遼寧省大連市高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 4.6 用牛頓定律解決問(wèn)題(一)同步測(cè)試 新人教版必修1.doc
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4.6 用牛頓定律解決問(wèn)題(一) 一.選擇題 1.如圖所示,劈形物體M各面均光滑,放在固定的斜面上,上表面水平,在上表面放一個(gè)光滑小球m.劈形物體由靜止開(kāi)始釋放,則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是 ( ) A. 沿斜面向下的直線 B. 豎直向下的直線 C. 無(wú)規(guī)則的曲線 D. 拋物線 【答案】B 【解析】 因小球在物體abc上從靜止釋放過(guò)程中,水平方向不受力的作用,由于慣性,水平方向仍保持靜止而沒(méi)有運(yùn)動(dòng),所以小球在碰到斜面前運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直的直線. 思路分析:由于直角三角體的水平面是光滑的,A又是放在光滑的斜面上,當(dāng)斜面體A在光滑的斜面B上下滑時(shí),小球由于只在豎直方向受力, 故小球在碰到斜面之前的運(yùn)動(dòng)軌跡是豎直向下的直線. 試題點(diǎn)評(píng):物體做什么樣的運(yùn)動(dòng)取決于物體的受力由于速度方向的關(guān)系,同一條直線上就是直線運(yùn)動(dòng),否則就是曲線運(yùn)動(dòng).由于各個(gè)面都是光滑的,所以物體只受重力,就是豎直向下的直線的直線運(yùn)動(dòng),由于物體較多,同學(xué)一看就害怕了,其實(shí)很簡(jiǎn)單 2.如圖所示,一鐵球被彈簧拉住,靜止時(shí)兩彈簧在一條豎直線上,且均處于伸長(zhǎng)狀態(tài).當(dāng)箱子由靜止開(kāi)始加速下落時(shí) ( ) A. 上面彈簧的長(zhǎng)度變短,下面彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng) B. 上面彈簧的長(zhǎng)度變長(zhǎng),下面彈簧的長(zhǎng)度變短 C. 上面彈簧的彈力變小,下面彈簧的彈力變大 D. 上面彈簧的彈力變大,下面彈簧的彈力變小 【答案】C 【解析】 【詳解】?jī)缮扉L(zhǎng)的彈簧連接著小球平衡,有,而整個(gè)裝置向下加速時(shí),小球因慣性想繼續(xù)保持靜止,則相對(duì)于箱子向上運(yùn)動(dòng),故上側(cè)伸長(zhǎng)的彈簧恢復(fù)一些形變,長(zhǎng)度變短;下側(cè)伸長(zhǎng)的彈簧長(zhǎng)度變長(zhǎng),由牛頓第二定律;故選C。 【點(diǎn)睛】本題考查牛頓第二定律的瞬時(shí)問(wèn)題,結(jié)合牛頓第一定律進(jìn)行求解。 3.物體放在升降機(jī)的地板上,如圖所示.升降機(jī)如何運(yùn)動(dòng)時(shí)物體處于超重狀態(tài) ( ) A. 向上勻速運(yùn)動(dòng) B. 向下勻速運(yùn)動(dòng) C. 向上加速運(yùn)動(dòng) D. 向下加速運(yùn)動(dòng) 【答案】C 【解析】 【詳解】當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí),就說(shuō)物體處于超重狀態(tài),此時(shí)有向上的加速度,合力也向上。 A、向上勻速運(yùn)動(dòng),加速度為零,故A錯(cuò)誤。 B、向下勻速運(yùn)動(dòng),加速度為零,故B錯(cuò)誤。 C、向上加速運(yùn)動(dòng),有向上的加速度,物體處于超重狀態(tài),故C正確。 D、向下加速運(yùn)動(dòng),有向下的加速度,物體處于失重狀態(tài),故D錯(cuò)誤。 故選C。 【點(diǎn)睛】失重狀態(tài):當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力時(shí),就說(shuō)物體處于失重狀態(tài),此時(shí)有向下的加速度,合力也向下; 超重狀態(tài):當(dāng)物體對(duì)接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力時(shí),就說(shuō)物體處于超重狀態(tài),此時(shí)有向上的加速度,合力也向上. 4.在交通事故的分析中,剎車(chē)線的長(zhǎng)度是很重要的依據(jù),剎車(chē)線是汽車(chē)剎車(chē)后,停止轉(zhuǎn)動(dòng)的輪胎 在地面上發(fā)生滑動(dòng)時(shí)留下的滑動(dòng)痕跡.