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2019-2020年高二物理下學(xué)期 牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題一學(xué)業(yè)水平考試練習(xí) 班級 姓名 1設(shè)雨滴從很高處豎直下落，所受空氣阻力F和其速度v成正比，則雨滴的運(yùn)動(dòng)情況是（c ） A．先加速后減速，最后靜止 B．先加速后減速至勻速 C．先加速后勻速D．加速度先變大后變小 2在2014年8月28日第二屆南京青年奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)閉幕式舉行現(xiàn)場，國際奧委會(huì)主席托馬斯巴赫再次提議全場觀眾使用智能手機(jī)拍照“傳情”，這已經(jīng)成為本屆青奧會(huì)最時(shí)尚的“傳情”方式。若他們拿手機(jī)進(jìn)行自拍時(shí)，只用兩個(gè)手指捏著手機(jī)，則下列說法正確的是( b ) A.手機(jī)一定只受到彈力和重力作用，處于平衡狀態(tài) B.手機(jī)可能受到摩擦力、彈力、重力作用，處于平衡狀態(tài) C.手機(jī)一定只受到摩擦力和重力作用，處于平衡狀態(tài) D.手機(jī)受到摩擦力、手臂的舉力、彈力、重力作用，處于平衡狀態(tài) 3如圖所示，某同學(xué)通過滑輪組將一重物緩慢吊起的過程中，該同學(xué)對繩的拉力將（滑輪與繩的重力及摩擦均不計(jì)）（　b　） A．越來越小B越來越大 C．先變大后變小 D．先變小后變大 4如圖所示，ad、bd、cd，是豎直面內(nèi)的三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點(diǎn)為圓周上最高點(diǎn)，d點(diǎn)為圓周上最低點(diǎn)．每根桿上都套有一個(gè)小圓環(huán)，三個(gè)圓環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放，用t1、t2、t3依次表示各環(huán)到達(dá)d點(diǎn)所用的時(shí)間，a1、a2、a3分別表示沿桿下滑的加速度，υ1、υ2、υ3分別表示沿桿滑動(dòng)到d點(diǎn)速度的大小，則下列關(guān)系正確的是（　bd?。? 　 A． t1＜t2＜t3 B． a1＞a2＞a3 C． υ1＜υ2＜υ3 D． t1=t2=t3 5如圖甲，筆記本電腦底座一般設(shè)置有四個(gè)卡位用來調(diào)節(jié)角度．某同學(xué)將電腦放在散熱底座上，為了獲得更好的舒適度，由原卡為1調(diào)至卡位4（如圖乙），電腦始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（　c?。? A．電腦受到的支持力變小 B．電腦受到的摩擦力變大 C．散熱底座對電腦的作用力的合力不變 D．電腦受到的支持力與摩擦力兩力大小之和等于其重力 6如圖所示，質(zhì)量為0.78kg的金屬塊放在水平桌面上，在與水平成37角斜向上、大小為3.0N的拉力F作用下，以4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)．已知sin37=0.60，cos37=0.80，g取10m/s2． （1）求金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)． （2）如果從某時(shí)刻起撤去拉力，則撤去拉力后金屬塊在桌面上還能滑行多遠(yuǎn)？ 7如圖所示，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N水平向右的恒力F拉物體，經(jīng)過t=2s拉至B處。（取g=10 ） （1）求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)； （2）求用此恒力F作用在該物體上一段距離，只要使物體能從A處運(yùn)動(dòng)到B處即可，則有力F作用的最小距離多大。 8某同學(xué)表演魔術(shù)時(shí)，將一小型條形磁鐵藏在自己的袖子里，然后對著一懸掛的金屬小球指手畫腳，結(jié)果小球在他神奇的功力下飄動(dòng)起來.假設(shè)當(dāng)隱藏的小磁鐵位于小球的左上方某一位置C()時(shí)，金屬小球偏離豎直方向的夾角也是，如圖所示.已知小球的質(zhì)量為m，該同學(xué)(含磁鐵)的質(zhì)量為m，求此時(shí): (1)懸掛小球的細(xì)線的拉力大小為多少? (2)該同學(xué)受到地面的支持力和摩擦力大小各為多少? 9摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯，行程超過百米．電梯的簡化模型如圖1所示．考慮安全、舒適、省時(shí)等因素，電梯的加速度a是隨時(shí)間t變化的，已知電梯在t=0時(shí)由靜止開始上升，a﹣t圖象如圖2所示．電梯總質(zhì)量m=2.0103kg，忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2． （1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1 （2）類比是一種常用的研究方法．對于直線運(yùn)動(dòng)，教科書中講解了由υ─t圖象求位移的方法．請你借鑒此方法，對比加速度和速度的定義，根據(jù)圖2所示a﹣t圖象，求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量△υ1和第2s末的速率υ2； （3）求在0～11s時(shí)間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功W． 10如圖所示，質(zhì)量m=2.0kg的物體在水平分力的作用下在水平面上運(yùn)動(dòng)，已知物體運(yùn)動(dòng)過程中的坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系為，g=10m/s2．根據(jù)以上條件，求： （1）t=10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)； （2）t=10s時(shí)刻物體的加速度的大小與方向； （3）t=10s時(shí)刻物體的速度的大小與方向．