)

A.物体一直受到摩擦力作用,大小为μmg

B.物体最终的速度为v1

C.开始阶段物体做匀加速直线运动

D.物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右

解析:当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时,物体相对传送带向左运动,故物体所受到的滑动摩擦力大小为f=μmg,方向水平向右,所以物体将向右做匀加速运动,由于传送带足够长,物体将加速到v1,之后与传送带保持相对静止,不再受到摩擦力的作用,故选项A、D错,B、C对。