高中物理專題訓(xùn)練之牛頓運(yùn)動(dòng)定律

1、高 中 物 理 專 題 訓(xùn) 練 之 牛 頓 運(yùn) 動(dòng) 定 律( 詳 解 ) ( 共 1 5 頁(yè) )-本頁(yè)僅作為文檔封面，使用時(shí)請(qǐng)直接刪除即可- -內(nèi)頁(yè)可以根據(jù)需求調(diào)整合適字體及大小- 2 牛頓運(yùn)動(dòng)定律專題輔導(dǎo)1（2013 年江蘇省泰州市期末）如圖所示，在光滑平面上有一靜止小車，小車質(zhì)量為 m=5kg，小車上靜止地放置著質(zhì)量為m=1kg的木塊，和小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，用水平恒力 f拉動(dòng)小車，下列關(guān)于木塊的加速度am和小車的加速度 am，可能正確的有：aam1m/s2， am1 m/s2bam1m/s2， am2 m/s2c am2m/s2， am4 m/s2dam3m/s2， am5 m/s22

2、、（2013 年廣東省清遠(yuǎn)市質(zhì)檢）如圖所示，有兩個(gè)穿著溜冰鞋的人站在冰面上，當(dāng)其中一個(gè)人a 從背后輕輕推另一個(gè)人b時(shí)，兩個(gè)人都會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)?a 推 b時(shí)aa 與 b之間有相互作用力ba 對(duì) b的作用在先， b 對(duì) a 的作用在后cb對(duì) a 的作用力小于 a 對(duì) b 的作用力da 對(duì) b 的作用力和 b 對(duì) a 的作用力是一對(duì)平衡力3（2013 廣東省珠海市期末）在第九屆珠海航展上，八一跳傘隊(duì)驚艷航展。如圖在某段時(shí)間內(nèi)將傘對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力簡(jiǎn)化為兩根繩子對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力，設(shè)兩繩與豎直方向的夾角均為30，運(yùn)動(dòng)員重力為g（不計(jì)運(yùn)動(dòng)員所受空氣阻力），下列說法正確的是a若運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)，則每根

3、繩的拉力為3/ 3gb若運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)，則每根繩的拉力為3/ 2gc 若運(yùn)動(dòng)員勻速運(yùn)動(dòng)，則每根繩的拉力為2/ 2gd 不論運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何，兩繩拉力的合力大小都為g 3（2013年浙江省寧波市期末）如圖所示，一小車上有一個(gè)固定的水平橫桿，左邊有一輕桿與豎直方向成角與橫桿固定，下端連接一小鐵球，橫桿右邊用一根細(xì)線吊一小鐵球，當(dāng)小車向右做a b3 加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)線保持與豎直方向成角，若 m2，則 x1x2d若 m1m2，則 x1x27（2013山東省鄒城市聯(lián)考）如圖甲所示，在升降機(jī)的頂部安裝了一個(gè)能夠顯示拉力大小的傳感器，傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為 m的小球，若升降機(jī)在勻速運(yùn)行

4、過程中突然停止, 并以此時(shí)為零時(shí)刻，在后面一段時(shí)間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力f 隨時(shí)間 t 變化的圖象如圖乙所示，g為重力加速度，則a升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng)bo tl時(shí)間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，t1t2時(shí)間內(nèi)小球處于超重狀態(tài)c tlt3時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能先增大后減小d t3t4時(shí)間內(nèi)彈簧彈性勢(shì)能變化量小于小球動(dòng)能變化量8（2013江蘇省蘇州市調(diào)研）如圖所示，質(zhì)量相同的木塊ab用輕質(zhì)彈簧連接，靜止在光滑的水平面上，此時(shí)彈簧處于自然狀f b a f a b 5 態(tài)?，F(xiàn)用水平恒力f 推 a，則從開始到彈簧第一次被壓縮到最短的過程中a。兩木塊速度相同時(shí)，加速度aa=ab b兩木塊速度相同時(shí)，加速度 aav