在某次交通事故中,汽車(chē)的剎車(chē)線長(zhǎng)度是 14m,假設(shè)汽車(chē)輪 胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為 0.7,g取 10m/s2,則汽車(chē)剎車(chē)前的速度大小為( ) A. 7 m/s B. 10 m/s C. 14 m/s D. 20 m/s 【答案】C 【解析】 剎車(chē)過(guò)程中加速度大小為a,輪胎與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,剎車(chē)前的速度為v0,殺車(chē)過(guò)程中由牛頓第二定律可得:μmg=ma,車(chē)位移為:,聯(lián)立解得:v0=14m/s,故C正確,ABD錯(cuò)誤。 5.雨滴從空中由靜止落下,若雨滴下落時(shí)空氣對(duì)其的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,下列圖象可能正確反映雨滴下落運(yùn)動(dòng)情況的是( ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 根據(jù)牛頓第二定律得,a=,速度增大,阻力增大,加速度減小,做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),速度時(shí)間圖線切線斜率表示加速度,可知B正確,ACD錯(cuò)誤.故選B. 6. 疊放在一起的A、B兩物體在水平力F的作用下,沿水平面以某一速度勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)突然將作用在B上的力F改為作用在A上,并保持大小和方向不變,如圖所示,則關(guān)于A、B的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為( ) A. 一起勻速運(yùn)動(dòng) B. 一起加速運(yùn)動(dòng) C. A加速,B減速 D. A加速,B勻速 【答案】AC 【解析】 試題分析:AB一起勻速運(yùn)動(dòng),即拉力,拉力等于B與地面之間摩擦力。突然將作用在B上的力F改為作用在A上,若AB之間的最大靜摩擦力,則A勻加速,而分析B,AB之間的摩擦力,B將會(huì)減速運(yùn)動(dòng)答案C對(duì)。若AB之間的最大靜摩擦力,則AB之間不可能發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),而整體分析合力等于0,因此AB將會(huì)一起勻速運(yùn)動(dòng)答案A對(duì)。 考點(diǎn):牛頓第二定律 受力分析 7.將“超級(jí)市場(chǎng)”中運(yùn)送貨物所用的平板車(chē)固定在水平地面上,配送員用4.0102N的水平力推動(dòng)一箱1.0102kg的貨物時(shí),該貨物剛好能在平板車(chē)上開(kāi)始滑動(dòng);若配送員推動(dòng)平板車(chē)由靜止開(kāi)始加速前進(jìn),要使此箱貨物不從車(chē)上滑落,配送員推車(chē)時(shí)車(chē)的加速度大小可以為: A. 3.2m/s2 B. 5.5m/s2 C. 6.0m/s2 D. 2.8m/s2 【答案】AD 【解析】 試題分析:配送員用4.0102N的水平力推動(dòng)一箱1.0102Kg的貨物時(shí),該貨物剛好能在平板車(chē)上開(kāi)始滑動(dòng),根據(jù)二力平衡,貨物與平板車(chē)間的滑動(dòng)摩擦力為:f=F=4.0102N,推貨車(chē)而貨物不滑動(dòng)時(shí)的加速度越大,貨物與推車(chē)間的靜摩擦力越大,當(dāng)推貨車(chē)而貨物恰好不滑動(dòng)時(shí),貨物與推車(chē)間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力,而最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,故根據(jù)牛頓第二定律,有f=mam;解得,故選AD. 考點(diǎn):牛頓第二定律的應(yīng)用。 8. 勻速上升的升降機(jī)頂部懸有一輕質(zhì)彈簧,彈簧下端掛有一小球,若升降機(jī)突然停止,在地面上的觀察者看來(lái),小球在繼續(xù)上升的過(guò)程中( ) A. 速度逐漸減小 B. 速度先增大后減小 C. 加速度逐漸增大 D. 加速度逐漸減小 【答案】AC 【解析】 開(kāi)始小球受重力和彈簧彈力處于平衡,小球繼續(xù)上升的過(guò)程中,導(dǎo)致合力的方向向下,大小逐漸增大,根據(jù)牛頓第二定律,加速度的大小逐漸增大;加速度的方向向下,與速度反向,則速度逐漸減小。