四川省高考物理復習全輯 主題強化練1牛頓運動定律A含解析

1、牛頓運動定律（a）李仕才牛頓運動定律(一)1(2018·浙江4月學考·19)可愛的企鵝喜歡在冰面上玩游戲如圖1所示，有一企鵝在傾角為37°的傾斜冰面上，先以加速度a0.5 m/s2從冰面底部由靜止開始沿直線向上“奔跑”，t8 s時，突然臥倒以肚皮貼著冰面向前滑行，最后退滑到出發(fā)點，完成一次游戲(企鵝在滑動過程中姿勢保持不變)若企鵝肚皮與冰面間的動摩擦因數(shù)0.25，已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，g10 m/s2.求：圖1(1)企鵝向上“奔跑”的位移大?。?2)企鵝在冰面上滑動的加速度大??；(3)企鵝退滑到出發(fā)點時的速度大小(計算

2、結(jié)果可用根式表示)答案(1)16 m(2)8 m/s24 m/s2(3)2 m/s解析(1)在企鵝向上“奔跑”過程中：xat2，解得x16 m.(2)在企鵝臥倒以后將進行兩個過程的運動，第一個過程是從臥倒到最高點，第二個過程是從最高點滑到出發(fā)點，兩次過程根據(jù)牛頓第二定律分別有：mgsin 37°mgcos 37°ma1mgsin 37°mgcos 37°ma2解得：a18 m/s2，a24 m/s2.(3)企鵝從臥倒滑到最高點的過程中，做勻減速直線運動，設(shè)時間為t，位移為xt，xa1t2，解得：x1 m.企鵝從最高點滑到出發(fā)點的過程中，設(shè)末速度為v，初速

3、度為0，則有：v2022a2(xx)解得：v2 m/s.2.(2018·浙江6月學考·22)某校物理課外小組為了研究不同物體水下運動特征，使用質(zhì)量m0.05 kg的流線型人形模型進行模擬實驗，如圖2所示實驗時讓模型從h0.8 m高處自由下落進入水中假設(shè)模型入水后受到大小恒為ff0.3 n的阻力和f1.0 n的恒定浮力，模型的位移大小遠大于模型長度，忽略模型在空氣中運動時的阻力，試求模型：(重力加速度g取10 m/s2)圖2(1)落到水面時速度v的大?。?2)在水中能到達的最大深度h；(3)從開始下落到返回水面所需時間t.答案(1)4 m/s(2)0.5 m(3)1.15 s

4、解析(1)忽略空氣阻力，模型做自由落體運動，有mghmv2即v4 m/s.(2)在水中加速度大小a16 m/s2，則根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律v22ah，可知h0.5 m.(3)落水之前的時間t10.4 s在水中下降的時間t20.25 s在水中上升時，由牛頓第二定律有：fmgffma解得a4 m/s2所以t3 0.5 s所以總時間為tt1t2t31.15 s.3.(2016·浙江10月學考·19)如圖3所示，在某段平直的鐵路上，一列以324 km/h高速行駛的列車某時刻開始勻減速行駛，5 min后恰好停在某車站，并在該站停留4 min，隨后勻加速駛離車站，經(jīng)8.1 km后恢復到

5、原速324 km/h.(g取10 m/s2)圖3(1)求列車減速時的加速度大?。?2)若該列車總質(zhì)量為8.0×105 kg，所受阻力恒為車重的0.1倍，求列車駛離車站加速過程中牽引力的大?。?3)求列車從開始減速到恢復原速這段時間內(nèi)的平均速度大小答案(1)0.3 m/s2(2)1.2×106 n(3)108 km/h解析(1)v0324 km/h90 m/s由運動學公式vv0a1t1可得a10.3 m/s2，負號表示加速度方向與初速度方向相反(2)由運動學公式v022a2x可得a20.5 m/s2由牛頓第二定律可得f牽f阻ma2f阻0.1mg聯(lián)立解得：f牽1.2×

6、106 n.(3)列車減速行駛的時間t1300 s列車減速行駛的位移x1v0t1a1t1213 500 m列車在車站停留t2240 s列車加速行駛的時間t3180 s列車加速行駛的位移x28 100 m30 m/s108 km/h.4(2018·新昌中學適應性考試)如圖4所示，水平地面上ab長為20 m，bc部分為減速緩沖區(qū)，地面由特殊材料鋪設(shè)而成，在地面a處放上質(zhì)量m5 kg的箱子(可視為質(zhì)點)，并給箱子持續(xù)施加水平方向f28 n的推力后，箱子由靜止開始運動已知箱子與地面ab間的動摩擦因數(shù)10.4，重力加速度g10 m/s2.圖4(1)求箱子由a運動到b過程中的加速度大小；(2)求

7、箱子由a運動到b所用的時間；(3)若箱子與bc間的動摩擦因數(shù)20.40.1l(式中l(wèi)為箱子在bc部分所處的位置離b點的距離)，則箱子沿水平面運動到距離b點多遠時速度最大？答案(1)1.6 m/s2(2)5 s(3)1.6 m解析(1)對箱子，由牛頓第二定律得fffma又有ff1mg解得a1.6 m/s2.(2)據(jù)運動學公式有xabat2，解得t5 s.(3)箱子所受合力為零時，速度最大，即f2mg0又20.40.1l，解得l1.6 m即箱子沿水平面運動到距離b點1.6 m時速度最大5.航天飛機著陸時速度很大，可以用阻力傘使它減速，如圖5所示假設(shè)一架質(zhì)量為m的航天飛機在一條水平直跑道上著陸，著陸

8、時速度為v0，著陸的同時立即打開阻力傘，減速過程經(jīng)歷時間為t，假定航天飛機著陸過程中所受阻力不變，問：圖5(1)這條跑道至少要多長？(2)著陸過程所受阻力是多大？答案(1)(2)解析(1)由xt可知，著陸過程中航天飛機的位移大小為x，因此這條跑道的長度l.(2)著陸過程中的加速度大小為a，由牛頓第二定律知，著陸過程中所受阻力ffma.6(2017·溫州市月考)如圖6為高速公路入口的簡化示意圖，駕駛員在入口a取卡處取得通行卡后，駕駛轎車由靜止開始勻加速通過水平直道ab，再沿上坡路段bc勻加速運動至c點進入高架主路(通過b點前、后速率不變)已知轎車和駕駛員的總質(zhì)量m2×103 kg，從a運動到b經(jīng)歷的時間t4 s，經(jīng)過b處的速度v110 m/s，bc段長l100 m，到達c處的速度v220 m/s.假設(shè)在行駛過程中受到的阻力ff大小恒定，且為2×103 n求：圖6(1)轎車在上坡路段bc運動的加速度a1的大??；(2)轎車在ab段運動的加速度a2的大小和牽引力f的大小答案(1)1.5 m/s2(2)2.5 m/s27×103 n解析(1)汽車在bc段上坡過程中做勻加速直線運動，根據(jù)位移和速度的關(guān)系可得vv2a1l，代入數(shù)據(jù)解得a11.5 m/s2.(2)根據(jù)加速度的定義可得a2 m/s22.5 m/s2，根據(jù)牛頓第二定律可得ff