(浙江選考)2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 單元滾動(dòng)檢測(cè)卷三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律.docx
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單元滾動(dòng)檢測(cè)卷三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 考生注意: 1.本試卷分選擇題部分和非選擇題部分,共4頁(yè). 2.答卷前,考生務(wù)必用藍(lán)、黑色字跡的鋼筆或圓珠筆將自己的姓名、班級(jí)、學(xué)號(hào)填寫在相應(yīng)位置上. 3.本次考試時(shí)間90分鐘,滿分100分. 選擇題部分 一、選擇題Ⅰ(本題共12小題,每小題3分,共36分.每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的,不選、多選、錯(cuò)選均不得分) 1.許多科學(xué)家對(duì)物理學(xué)的發(fā)展做出了貢獻(xiàn),人們也給予了一定的評(píng)價(jià).下列說(shuō)法不正確的是( ) A.伽利略被認(rèn)為是“近代力學(xué)創(chuàng)始人” B.第谷布拉赫被認(rèn)為是“天才的觀察家” C.卡文迪許被稱為“能稱出地球質(zhì)量的人” D.愛因斯坦被認(rèn)為是“動(dòng)力學(xué)的奠基者” 答案 D 解析 伽利略《兩種新科學(xué)的對(duì)話》奠定了其“近代力學(xué)創(chuàng)始人”的地位;第谷布拉赫全身心投入到行星位置觀察中,觀察的數(shù)據(jù)為哥白尼的學(xué)說(shuō)提供了關(guān)鍵性的支持;卡文迪許在實(shí)驗(yàn)室測(cè)出了萬(wàn)有引力常量,被稱為“能稱出地球質(zhì)量的人”;牛頓是動(dòng)力學(xué)的奠基者,愛因斯坦是現(xiàn)代物理學(xué)的奠基人,故選D. 2.下列各組中均為導(dǎo)出單位的是( ) A.千克;牛頓;焦耳 B.伏特;焦耳;庫(kù)侖 C.安培;秒;米 D.歐姆;特斯拉;千米 答案 B 解析 千克、安培、秒、米是基本單位,故A、C錯(cuò)誤,B正確;千米不是導(dǎo)出單位,故D錯(cuò)誤. 3.(2019屆嘉興市期末)如圖1為某同學(xué)在籃球比賽中進(jìn)行擊地傳球的示意圖,下列說(shuō)法正確的是( ) 圖1 A.地面對(duì)籃球的彈力方向豎直向下 B.籃球?qū)Φ孛娴膹椓Ψ较蛐毕蛳? C.地面對(duì)籃球的支持力大于籃球?qū)Φ孛娴膲毫? D.籃球受到地面的支持力是由于地面發(fā)生了形變而產(chǎn)生的 答案 D 解析 接觸的彈力的方向垂直于接觸面,指向被支持的物體,A、B錯(cuò)誤;地面對(duì)籃球的支持力等于籃球?qū)Φ孛娴膲毫?,C錯(cuò)誤. 4.(2018杭州市重點(diǎn)中學(xué)期末)我們?cè)谏碁┥辖?jīng)常能看到很多如圖2所示的倒圓錐狀小坑,這些小坑是由一些叫“蟻獅”的小生物挖出來(lái)的,它們將坑底的沙子遠(yuǎn)遠(yuǎn)拋出,周圍的沙子自然滑坡后就形成了這樣的小坑.“蟻獅”藏在坑底下的沙子里等待掉進(jìn)來(lái)的螞蟻,螞蟻掉進(jìn)坑以后奮力上爬,但沙子就會(huì)滑下,使螞蟻又掉進(jìn)坑底.對(duì)于同樣的沙子,以下說(shuō)法正確的是( ) 圖2 A.所有坑的大小是一樣的 B.所有坑的深度是一樣的 C.所有坑的頂角都是一樣的 D.螞蟻只要掉進(jìn)了坑里,即使沒有“蟻獅”,螞蟻再長(zhǎng)時(shí)間也不可能爬出這個(gè)坑 答案 C 5.如圖3所示,重物掛在彈性很好的橡皮筋的中點(diǎn),在橡皮筋的兩點(diǎn)S、P相互緩慢靠近的過(guò)程中,其長(zhǎng)度( ) 圖3 A.先增加后縮短 B.逐漸增加 C.逐漸縮短 D.保持不變 答案 C 解析 兩條橡皮筋拉力的合力與重物的重力平衡,設(shè)它們的夾角為2θ,則橡皮筋的拉力F滿足2Fcosθ=mg,當(dāng)θ減小時(shí),cosθ增大,F(xiàn)減小,橡皮筋的長(zhǎng)度減小,C正確. 6.2017年6月5日起,溫州司乘人員(包括后排)不系安全帶都將被罰款,假定某次緊急剎車時(shí),由于安全帶的作用,質(zhì)量為70kg的乘員獲得約6m/s2的加速度,則安全帶對(duì)乘員的作用力約為( ) A.200N B.400N C.600N D.800N 答案 B 7.根據(jù)圖4四幅圖,下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力的敘述正確的是( ) 圖4 A.圖甲中,運(yùn)動(dòng)員在彎道處,若地面摩擦力突然消失,他將沿著半徑方向“離心”而去 B.圖乙中,在碗里做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小球受到的合外力是恒力 C.圖丙中,在水平直跑道上減速運(yùn)動(dòng)的航天飛機(jī),傘對(duì)飛機(jī)的拉力大于飛機(jī)對(duì)傘的拉力 D.