故C正確,ABD錯(cuò)誤。 故選:C. 點(diǎn)睛:升降機(jī)勻速上升時(shí),小球受重力和彈簧的彈力處于平衡,小球上升時(shí),通過(guò)牛頓第二定律判斷加速度的變化,通過(guò)加速度方向和速度的方向關(guān)系判斷速度的變化. 9. 如圖所示,AC、BC為位于豎直平面內(nèi)的兩根光滑細(xì)桿,A、B、C三點(diǎn)恰位于同一圓周上,C為該圓周的最低點(diǎn),O為圓心。a、b為套在細(xì)桿上的兩個(gè)小環(huán),現(xiàn)讓兩環(huán)同時(shí)由A、B兩點(diǎn)從靜止開(kāi)始下滑,則( ) A. 環(huán)a將先到達(dá)點(diǎn)C B. 環(huán)b將先到達(dá)點(diǎn)C C. 環(huán)a、b同時(shí)到達(dá)點(diǎn)C D. 由于兩桿的傾角不知道,無(wú)法判斷 【答案】C 【解析】 試題分析:設(shè)細(xì)桿與豎直方向的夾角為,細(xì)桿的長(zhǎng)度為L(zhǎng),則沿細(xì)桿方向上有,解得,根據(jù)公式可得,作如圖輔助線, 可得,故有,解得,與桿與豎直方向的夾角,以及桿的長(zhǎng)度無(wú)關(guān),兩球同時(shí)落地,故C正確; 考點(diǎn):考查了牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用 【名師點(diǎn)睛】本題的關(guān)鍵是找出下落位移與半徑的關(guān)系,然后根據(jù)牛頓第二定律以及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式求解即可,難易程度適中。 10.一輕質(zhì)彈簧下端掛一重物,手持彈簧上端使物體向上做勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)手突然停止運(yùn)動(dòng)的瞬間重物將( ) A. 立即停止運(yùn)動(dòng) B. 開(kāi)始向上減速運(yùn)動(dòng) C. 開(kāi)始向上加速運(yùn)動(dòng) D. 繼續(xù)向上加速運(yùn)動(dòng) 【答案】D 【解析】 【詳解】對(duì)物體進(jìn)行受力分析,重物受向上的拉力和重力,由于重物在輕彈簧作用下豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度豎直向上,合力也豎直向上,拉力大于重力。 因?yàn)橥V顾查g,彈簧長(zhǎng)度還沒(méi)有開(kāi)始變化,所以彈簧彈力暫時(shí)不變,所以彈力還是大于重力,所以合力豎直向上,還是向上加速。不過(guò)彈簧會(huì)逐漸變短,彈力逐漸減小,加速度逐漸減小。故D正確,A,B,C錯(cuò)誤;故選D。 【點(diǎn)睛】要學(xué)會(huì)對(duì)物體進(jìn)行受力分析,運(yùn)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷所受力的關(guān)系.注意在瞬間彈簧的彈力幾乎不變. 11.若水平恒力F在時(shí)間t內(nèi)使質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上由靜止開(kāi)始移動(dòng)一段距離s,則2F的恒力在2t時(shí)間內(nèi),使質(zhì)量為m/2的物體在同一水平面上,由靜止開(kāi)始移動(dòng)的距離是( ) A. s B. 4s C. 10s D. 16s 【答案】D 【解析】 質(zhì)量為m的物體的加速度:a1=F/m, 質(zhì)量為m/2的物體的加速度: 位移: 故x2=16x1 故選:D 點(diǎn)睛:根據(jù)牛頓第二定律分別求出物體的加速度,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系求出位移. 12.如圖,水平力F拉著三個(gè)物體在光滑水平面上一起運(yùn)動(dòng),今在中間的物體上加一個(gè)小物體,仍讓它們一起運(yùn)動(dòng),若F不變,則中間物體兩邊繩的拉力TA和TB的變化情況是( ) A. TA增大,TB減小 B. TA減小,TB增大 C. TA、TB都增大 D. TA、TB都減小 【答案】B 【解析】 【詳解】設(shè)最左邊的物體質(zhì)量為m,最右邊的物體質(zhì)量為m′,整體質(zhì)量為M,整體的加速度,對(duì)最左邊的物體分析,有:;對(duì)最右邊的物體分析,有:F-TB=m′a,解得:;在中間物體上加上一個(gè)小物體,則整體的加速度a減小,因?yàn)閙、m′不變,所以TA減小,TB增大;故B正確,A、C、D錯(cuò)誤;故選B。 