《物理七 計(jì)算題題型強(qiáng)化 第1講 必考計(jì)算題19題 力與物體的運(yùn)動(dòng)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《物理七 計(jì)算題題型強(qiáng)化 第1講 必考計(jì)算題19題 力與物體的運(yùn)動(dòng)(30頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1講必考計(jì)算題19題 力與物體的運(yùn)動(dòng)專題七計(jì)算題題型強(qiáng)化題型2力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)題型1力與物體的直線運(yùn)動(dòng)力與物體的直線運(yùn)動(dòng)題型1命題預(yù)測(cè)1.(2017溫州市十校期末聯(lián)考)在研究摩擦力特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,將木塊放在水平長(zhǎng)木板上,如圖1甲所示,用力沿水平方向拉木塊,拉力從0開始逐漸增大,分別用力傳感器采集拉力F和木塊所受到的摩擦力Ff,并用計(jì)算機(jī)繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象, 如圖乙所示.已知木塊質(zhì)量m0.78 kg,g取10 m/s2.(1)求木塊與長(zhǎng)木板間的最大靜摩擦力Ffm和木塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);圖1答案答案4 N 0.4123答案解析解析解析由題圖可得,最大靜摩擦力Ffm4 N開始
2、運(yùn)動(dòng)后,由圖知滑動(dòng)摩擦力Ff3.12 N而FfFNFNmg則Ffmg解得0.4123123(2)如圖丙,木塊在與水平方向成37角斜向右上方的恒定拉力F1作用下,以a2 m/s2的加速度從靜止開始在長(zhǎng)木板上做勻變速直線運(yùn)動(dòng).拉力F1大小應(yīng)為多大?(sin 370.6,cos 370.8)答案答案4.5 N答案解析解析解析根據(jù)矢量的合成法則,結(jié)合牛頓第二定律,水平方向:F1cos FN1ma豎直方向:F1sin FN1mg0解得:F14.5 N123(3)木塊在(2)問中的恒定拉力F1作用下,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,撤去拉力F1,木塊繼續(xù)沿直線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),已知AB間長(zhǎng)度x6 m,求拉力F1
3、作用的最短時(shí)間t0.答案答案2 s答案解析解析解析要使F1作用時(shí)間最短,則木塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度減為零.F1作用時(shí)木塊加速度為a,撤去F1后木塊加速度大小為a1,則有mgma1解得:a1g4 m/s2設(shè)撤去F1時(shí)木塊的速度為vm解得:vm4 m/s1232.(2017寧波市3月模擬)如圖2為美國(guó)太空探索公司于2017年1月15日回收的一級(jí)火箭在海上平臺(tái)著陸的場(chǎng)景,火箭回收的最后階段幾乎以豎直姿態(tài)豎直下落.若火箭從高空飛來開始呈豎直姿態(tài)下落時(shí)離平臺(tái)高為H36.5 km, 向下的速度v0100 m/s,之后豎直自然下墜t70 s后,打開反推噴氣發(fā)動(dòng)機(jī), 使火箭減速下降(視為勻減速), 著陸時(shí)的速度恰好
4、為零.設(shè)火箭質(zhì)量為m2.0104 kg(反推噴氣損耗的質(zhì)量忽略不計(jì)),火箭下落過程空氣阻力大小始終為重力的0.2倍,g取10 m/s2.求:(1)打開反推噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),火箭的速度大小v1和離平臺(tái)的高度h.模擬訓(xùn)練答案答案660 m/s9 900 m圖2123答案解析解析解析火箭自由下墜過程,由牛頓第二定律得mgFfma1Ff0.2mg解得a18 m/s2下墜70 s后,火箭的速度v1v0a1t660 m/s123(2)反推噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的平均反推力大小.答案答案6.0105 N解析解析設(shè)平均反推力大小為F,減速過程視為勻減速,其加速度大小a2 22 m/s2由牛頓第二定律得:FFfmgma2代
5、入數(shù)據(jù)得平均反推力F6.0105 N.123答案解析3.2015年12月20日上午1140分左右,深圳發(fā)生特大泥石流災(zāi)害.經(jīng)初步核查,此次滑坡事故共造成22棟廠房被掩埋,涉及15家公司.如圖3所示,假設(shè)有一傾角為的山坡,上面有一質(zhì)量為m的巨石塊,其上下表面與斜坡平行.從山坡的某處?kù)o止下滑,到水平路面后又滑了一段距離而停止,經(jīng)測(cè)量水平段長(zhǎng)為x.已知石塊和斜坡、水平路面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為,假設(shè)轉(zhuǎn)彎處速率大小不變,重力加速度為g,求:(1)石塊到達(dá)斜坡底端時(shí)的速率;123答案解析圖3解析解析設(shè)石塊到達(dá)斜坡底端時(shí)速度大小為v,則在水平路面上運(yùn)動(dòng)過程中,由牛頓第二定律有mgma2v22a2x123(2)石
6、塊運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間.答案解析123解析解析設(shè)在水平路面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,設(shè)在斜坡上運(yùn)動(dòng)加速度為a1,時(shí)間為t1mgsin mgcos ma1得a1gsin gcos 123規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.力與物體的直線運(yùn)動(dòng)問題往往涉及物體有兩個(gè)或多個(gè)連續(xù)的運(yùn)動(dòng)過程,在物體不同的運(yùn)動(dòng)階段,物體的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況都發(fā)生了變化,這類問題稱為牛頓運(yùn)動(dòng)定律中的多過程問題.2.此類問題考查對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)的掌握和對(duì)動(dòng)力學(xué)綜合問題的處理能力.對(duì)物體受力分析和運(yùn)動(dòng)分析并結(jié)合vt圖象分析是解決這類題目的關(guān)鍵.要求能從文字?jǐn)⑹龊蛌t圖象中獲取信息,構(gòu)建相應(yīng)的物理模型,列出相應(yīng)的方程解答.3.注意兩個(gè)過程的連接處,加速度可能突變,但