（sin 37=0.6，cos 37=0.8） 　 11如圖所示，B和C兩個(gè)小球均重為G，用輕繩懸掛而分別靜止于圖示位置上，試求： (1)AB和CD兩根細(xì)繩的拉力分別為多大？ (2)繩BC與豎直方向的夾角θ是多少？ 12為了安全，中國航母艦載機(jī)“殲﹣15”通過滑躍式起飛方式起飛．滑躍起飛的原理有點(diǎn)像高山滑雪，主要靠甲板前端的上翹來幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛，其示意圖如圖所示，飛機(jī)由靜止開始先在一段水平距離為L1=160m的水平跑道上運(yùn)動(dòng)，然后在長度為L2=20.5m的傾斜跑道上滑跑，直到起飛．已知飛機(jī)的質(zhì)量m=2.0104kg，其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為F=1.4105N，方向與速度方向相同，水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=2.05m，飛機(jī)在水平跑道上和傾斜跑道上運(yùn)動(dòng)的過程中受到的平均阻力大小都為飛機(jī)重力的0.2倍，假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn)，傾斜跑道看作斜面，不計(jì)拐角處的影響，且飛機(jī)起飛的過程中沒有出現(xiàn)任何故障．g取10m/s2． （1）求飛機(jī)在水平跑道上運(yùn)動(dòng)的末速度． （2）求飛機(jī)從開始運(yùn)動(dòng)到起飛經(jīng)歷的時(shí)間． 6解答： 解：（1）取物體運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?，由平衡條件有： Fcosθ﹣f=0 N=mg﹣Fsinθ 又f=μN(yùn) 所以有 （2）由牛頓第二定律有﹣μmg=ma a=﹣μg=﹣0.410m/s2=﹣4m/s2 據(jù) 答：（1）金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4； （2）撤去拉力后金屬塊在桌面上滑行的最大距離為2.0m． 7【答案解析】（1）0.5；（2）6.67m． 解析： ：（1）物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有： L=所以有：a= =10m/s2，由牛頓第二定律得：F-f=ma 知：f=F-ma=30N-210N=10N，又f=μmg，解得：μ=0.5 （2）設(shè)力F作用最短時(shí)間為t1，有：a1=a=10m/s2， .t2=聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)，解得：t1= s 最短距離為：x1= =6.67m 8【答案解析】 （1）以小球?yàn)檠芯繉ο?，受力分析如圖甲所示，則由平衡條件得 Fsin30＝FCsin30 ----------1分 FCcos30＋Fcos30＝mg--------1分 解得F＝FC＝mg----------2分 （2）以小球和該同學(xué)整體為研究對象，受力分析如圖乙所示， 同理有Ff＝Fsin30----------1分 FN＋Fcos30＝(M＋m)g---------1分 將F值代入解得Ff＝mg ---------2分 FN＝Mg＋mg----------2分 9 解答： 解（1）由牛頓第二定律，有：F﹣mg=ma 由a─t圖象可知，F(xiàn)1和F2對應(yīng)的加速度分別是：a1=1.0m/s2，a2=﹣1.0m/s2 F1=m（g+a1）=2.0103（10+1.0）N=2.2104N （2）類比可得，所求速度變化量等于第1s內(nèi)a─t圖線下的面積 △υ1=0.50m/s 同理可得：△υ2=υ2﹣υ0=1.5m/s υ0=0，第2s末的速率為：υ2=1.5m/s （3）由a─t圖象可知，11s～30s內(nèi)速率最大，其值等于0～11s內(nèi)a─t圖線下的面積，有：υm=10m/s 由動(dòng)能定理，總功為：W=Ek2﹣Ek1=mυm2﹣0=2.0103102J=1.0105J 10【答案解析】 （1）t=10s時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)（30m，20m） （2）加速度的大小為0.4m/s2，方向?yàn)閥軸正方向． （3）t=10s時(shí)刻物體的速度的大小為5m/s，方向與x軸正方向夾角為53 考點(diǎn):牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系 解：（1）由坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系知： x=3t=310m=30m y=0.2t2=0.2102m=20m 即t=10s 時(shí)刻物體的位置坐標(biāo)為（30m，20m） （2）根據(jù)x=3t，y=0.2t2判斷：物體在x軸方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在y軸方向做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)． 且vx=3m/s， a=0.4m/s2， （3）豎直方向：vy=at=0.410m/s=4m/s 則v==5m/s 設(shè)v方向與x軸正方向夾角為θ 則tanθ==，θ=53 11【答案解析】 (1)1,732G G (2) 解析： （1）對整體分析，正交分解得 （2）對C球受力分析得： 【答案解析】 收起 ︽ 解：（1）設(shè)飛機(jī)在水平跑道上的加速度為a1，阻力為f，末速度為v1， 由牛頓第二定律得，F(xiàn)﹣f=ma1， f=0.2mg ， 聯(lián)立以上三式并代入數(shù)據(jù)解得，v1=40m/s． （2）設(shè)飛機(jī)在傾斜跑道上的加速度為a2，跑道末端速度為v2． 水平跑道上： 傾斜跑道上：由牛頓第二定律有 代入數(shù)據(jù)解得 由， 代入數(shù)據(jù)解得 所以 則t=t1+t2=8.5s．