圖丁中,人在體重計(jì)上站起的瞬間指針示數(shù)會(huì)變大 答案 D 解析 A中摩擦力消失,由于慣性,他將沿切線方向飛出;B中小球受到的合外力大小不變,但方向變化,故是變力;C中由相互作用力的關(guān)系,傘對(duì)飛機(jī)的拉力等于飛機(jī)對(duì)傘的拉力;D中人站起瞬間有向上的加速度,人對(duì)體重計(jì)的壓力大于重力,故示數(shù)會(huì)變大,故D正確. 8.如圖5甲所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行,初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶.若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí),小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖象(以地面為參考系)如圖乙所示.已知v2>v1,則( ) 圖5 A.t2時(shí)刻,小物塊離A處的距離達(dá)到最大 B.t2時(shí)刻,小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大 C.0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左 D.0~t3時(shí)間內(nèi),小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用 答案 B 解析 t1時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)到速度為零,離A處的距離達(dá)到最大,故A錯(cuò)誤;t2時(shí)刻前小物塊相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng),之后相對(duì)靜止,故B正確;0~t2時(shí)間內(nèi),小物塊受到的摩擦力方向始終向右,故C錯(cuò)誤;t2~t3時(shí)間內(nèi)小物塊不受摩擦力作用,故D錯(cuò)誤. 9.如圖6所示,一條不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)質(zhì)量可忽略不計(jì)的光滑定滑輪,繩的一端系一質(zhì)量m=15kg的重物,重物靜止于地面上,有一質(zhì)量m′=10kg的猴子,從繩子的一端沿繩子向上爬,在重物不離開地面的條件下,猴子向上爬的最大加速度為(g取10m/s2)( ) 圖6 A.25m/s2 B.5 m/s2 C.10m/s2 D.15 m/s2 答案 B 解析 在重物不離開地面的條件下,繩子的最大拉力為F=mg=150N,對(duì)猴子受力分析,設(shè)其向上爬的最大加速度為a,由牛頓第二定律有:F-m′g=m′a,解得a=5m/s2,故B選項(xiàng)正確. 10.如圖7所示,在光滑水平桌面上有三個(gè)完全相同的木塊,A、B之間用水平輕彈簧相連,B、C之間用不可伸長(zhǎng)的水平細(xì)線相連,在水平外力F的拉動(dòng)下,一起向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為5m/s2.現(xiàn)將F突然撤去,則有關(guān)三個(gè)木塊在外力F撤去瞬間的加速度,下列說(shuō)法正確的是(取向右為正方向)( ) 圖7 A.a(chǎn)A=0,aB=aC=5m/s2 B.a(chǎn)A=5m/s2,aB=aC=-2.5 m/s2 C.a(chǎn)A=5m/s2,aB=-5 m/s2,aC=0 D.a(chǎn)A=aB=aC=0 答案 B 解析 外力F撤去的瞬間,彈簧的彈力不變,繩上的拉力發(fā)生了改變,故A受力不變,aA=5m/s2,將B、C作為整體,設(shè)彈簧的彈力大小為F彈,B、C整體的加速度為a,由牛頓第二定律得-F彈=2ma,對(duì)A受力分析得F彈=maA,由以上兩式解得a=-2.5 m/s2,選項(xiàng)B正確,A、C、D錯(cuò)誤. 11.質(zhì)量為1t的汽車在平直公路上以10m/s的速度勻速行駛,阻力大小不變.從某時(shí)刻開始,汽車牽引力減小2000N,那么從該時(shí)刻起經(jīng)過(guò)6s,汽車行駛的路程是( ) A.50mB.42mC.25mD.24m 答案 C 解析 汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)F牽=Ff,汽車受到的合力大小為0,當(dāng)牽引力減小2000N時(shí),汽車所受合力的大小為F=2000N① 由牛頓第二定律得F=ma② 聯(lián)立①②得a=2m/s2 汽車減速到停止所需時(shí)間t==5s 5s時(shí),汽車已靜止,則汽車經(jīng)過(guò)6s行駛的路程x=vt=25m,故選C. 12.(2018溫州中學(xué)期中)如圖8是伽利略研究自由落體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)情景,讓小球多次由傾角為θ的阻力忽略不計(jì)的斜面頂端靜止滑下,在改變傾角θ的條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),當(dāng)θ角增大時(shí),下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是( ) 圖8 A.小球?qū)π泵娴膲毫υ龃? B.