【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵能夠正確地選擇研究對(duì)象,靈活運(yùn)用整體法和隔離法對(duì)物體進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律進(jìn)行求解. 二.填空題 13.如圖所示,一固定不動(dòng)的光滑斜面,傾角為θ,高為h。一質(zhì)量為m的物體從斜面的頂端由靜止開(kāi)始滑下,物體從頂端滑到底端所用的時(shí)間______,滑到底端時(shí)速度的大小________ . 【答案】 (1). (2). 【解析】 【詳解】物體沿光滑斜面下滑,由牛頓第二定律,則,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,解得運(yùn)動(dòng)時(shí)間為;由速度公式可得:. 【點(diǎn)睛】該題是牛頓第二定律和勻加速直線運(yùn)動(dòng)基本公式的直接應(yīng)用。 14.某人在地面上最多能舉起60kg的重物,當(dāng)此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降機(jī)中,最多能舉起__________kg的重物。(g取10m/s2) 【答案】40 【解析】 【詳解】某人在地面上最多能舉起60kg的重物,故人的舉力與重力平衡,為:F=Mg=600N; 在以5m/s2的加速度加速上升的升降機(jī)中,重物受重力和舉力, 根據(jù)牛頓第二定律,有:F-mg=ma 解得: 【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確人的舉力是一定的,然后結(jié)合平衡條件和牛頓第二定律列式分析. 15.如圖所示,細(xì)線的一端固定于傾角為45的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a= 向左運(yùn)動(dòng)時(shí),小球?qū)瑝K的壓力等于零,當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),線中拉力FT= 。 【答案】g, 【解析】 試題分析:以小球?yàn)閷?duì)象分析,由于小球在豎直方向加速度為零、即在豎直方向小球的合外力為零,則有①,沿水平方向只有拉力沿水平方向的分量根據(jù)牛頓第二定律有②,聯(lián)立①②可得a=g; 設(shè)當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線與豎直方向的夾角為θ,則有③、④,聯(lián)立③④可得。 考點(diǎn):本題考查了力的分解合成、牛頓第二定律 16.起跳摸高是學(xué)生常進(jìn)行的一項(xiàng)運(yùn)動(dòng),藍(lán)仔身高1.72 m,體重60 kg,站立時(shí)舉手達(dá)到2.14m他彎曲兩腿,再用力蹬地,經(jīng)0.4 s豎直跳起,設(shè)他蹬地的力大小恒為1 050 N,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,求藍(lán)仔起跳摸高的最大高度是________. 【答案】2.59m 【解析】 試題分析:小亮同學(xué)起跳摸高包含兩個(gè)過(guò)程:第一階段用力蹬地獲得一定的初速度,第二階段豎直上拋達(dá)最大高度。 蹬地由F=ma知:F-mg=ma1 a1="7." 5 m/s2 vt="at=3.0" m/s 豎直上拋h=="0.45" m 所以摸高H=h0+h="2.57" m。 考點(diǎn):牛頓第二定律,豎直上拋運(yùn)動(dòng)。 17.質(zhì)量m1=10kg的物體在豎直向上的恒定拉力F作用下,以a1=0.5m/s2的加速度勻加速上升,拉力F是______. 【答案】105N 【解析】 【詳解】由牛頓第二定律得,對(duì)m1:F-m1g=m1a1,解得:F=m1(g+a1)=10(10+0.5)=105N. 【點(diǎn)睛】本題根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況應(yīng)用牛頓第二定律可以求出力. 18.將一個(gè)質(zhì)量為0.8kg的小球,以22m/s的初速度豎直向上拋出.若小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受空氣阻力大小為重力的0.1倍,取g=10m/s2,則: (1)小球到達(dá)最高點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間是_____; (2)小球返回拋出點(diǎn)的速率為_(kāi)_______. 