5、bd兩木塊加速度相同時(shí)，速度vavb ，隨著彈簧進(jìn)一步壓縮，兩木塊速度相同時(shí)，圖象a斜率小于圖象 b，加速度 aaab ，所以選項(xiàng) bc正確。9【答案】 c 【解析】設(shè)下滑過程中的最大速度為v，則消防隊(duì)員下滑的總位移x= 2vt1+ 2vt2= 2vt ，得到 v= 2xt= 2 123m/s=8m/s，故 a錯(cuò)誤。設(shè)加速與減速過程的時(shí)間分別為 t1 、t2 ，加速度大小分別為a1、a2則 v=a1t1，v=a2t2，得到 t1 ：t2=a2：a1=1：2，加速與減速過程的位移大小之比為（2vt1 ）：（2vt2 ）=1：2，故 b、d錯(cuò)誤。由 t1 ：t2=1：2，又 t1+t2=3s ，得

6、到 t1=1s，t2=2s，a1= 1vt=8m/s2，a2= 2vt=4m/s2，根據(jù)牛頓第二定律得，加速過程： mg-f1=ma1 ，14 f1=mg-ma1=2m ；減速過程： f2-mg=ma2 ，f2=mg+ma2=14m 所以 f1 ：f2=1 ：7故 c正確。10 答案： ac 解析：演員在滑桿上靜止時(shí)，傳感器顯示的拉力800n等于演員重力和滑桿的重力之和，演員的體重為600n ，選項(xiàng) a正確。演員在第 1s 內(nèi)先靜止后加速下滑，加速下滑處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)b錯(cuò)誤。演員加速下滑時(shí)滑桿所受的拉力最小，加速下滑的加速度a1=3m/s2，對(duì)演員，由牛頓第二定律，mg-f1=ma1，解得

7、f1=420n。對(duì)滑桿，由平衡條件，最小拉力f1=420n+200n=620n，選項(xiàng) c正確。減速下滑時(shí)滑桿所受的拉力最大。減速下滑的加速度a2=s2，對(duì)演員，由牛頓第二定律， f1 - mg=ma2，解得 f2=690n。對(duì)滑桿，由平衡條件，最大拉力 f2=690n+200n=890n，選項(xiàng) d錯(cuò)誤。11 解析：（ 1）柏油路面上運(yùn)動(dòng)的加速度為a1，則：1mg=ma1 ，由： v02=2 a2x1，解得： x1=2012vg. （2）根據(jù)題意，汽車如果不撞上障礙物b，在 a點(diǎn)的速度應(yīng)為 v0，在柏油路上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t1 ，則 2v0- v0=a1t1 ，解得： t1=110vg在水泥路面上，

8、 2mg=ma2 ，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 t2 。則 0- v0= a2t2，解得：t2=210vg汽 12 解：（ 1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 2a0s0=v02得 s0= v02/2a0 3分代入數(shù)據(jù)可得 s0=2 分15 （2）飛機(jī)受力分析如圖所示。由牛頓定律有 2ftcos+f -f=ma 4 分其中 ft為阻攔索的張力， f 為空氣和甲板對(duì)飛機(jī)的阻力飛機(jī)僅受空氣阻力和甲板阻力時(shí)f=ma0 2 分聯(lián)立上式可得 ft=5105 n3 分車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 t= t1+ t2=（11+21）0vg13【解析】（ 1）6s10s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過程時(shí)間為t2 、初速度為 v20、末速度為 v2t 、加速度

9、為 a2，則：222022/2smtvvat 2 分設(shè)物體所受的摩擦力為f ，根據(jù)牛頓第二定律，有 來源:2maf，又因?yàn)閙gf,2mamg1 分解得：2.0 1 分（2）06s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)此過程時(shí)間為t1 、初速度為 v10、末速度為 v1t 、加速度為 a1，則：211011/1smtvvat2 分根據(jù)牛頓第二定律，有1maff， 1 分解得： f6n 1 分法一：由勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式，得mtatvtatvx46)21()21(222220211110 表達(dá)式 3 分，結(jié)果 1 分16 法二：根據(jù) v-t圖像圍成的面積，得mtvtvvxt4622)(220111014 解