小球運(yùn)動(dòng)的加速度增大 C.小球到達(dá)底端時(shí)的速度變大 D.小球從頂端運(yùn)動(dòng)到底端所需的時(shí)間減小 答案 A 解析 小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,受到的支持力與重力垂直于斜面的分力大小相等,方向相反,所以:FN=mgcosθ,隨θ的增大,F(xiàn)N減小,根據(jù)牛頓第三定律可知,小球?qū)π泵娴膲毫p小,故A錯(cuò)誤;對(duì)小球,根據(jù)牛頓第二定律得:a==gsinθ,可知,隨著θ的增大,加速度a增大,故B正確;v2=2gsinθL,所以小球到達(dá)底端時(shí)的速度:v=,可知小球的速度隨傾角的增大而增大,故C正確;設(shè)小球從頂端運(yùn)動(dòng)到底端所需的時(shí)間為t,則L=at2,得:t=,θ角越大,sinθ越大,則知小球從頂端運(yùn)動(dòng)到底端所需時(shí)間越短,故D正確. 二、選擇題Ⅱ(本題共4小題,每小題3分,共12分.每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中至少有一個(gè)是符合題目要求的,全部選對(duì)的得3分,選對(duì)但不全的得1分,有錯(cuò)選的得0分) 13.如圖9所示,11月6日早上8時(shí),2016年杭州馬拉松(以下簡(jiǎn)稱杭馬)在黃龍?bào)w育中心開跑,來(lái)自美國(guó)、日本等50個(gè)國(guó)家和地區(qū)的32000余名選手參加比賽.最終埃塞俄比亞男選手門達(dá)耶以2小時(shí)11分22秒的破賽會(huì)紀(jì)錄成績(jī)奪冠,女子冠軍被肯尼亞選手博萊韋以2小時(shí)31分21秒奪得.已知馬拉松全程長(zhǎng)度為42195米,男、女選手的路徑相同,則( ) 圖9 A.馬拉松比賽中,選手一定不能看成質(zhì)點(diǎn) B.馬拉松全程長(zhǎng)度指的是路程 C.可以計(jì)算男、女冠軍的平均速度大小 D.可以比較男、女冠軍的平均速度大小 答案 BD 解析 在馬拉松比賽中,選手的形狀、大小對(duì)所研究問(wèn)題沒有影響時(shí),可以看成質(zhì)點(diǎn),故A錯(cuò)誤;馬拉松比賽的全程長(zhǎng)度是指選手運(yùn)動(dòng)的軌跡長(zhǎng)度,為路程,故B正確;平均速度為位移與時(shí)間的比值,不知道位移,故無(wú)法求得平均速度,故C錯(cuò)誤;因?yàn)槁窂较嗤?,故選手的位移相同,由于所用時(shí)間不同,故可比較男、女冠軍的平均速度大小,故D正確. 14.一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)對(duì)其施加一恒力,且原來(lái)作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變,則( ) A.質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同 B.質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直 C.質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同 D.質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變 答案 BC 解析 質(zhì)點(diǎn)開始做勻速直線運(yùn)動(dòng),處于平衡狀態(tài),施加恒力后,則該質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為該恒力.①若該恒力方向與質(zhì)點(diǎn)原運(yùn)動(dòng)方向不共線,則質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)速度方向與恒力方向不同,故A錯(cuò);②若恒力的方向某一時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)方向垂直,之后質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),力與速度方向不再垂直,例如平拋運(yùn)動(dòng),故B正確;③由牛頓第二定律可知,質(zhì)點(diǎn)加速度方向總是與其所受合外力方向相同,C正確;④根據(jù)加速度的定義,相等時(shí)間內(nèi)速度變化量相同,而速率變化量不一定相同,故D錯(cuò). 15.如圖10所示,有材料相同的P、Q兩物塊通過(guò)輕繩相連,并在拉力F作用下沿粗糙程度相同的斜面向上運(yùn)動(dòng),輕繩與拉力F的方向均平行于斜面.當(dāng)拉力F一定時(shí),Q受到繩的拉力( ) 圖10 A.與斜面傾角θ無(wú)關(guān) B.與物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)有關(guān) C.與系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān) D.