新學考計算題特訓牛頓運動定律解決多過程問題

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精彩三年學考尖峰物理新學考計算題特訓1牛頓運動定律解決多過程問題1．如圖甲所示是高層建筑配備的救生緩降器材。遇到突發(fā)情況時，逃生者可以將安全帶系于腰部，通過鋼絲繩等安全著陸，如圖乙所示，某次演練中，逃生者從離地面65m高處，由靜止以大小為2m/s2加速度開始下滑，隨后以10m/s的速度勻速運動3s后，緊接著做勻減速運動，到達地面時速度恰好為零。不計空氣阻力，求：(1)加速下滑的位移x1。(2)減速過程的加速度a2的大小。

(3)若逃生者的質(zhì)量為60kg，則減速下滑時鋼絲繩對逃生者的

拉力為多大。

【答案】(1)25m，方向豎直向下(2)5m/s2

(3)900N2．(2021·浙江學軍中學高一)2022年亞運會將在杭州舉辦，如圖為某接送運動員的公交車正以36km/h的速度勻速行駛在一條筆直的公路上，臨時接到通知需要在下一站臨時停車，接上幾名外國運動員。公交車將要到達下一站，開始以5m/s2的加速度剎車，停車后1min供運動員上車，隨后以1m/s2的加速度啟動，再次達到36km/h的速度勻速行駛。重力加速度g取10m/s2，求：(1)公交車剎車過程中的平均速度大小。(2)公交車因臨時停車而耽誤的時間。(3)若公交車上有一名質(zhì)量為80kg的運動員，則剎車減速階段中該運動員對公交車的作用力大小。3．某人騎電動自行車經(jīng)過如圖甲所示的鐵路涵洞，圖乙是其道路示意圖，傾斜道路AB、CD與水平道路BC的夾角均為30°AD與BC的高度差為h＝2.5m。當他從A點下行時，為了避免因速度過大而造成危險，他適當用力握住手剎，使其所受摩擦阻力為人和車總重力的0.25倍。已知人和車的總質(zhì)量為m＝100kg，在A點時行駛速度很小(可視為零)，行駛在CD段時受到的摩擦阻力恒為人和車總重力的0.1倍。g取10m/s2，求：(空氣阻力不計)(1)車在AB段下行的加速度a1。(2)車到達B點時的速度vB的大小。(3)欲使車沿CD勻速上行，電動機工作使車受到的牽引力F大小?！敬鸢浮?1)2.5m/s2，方向沿斜面向下(2)5m/s

(3)600N【解析】(1)車在AB段下行過程中，根據(jù)牛頓第二定律有mg·sin30°－Ff1＝ma1Ff1＝0.25mg解得a1＝2.5m/s2方向沿斜面向下。(3)要沿CD勻速上行，根據(jù)平衡條件可知，沿斜面上有F＝mgsin30°＋Ff2Ff2＝0.1mg解得F＝600N4．質(zhì)量為m1＝70kg的高樓跳傘運動員，攜帶質(zhì)量m2＝10kg的降落傘，從高樓上由靜止跳下，2s后打開降落傘。運動員打開降落傘以前可視為自由落體運動，打開傘以后受到的空氣阻力與速度的平方成正比(Ff＝kv2)。運動員落地前做速度大小為10m/s的勻速直線運動。若整個過程中運動員沿豎直方向運動，g取10m/s2，求：(1)打開降落傘時運動員的位移大小x。(2)打開降落傘瞬間，運動員的加速度a。(3)運動員在腳觸地后的0.5s內(nèi)速度減為零，著地時連接人與降落傘的繩子松弛，求運動員承受地面的平均沖擊力?！敬鸢浮?1)20m

(2)30m/s2，方向豎直向上(3)2100N，方向豎直向上5．如圖所示，小孩子與冰車的總質(zhì)量為m＝20kg。大人用大小為100N，方向與水平面的夾角θ＝37°的恒力F使冰車由靜止開始沿水平冰面運動。已知冰車與冰面間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。求：(1)小孩與冰車受到冰面支持力的大小。(2)小孩與冰車運動的加速度的大小。(3)若拉力F作用8s時間后撤去，最終小孩和冰車將停下來，則小孩和冰車在此運動過程中的總位移的大小。

【答案】(1)140N

(2)0.5m/s2

(3)17.6m【解析】(1)對小孩進行受力分析可得，在豎直方向上Fsinθ＋F

N＝mg代入數(shù)據(jù)得F

N＝140N(2)在水平方向上Fcosθ－Ff＝ma1又Ff＝μF

N聯(lián)立解得a1＝0.5m/s26．近幾年來，無人機發(fā)展迅速，使用廣泛。在此次防控新冠肺炎疫情的“大會戰(zhàn)”中，用無人機配送緊急醫(yī)用物資，可有效消除道路限行等因素的影響，又無須人員接觸，避免交叉感染。某快遞公司的一架無人機降落在某醫(yī)院，順利將緊急醫(yī)用物資送至醫(yī)護人員手中?，F(xiàn)將此次運送簡化如下：無人機由地面豎直升空，到離地24m處懸停調(diào)整方向，然后沿直線水平飛行一段距離至目標地點正上方處再次懸停，再豎直降落到地面，到達地面時速度恰為零。假設(shè)無人機在上升、平飛、下降的三個過程中，加速及減速的加速度大小均為a(未知量)。已知無人機在加速上升過程中動力系統(tǒng)提供的升力為260N，無人機連同藥品在運動過程中所受空氣阻力大小恒為20N，無人機連同藥品總質(zhì)量20kg，重力加速度g取10m/s2，無人機連同藥品可視為質(zhì)點。(1)求無人機在加速