10、：設(shè)物塊剛放上傳送帶時(shí)加速度為1a，貨物受力如圖所示：根據(jù)牛頓第二定律得沿傳送帶方向：1mgsinfma垂直傳送帶方向：mgcosn又fn由以上三式得：21ag(sincos12m/ s）方向沿傳送帶向下物塊速度從 0 加速至傳送帶速度v=12 m/s，所用時(shí)間設(shè)為t1 ，位移設(shè)為 x1，則有：11110vt1sxt6m2 va，（3）當(dāng)物塊速度與傳送帶速度相等時(shí)，由于mgsin = mgcos ，此后物塊和傳送帶一塊勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)底部的時(shí)間：22461.512tss小物塊從 a運(yùn)動(dòng)到 b的時(shí)間為1211.52.5tttsss15【解析】（ 1）水平面對(duì)小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時(shí)受到繩的

11、拉力f、重力 mg和彈簧的彈力 t 作用而處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：豎直方向：mgf cos， 1分水平方向：tf sin。 1 分解得：nmgt10tan。 1 分當(dāng)剪斷輕繩瞬間彈簧的彈力大小不變，仍為10n 1 分（2）剪斷輕繩后小球在豎直方向仍平衡，水平面支持力與重力平衡mgn， 1 分由牛頓第二定律得：mant， 1分17 解得2/8sma， 1 分方向向左。 1 分16 解析：（ 1）當(dāng)小物塊速度小于3m/s 時(shí)，小物塊受到豎直向下、垂直傳送帶向上的支持力和沿傳送帶斜向下的摩擦力作用，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為 a1，根據(jù)牛頓第二定律mgsin30 + mgcos30 =ma1（

12、1 分）解得 a1 = 7 5m/s2（1 分）（2）當(dāng)小物塊速度等于3m/s 時(shí)，設(shè)小物塊對(duì)地位移為l1，用時(shí)為 t1 ，根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律t1 = 11va（1 分）l1 = 2112va（1 分）解得t1 = 0 4s l1 = 06m 由于 l1l 且 tan30，當(dāng)小物塊速度大于3m/s 時(shí)，小物塊將繼續(xù)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)至 b 點(diǎn)，設(shè)加速度為 a2，用時(shí)為 t2 ，根據(jù)牛頓第二定律和勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律mgsin30mgcos30 =ma2（1 分）解得 a2 = 25m/s2 ll1 = v1t2 + 12a2t22 （1 分）解得 t2 = 08s 故小物塊由靜止出發(fā)從a到 b

13、所用時(shí)間為 t = t1 + t2 = 12s（1 分）（3）由（ 2）可知，物體分二段運(yùn)動(dòng)：第一段物體加速時(shí)間t1 = 0 4s l1 = 06m 傳送帶 s1= v1 t1 = 18 s相 1=（1 分）當(dāng)物體與傳送帶速度相等后，物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間t2 = 0 8s ; l2 = ll1= 32m 傳送帶 s2= v1 t2 = s相 2=（2 分）所以 q=f（s相 1 +s 相 2）=（2 分）（4）（2 分）17 解：(1) 設(shè)繩剛要被拉斷時(shí)產(chǎn)生的拉力為t，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)a物體有 t m1g m1a 1分代入數(shù)值得 a 2 m/s2 1分對(duì) a、b整體 f (m1m2)g (m1m2

14、)a 1分代入數(shù)值得 f 40 n 1分 (2) 設(shè)繩斷后， a的加速度為 a1，b的加速度為 a2，則 a1 m1gm1 2 m/s2 1分 a2 fm2gm23 m/s2 1分a停下來的時(shí)間為t ，則 t va11 s 1分a的位移為 x1，則 x1 v22a11 m 1 分b的位移為 x2，則 x2vt 12a2t2 m 1 分19 a剛靜止時(shí)， a、b間距離為 x x2lx1 m 1分18 解析： (16 分)(1) 要想游戲獲得成功 , 瓶滑到 c點(diǎn)速度正好為零 , 力作用時(shí)間最長(zhǎng), 設(shè)最長(zhǎng)作用時(shí)間為 t1, 有力作用時(shí)瓶做勻加速運(yùn)動(dòng), 設(shè)加速度為 a1, t1時(shí)刻瓶的速度為 v, 力停止作用后瓶做勻減速運(yùn)動(dòng)