7、速度不會(huì)突變,速度是聯(lián)系前后兩個(gè)階段的橋梁.力與物體的曲線運(yùn)動(dòng)題型2命題預(yù)測(cè)1.(2017金華市期末)如圖4所示為某種彈射小球的游戲裝置, 水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及豎直細(xì)管AB,上端B與四分之一圓弧細(xì)彎管BC相接,彎管的半徑R0.20 m.質(zhì)量m0.1 kg的小球被彈簧彈出后進(jìn)入細(xì)管A端, 再沿管ABC從C端水平射出, 射出后經(jīng)過時(shí)間t0.4 s著地, 飛行的水平距離x1.6 m,g10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:(1)豎直管AB的長(zhǎng)度L;圖4答案答案0.6 m1234答案解析(2)小球從C端飛出時(shí)的速度大小;答案答案4 m/s1234答案解析解析解析小球做平拋運(yùn)動(dòng):xvCt,解得:vC4
8、m/s.(3)小球在C端對(duì)管壁的壓力.答案答案7 N,方向豎直向上1234答案解析解析解析設(shè)小球在C端受到管壁的壓力為FN,方向豎直向下,由牛頓第三定律可知, 小球?qū)壍赖膲毫ωQ直向上,大小為7 N.2.如圖5所示, 質(zhì)量m2.0104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面, 兩橋面的圓弧半徑均為60 m.假定橋面承受的壓力不超過3.0105 N,則:(g取10 m/s2)圖5(1)汽車允許的最大速度是多少?模擬訓(xùn)練1234答案解析1234解析解析如圖所示,汽車駛至凹面的底部時(shí),合力向上,此時(shí)車對(duì)橋面的壓力最大;汽車駛至凸面的頂部時(shí),合力向下,此時(shí)車對(duì)橋面的壓力最小.汽車在凹面的底
9、部時(shí),由牛頓第三定律可知,1234橋面對(duì)汽車的支持力FN13.0105 N,根據(jù)牛頓第二定律1234(2)若以(1)中所求速率行駛,汽車對(duì)橋面的最小壓力是多少?答案答案1.0105 N答案解析解析解析汽車在凸形橋頂部時(shí),由牛頓第二定律得解得FN21.0105 N.由牛頓第三定律得,在凸形橋頂部汽車對(duì)橋面的壓力為1.0105 N,即為最小壓力.3.如圖6甲所示,水上飛行器是水上飛行游樂產(chǎn)品,它利用腳上噴水裝置產(chǎn)生的反沖動(dòng)力,讓你可以像海豚一般躍出水面向上騰空接近十米.另外配備有手動(dòng)控制的噴嘴,用于穩(wěn)定空中飛行姿態(tài).某次表演中表演者在空中表演翻跟斗,如圖乙所示,在飛行至最高點(diǎn)時(shí),恰好做半徑為r的圓
10、周運(yùn)動(dòng),此時(shí)水的噴射方向水平.不計(jì)水管與手部控制器的作用.求:(1)最高點(diǎn)的向心加速度大??;圖6答案答案g解析解析在最高點(diǎn)重力提供向心力,據(jù)牛頓第二定律有mgman解得ang.1234答案解析1234(2)最高點(diǎn)的速度大??;答案解析1234(3)若在最高點(diǎn)表演者突然除去所有裝置,且離水面高度為h,則落到水面時(shí),表演者的水平位移等于多少.答案解析解析解析撤去所有裝置后,表演者做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t,4.如圖7所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)5 m的輕繩一端固定在O點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m1 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)).將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí)輕繩剛好被拉斷.O點(diǎn)下方有一以O(shè)點(diǎn)為
11、圓心、半徑R5 m的圓弧狀固定曲面軌道,取g10 m/s2,求:(1)輕繩剛要拉斷時(shí)繩的拉力F的大??;圖7答案答案30 N解析解析設(shè)小球擺到O點(diǎn)的速度為v,小球由A到O的過程,由機(jī)械能守恒定律有:mgL mv2 在O點(diǎn)由牛頓第二定律得:Fmg 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:F30 N 1234答案解析(2)小球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到曲面的時(shí)間t.答案答案1 s解析解析繩被拉斷后,小球做平拋運(yùn)動(dòng),有:xvty gt2x2y2R2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得:t1 s1234答案解析規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.處理平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的基本方法是把運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng),通過研究分運(yùn)動(dòng)達(dá)到研究合運(yùn)動(dòng)的目的.2.解決圓周運(yùn)動(dòng)力學(xué)問題要注意以下幾點(diǎn):(1)要進(jìn)行受力分析,明確向心力的來源,確定圓心以及半徑.(3)對(duì)于豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)要注意 “輕桿模型” 和 “輕繩模型” 的臨界條件.