【答案】 (1). (2). 【解析】 【詳解】(1)由于空氣的阻力方向與運(yùn)動(dòng)的方向相反,所以小球上升的過(guò)程中受到的重力和阻力都向下,則:ma1=mg+0.1mg=1.1mg,所以:a1=1.1g=1.110=11m/s2. 則上升的時(shí)間為: (2)下降的過(guò)程中小球受到的阻力方向向上,則:ma2=mg-0.1mg=0.9mg 所以:a2=0.9g=0.910=9m/s2 而上升的高度為 則下降過(guò)程由速度位移關(guān)系,可得. 【點(diǎn)睛】該題結(jié)合豎直上拋運(yùn)動(dòng)中受到的阻力問(wèn)題,考查牛頓第二定律的應(yīng)用,屬于已知受力求運(yùn)動(dòng)的題型,注意加速度 是處理這一類(lèi)題目的橋梁. 19.如圖,木桿的質(zhì)量為M,在剪斷細(xì)線的同時(shí),一只質(zhì)量為m的猴子以加速度a勻加速向上爬,木桿的加速度為_(kāi)_______ 【答案】 【解析】 【詳解】以小貓為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得f-mg=ma 以木桿為研究對(duì)象分析受力情況:受到重力Mg、小貓對(duì)桿向下的力,根據(jù)牛頓第二定律得: 根據(jù)牛頓第三定律知 聯(lián)立解得:. 【點(diǎn)睛】本題是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用,分析受力,利用牛頓第三定律建立聯(lián)系. 20.如圖所示,質(zhì)量為m2的物體2放在正沿平直軌道向右行駛的車(chē)廂底板上,并用豎直細(xì)繩通過(guò)光滑的定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體,與物體1相連接的繩與豎直方向成θ角,則繩對(duì)物體1的拉力為_(kāi)____ 【答案】m1 g/cosθ 【解析】 【詳解】以物體1為研究對(duì)象,分析受力,受重力m1g和拉力T,如圖: 根據(jù)牛頓第二定律得m1gtanθ=m1a,得a=gtanθ,則繩子的拉力為. 【點(diǎn)睛】本題要抓住兩個(gè)物體與車(chē)廂的加速度相同,采用隔離法研究,分別運(yùn)用合成法或正交分解法處理. 三.解答題 21. 如圖所示,在車(chē)廂中,一小球被a、b兩根輕質(zhì)細(xì)繩拴住,其中a繩與豎直方向成α角,繩b成水平狀態(tài),已知小球的質(zhì)量為m,求: (1)車(chē)廂靜止時(shí),細(xì)繩a和b所受到的拉力. (2)當(dāng)車(chē)廂以一定的加速運(yùn)動(dòng)時(shí),a繩與豎直方向的夾角不變,而b繩受到的拉力變?yōu)榱悖蟠藭r(shí)車(chē)廂的加速度的大小和方向. 【答案】(1)mgtanα和 (2)gtanα,方向水平向右. 【解析】 試題分析:(1)車(chē)廂靜止時(shí),小球受到重力、繩a和繩b的拉力.由平衡條件求解拉力. (2)當(dāng)車(chē)廂以一定的加速運(yùn)動(dòng)時(shí),由題a繩的拉力和小球的重力的合力產(chǎn)生加速度,方向水平向右,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度大小和方向. 解:(1)車(chē)廂靜止時(shí),小球受力如左圖由平衡條件得: Fbsinα﹣Fa=0 Fbcosα﹣mg=0 解得:Fb=mgtanα Fa= (2)小球受力如右圖,小球加速度是水平的,則小球所受合力必定水平向右. F=mgtanα 由牛頓第二定律得: a=="gtanα" 方向水平向右 由于a繩與豎直方向的夾角不變,小車(chē)加速度與小球相同. 答:(1)車(chē)廂靜止時(shí),細(xì)繩a和b所受到的拉力分別為mgtanα和. (2)當(dāng)車(chē)廂以一定的加速運(yùn)動(dòng)時(shí),a繩與豎直方向的夾角不變,而b繩受到的拉力變?yōu)榱悖藭r(shí)車(chē)廂的加速度的大小為gtanα 方向水平向右. 【點(diǎn)評(píng)】本題應(yīng)用牛頓定律處理平衡問(wèn)題和非平衡問(wèn)題,關(guān)鍵是受力分析,作出力圖. 22.2003年10月15日上午9時(shí),質(zhì)量約為8t的“神舟”五號(hào)飛船在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征二號(hào)F型運(yùn)載火箭發(fā)射升空,16日凌晨6點(diǎn)28分,飛船載人艙在內(nèi)蒙古中部阿木古朗草原地區(qū)安全著陸,中國(guó)首次進(jìn)行載人航天飛行獲得圓滿成功,我國(guó)載人航天事業(yè)取得了舉世矚目的成就。