中考物理復(fù)習(xí)初高中知識(shí)銜接分類(lèi)匯編專(zhuān)題03牛頓第二定律含解析

Page4專(zhuān)題03牛頓其次定律1、（2024貴陽(yáng)29題）如圖甲所示是我們常常看到的場(chǎng)景，滿載木材的貨車(chē)，車(chē)廂尾部沒(méi)有任何遮擋，一旦貨車(chē)突然向前加速，木材就可能向后滑出，對(duì)后面的車(chē)輛造成嚴(yán)峻損害．這引起了小光的思索，只要貨車(chē)加速，木材就會(huì)滑出嗎？為此他請(qǐng)教了老師，老師說(shuō)明道：這要看車(chē)加速的程度，物理學(xué)中用“加速度”這個(gè)物理量來(lái)描述物體加速的快慢程度，要讓物體加速運(yùn)動(dòng)，就須要有外力對(duì)它作用，要使木材不滑落，必需有其他物體對(duì)它施加摩擦力，使它產(chǎn)生和車(chē)相同大小的加速度，與車(chē)保持相對(duì)靜止，一起向前運(yùn)動(dòng)．小光將以上情景簡(jiǎn)化成了如圖乙所示的模型，水平車(chē)廂中有一根質(zhì)量分布勻稱的木頭．請(qǐng)你依據(jù)以上信息解答下列問(wèn)題：（1）若木頭的質(zhì)量為100kg，它的重力是多大？（取g＝10N/kg）（2）若車(chē)廂長(zhǎng)3m，木頭長(zhǎng)4m，在木頭從車(chē)廂滑出的過(guò)程中，車(chē)廂對(duì)木頭的摩擦力為100N，則這一過(guò)程中摩擦力至少對(duì)木頭做了多少功？（提示：木頭重心O在其中點(diǎn)處，當(dāng)重心滑過(guò)車(chē)廂尾部，木頭就會(huì)傾倒）（3）小光查閱資料得知：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度與外力的合力大小關(guān)系為：a＝eq\f(F合,m)，a表示加速度，其單位是m/s2，若貨車(chē)加速度為1.5m/s2，請(qǐng)結(jié)合上述數(shù)據(jù)計(jì)算說(shuō)明這根木頭是否會(huì)滑落．（4）在甲圖場(chǎng)景中，若貨車(chē)在水平路面上沿直線加速行駛，請(qǐng)指出車(chē)廂內(nèi)哪一部分木材最易滑落？并說(shuō)明為什么另一部分不易滑落？解析：（1）有圖可知，木頭只在車(chē)廂上滑動(dòng)了1m，由；；所以木頭的加速度小于貨車(chē)的加速度，所以會(huì)滑落；（4）上部分木頭更簡(jiǎn)單滑落，應(yīng)為下部分木材與四周木材產(chǎn)生的壓力較大，導(dǎo)致他的摩擦力較大能產(chǎn)生與車(chē)之間相同的加速度，所以簡(jiǎn)單滑下。2、（2024貴陽(yáng)29題）在一次太空學(xué)問(wèn)講座中，老師讓同學(xué)們做一個(gè)試驗(yàn)：用彈簧測(cè)力計(jì)豎直懸掛一個(gè)重物，分別使重物處于靜止和勻速下降，再讓其加速下降．同學(xué)們發(fā)覺(jué)，重物在靜止和勻速下降時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)相同——都等于物體所受的重力；而加速下降時(shí)，卻看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)明顯減小，似乎物體的重力突然間減小了。老師說(shuō)明說(shuō)：“這在物理學(xué)上稱為失重現(xiàn)象，失重就是物體對(duì)支持物的壓力或懸掛物的拉力小于物體實(shí)際所受重力的現(xiàn)象．如當(dāng)人們乘電梯加速下降時(shí)，人對(duì)電梯底面的壓力就小于人受到的重力”．小勇在老師指導(dǎo)下到電梯內(nèi)做失重試驗(yàn)，如圖甲．他將一體重秤放在電梯水平地面上，然后站上秤臺(tái)，如圖乙所示．在電梯向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，他記錄下體重秤在不同時(shí)間段的示數(shù)及對(duì)應(yīng)的時(shí)間，描繪出了體重秤的示數(shù)隨時(shí)間t的改變圖像，如圖丙所示．已知小勇的實(shí)際質(zhì)量為60kg（g取10N/kg）。（1）求電梯靜止時(shí)，小勇對(duì)秤臺(tái)的壓力。（2）若電梯在10s內(nèi)下降的距離為18m，求電梯這段運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)的平均速度。（3）依據(jù)圖丙分析，小勇在哪段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)？求此時(shí)他對(duì)秤臺(tái)的壓力。