5.牛顿运动定律的应用

基础巩固

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 s后消失,则第5 s末物体的速度大小和加速度大小分别是(　　)

A.vt=7.5 m/s,a=1.5 m/s2

B.vt=4.5 m/s,a=1.5 m/s2

C.vt=4.5 m/s,a=0

D.vt=7.5 m/s,a=0

解析前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得F=ma,解得a=F/m=30/20 m/s2=1.5 m/s2,3 s 末物体的速度大小为vt=at=1.5×3 m/s=4.5 m/s;3 s后,力F消失,由牛顿第二定律可知加速度立即为0,物体做匀速直线运动,所以5 s末的速度仍是3 s末的速度,故选项C正确.

答案C

2水平面上一质量为m的物体,在水平恒力F作用下,从静止开始做匀加速直线运动,经时间t后撤去外力,又经时间3t物体停下,则物体受到的阻力为(　　)

A.F/3 B.F/4 C.F/2 D.2F/3

解析设物体所受阻力为f,在F作用下,物体的加速度为a1;撤去F后,物体加速度为a2,物体运动过程中最大速度为v,则有力F作用时F-f=ma10①

　　v=a1t0②

　　撤去力F后,f=ma20③

　　v=a2·3t0④

　　由①②③④得f=F/4

　　选项B正确.

答案B

3一个木块放在水平面上,在水平拉力F的作用下做匀速直线运动,当拉力为2F时木块的加速度大小是a,则水平拉力为4F时,木块的加速度大小是(　　)

A.a B.2a C.3a D.4a

解析物体做匀速运动时受的摩擦力f=F.当拉力为2F时,由牛顿第二定律知2F-f=ma;当拉力为4F时,有4F-f=ma',解得a'=3a.选项C正确.

答案C

4假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,车匀速行驶,洒水时它的运动将是(　　)

A.做变加速运动