試回答如下問(wèn)題(g取10m/s2): (1)飛船垂直地面發(fā)射升空,在加速上升過(guò)程中宇航員處于超重狀態(tài),人們把這種狀態(tài)下飛船的視重與靜止在地球表面時(shí)飛船的重力的比值稱為耐受力值,用K表示。若飛船發(fā)射時(shí)加速度的變化范圍是20m/s2≤a≤100m/s2,則宇航員的耐受力值范圍是多少? (2)“神舟”五號(hào)飛船返回艙降到距地面約10km時(shí),回收著陸系統(tǒng)啟動(dòng)工作,設(shè)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,在臨近地面時(shí)降落傘使返回艙以7.0m/s的速度勻速豎直下降。在距地面約1.0m時(shí),返回艙的4個(gè)相同的反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火工作,使返回艙以不大于3.0m/s的速度接觸地面,實(shí)現(xiàn)軟著陸。若返回艙的質(zhì)量約為2.7t ,求一個(gè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力至少是多大? 【答案】(1)3≤K≤11(2)2.0104N 【解析】 【詳解】(1)飛船加速上升,宇航員受到支持力N和重力mg,設(shè)加速度為a,則N-mg=ma 由題意知:k=N/mg 聯(lián)立解得 將20m/s2≤a≤100m/s2代入上式得:3≤K≤11 (2)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)點(diǎn)火工作,設(shè)返回艙做勻減速運(yùn)動(dòng),返回艙的加速度為a,初速度為v0=7.0m/s,末速度為v=3.0m/s,位移為S=1.0m, 由速度—位移關(guān)系式得 設(shè)一個(gè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力大小為F, 由牛頓第二定律得: 代入數(shù)據(jù)解得:F=2.0104N(或2.025104N) 故一個(gè)反推火箭發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力至少為2104N 【點(diǎn)睛】本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁. 23.一個(gè)人駕車(chē)拐過(guò)一個(gè)彎時(shí),發(fā)現(xiàn)前面是一個(gè)急上坡,突然一個(gè)小男孩因追逐一個(gè)球而在車(chē)前 橫穿馬路.車(chē)被急剎,車(chē)輪在地上劃出了20m長(zhǎng)的印子,幸好沒(méi)撞著孩子,孩子跑開(kāi)了,這時(shí)站在路邊的一位警察走過(guò)來(lái),遞給駕車(chē)者一張超速行駛罰款單,并指出此處最高車(chē)速為 70 km/h駕車(chē)者估計(jì)了坡面與水平面間夾角為20,從資料上查出車(chē)胎與地面間的動(dòng)摩擦因 數(shù)為0.6,車(chē)重2530 kg,駕車(chē)者體重為70kg.駕車(chē)者利用這些資料證明自己并未超速,他是怎樣證明的?(sin20=0.3420,cos20=0.9397,g=9.8m/s2) 【答案】沒(méi)有超速 【解析】 【詳解】車(chē)受重力,摩擦力,由牛頓第二定律得:-mgsinθ-Ff=ma FN=mgcosθ Ff=μFN 由解得:a=-gsinθ-μgcosθ=-100.34-0.6100.94=9m/s2 剎車(chē)過(guò)程由運(yùn)動(dòng)學(xué)得: 代入數(shù)據(jù)解得: 由于:v0=19m/s=68km/h<70km/h,所以沒(méi)有超速. 【點(diǎn)睛】判定超速的依據(jù)有兩個(gè):一是依據(jù)剎車(chē)痕跡求初速度,然后與限速比較,二是假設(shè)不超速,用限定的速度求剎車(chē)痕跡,然后與實(shí)際痕跡做比較.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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- 遼寧省大連市高中物理 第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 4.6 用牛頓定律解決問(wèn)題一同步測(cè)試 新人教版必修1 遼寧省 大連市 高中物理 第四 牛頓 運(yùn)動(dòng) 定律 解決問(wèn)題 同步 測(cè)試 新人 必修
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