（4）若下降中體重秤示數(shù)為零，即說(shuō)明他對(duì)體重秤壓力為零，我們稱這種現(xiàn)象為完全失重．假如物體所受合力的大小與物體質(zhì)量關(guān)系為F合＝ma，其中a稱為加速度，單位為N/kg.請(qǐng)計(jì)算小勇完全失重時(shí)加速度a的大小。解析：（1）小勇對(duì)秤臺(tái)的壓力F=G=mg=60kg×10N/kg=600N；（2）=1.8m/s；（3）已知小勇的實(shí)際質(zhì)量為60kg．由圖象可知，在0～t1階段，小勇的質(zhì)量為45kg，此時(shí)處于失重狀態(tài)，對(duì)秤臺(tái)的壓力等于其重力，F(xiàn)′=G′=m′g=45kg×10N/kg=450N；（4）F合=G﹣FN，∵小勇完全失重，∴FN=0，∴F合=G=，==10N/kg．答：（1）電梯靜止時(shí)，小勇對(duì)秤臺(tái)的壓力為600N；（2）電梯這段運(yùn)動(dòng)時(shí)間內(nèi)的平均速度為1.8m/s；（3）依據(jù)圖丙分析，小勇在0～t1階段處于失重狀態(tài)；此時(shí)他對(duì)秤臺(tái)的壓力為450N．（4）小勇完全失重時(shí)加速度a的大小為10N/kg。3、如圖甲所示，水平地面上有一質(zhì)量為100kg的大木箱，其底面積為0.5m2，工人師傅用水平方向的力把木箱沿直線向前推動(dòng)，在這個(gè)過(guò)程中，所用力F的大小以及木箱的運(yùn)動(dòng)速度大小隨時(shí)間的改變狀況如圖乙、丙所示，若已知，其中表示合力，a表示加速度（加速度表示速度改變量與發(fā)生這一改變所用時(shí)間之比，描述物體速度改變快慢的物理量，單位m/s2），m表示物體的質(zhì)量，g取10N/kg。求：（1）木箱靜止時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；（2）在4-～10s內(nèi)，推力所做的功；（3）在2～4s內(nèi)，木箱所受的加速度。解析：（1）木箱靜止在水平地面時(shí)，對(duì)水平地面的壓力：F=G=mg=200kg×10N/kg=2000N，對(duì)水平地面的壓強(qiáng)：==4000Pa；（2）由圖象可知在4～10s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度=2m/s，用F3=200N的力推，由可得，在4～10s內(nèi)移動(dòng)的距離為：=2m/s×6s=12m，推力做功：=200N×12m=2400J；；王春玲那同學(xué)查閱資料可得物體所受到的力合加速度的關(guān)系可寫(xiě)成，其中加速度（加速度表示速度改變量與發(fā)生這一改變所用時(shí)間之比，描述物體速度改變快慢的物理量，單位m/s2，加速度越大，表明物體單位時(shí)間內(nèi)的速度改變量越大，加速度為零，表明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)），運(yùn)用你所學(xué)的學(xué)問(wèn)解答一下實(shí)際問(wèn)題。美國(guó)建筑師凱文?朔普費(fèi)爾設(shè)計(jì)出了一種能漂移在水中的城市（如圖所示），漂移城市裝有動(dòng)力裝置，可以移動(dòng)。該漂移城市三角形建筑的主體結(jié)構(gòu)是中空的，強(qiáng)風(fēng)能從中通過(guò)，可以確保當(dāng)颶風(fēng)來(lái)臨時(shí)，把颶風(fēng)對(duì)建筑的破壞降至最低。該漂移城市高達(dá)360m，占地270萬(wàn)平方米，漂移城市的質(zhì)量為1.6，可容納多達(dá)4萬(wàn)居民。酒店、商店只要是一般城市有的，這里都一應(yīng)俱全。漂移城市的表面安裝有太陽(yáng)能電池板，接收太陽(yáng)能的功率為8.0×108W。若電池板汲取的太陽(yáng)能只用來(lái)供應(yīng)推動(dòng)漂移城市前進(jìn)所需的能量，漂移城市在安靜的水面上沿直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的阻力不變。從某一時(shí)刻起先，漂移城市受到水平方向的牽引力F隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的改變關(guān)系如下圖甲所示，漂移城市的運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。（g取10N/kg）請(qǐng)回答下列問(wèn)題：漂移城市運(yùn)動(dòng)時(shí)，從50s到100s內(nèi)牽引力做了多說(shuō)功？漂移城市在勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為多少？0-50s的加速度是多少