僅與兩物塊質(zhì)量有關(guān) 答案 AD 解析 設(shè)P、Q的質(zhì)量分別為m1、m2,Q受到繩的拉力大小為FT,物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)P、Q整體受力分析,有F-(m1+m2)gsinθ-μ(m1+m2)gcosθ=(m1+m2)a;對(duì)Q受力分析,有FT-m2gsinθ-μm2gcosθ=m2a,解得FT=F,可見Q受到繩的拉力FT與斜面傾角θ、物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)均無(wú)關(guān),與兩物塊質(zhì)量和F有關(guān),選項(xiàng)A、D正確. 16.如圖11甲所示,用一水平外力F推物體,使其靜止在傾角為θ的光滑固定斜面上.逐漸增大F,物體開始做變加速運(yùn)動(dòng),其加速度a隨F變化的圖象如圖乙所示.g取10m/s2.根據(jù)圖乙中所提供的信息能計(jì)算出的是( ) 圖11 A.物體的質(zhì)量 B.斜面的傾角 C.使物體靜止在斜面上時(shí)水平外力F的大小 D.加速度為6m/s2時(shí)物體的速度 答案 ABC 解析 對(duì)物體受力分析,物體受外力F、重力、支持力,沿斜面方向和垂直于斜面方向分別建立x軸、y軸,并將力沿坐標(biāo)軸的方向分解,如圖所示. x軸方向:Fcosθ-mgsinθ=ma,當(dāng)F=0時(shí),a=-6m/s2,當(dāng)F=15 N時(shí),a=0,解得:m=2 kg,θ=37,因而A、B、C可以算出;根據(jù)題圖中信息無(wú)法求出加速度為6 m/s2時(shí)物體的速度大小,因而D不可以算出. 非選擇部分 三、非選擇題(本題共6小題,共52分) 17.(6分)(2018名校協(xié)作體3月選考)(1)下列器材中,實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”、“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”、“用自由落體運(yùn)動(dòng)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”都需要用到的實(shí)驗(yàn)器材是________. (2)小劉同學(xué)在做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時(shí): ①以下實(shí)驗(yàn)操作正確的是________. ②以下為該同學(xué)在作平行四邊形時(shí)的某一瞬間(直尺固定),其中正確的操作是________. ③本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)思想是________. A.控制變量法 B.等效替代法 C.放大法 答案 (1)BD (2)①C?、贑?、跙 18.(8分)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究加速度與物體所受合外力F及質(zhì)量M的關(guān)系實(shí)驗(yàn).如圖12為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,A為小車,后端連有紙帶,B為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,C為裝有沙的沙桶(總質(zhì)量為m),D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板. 圖12 (1)在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,為了探究?jī)蓚€(gè)物理量之間的關(guān)系,要保持第三個(gè)物理量不變,這種探究方法叫做________法. 圖13 (2)某同學(xué)在探究a與F的關(guān)系時(shí),把沙和沙桶的總重力當(dāng)作小車的合外力F,作出a-F圖線如圖13所示,試分析該圖線不過(guò)原點(diǎn)的原因是________,圖線右上部彎曲的原因是________.(橫線上填寫正確選項(xiàng)的字母代號(hào)) A.平衡摩擦力時(shí),長(zhǎng)木板傾角過(guò)小 B.平衡摩擦力時(shí),長(zhǎng)木板傾角過(guò)大 C.沙和沙桶的總質(zhì)量m過(guò)小 D.沙和沙桶的總質(zhì)量m過(guò)大 (3)如圖14是某次實(shí)驗(yàn)得到的紙帶,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz,舍去前面比較密集的點(diǎn),從A點(diǎn)開始,依次選取A、B、C、D、E5個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出,圖中給出了相鄰兩點(diǎn)間的距離,則小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字) 圖14 答案 (1)控制變量 (2)B D (3)0.62 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)采用了控制變量法;(2)力F為零時(shí),小車的加速度不為零,說(shuō)明平衡摩擦力過(guò)度,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;后來(lái)圖線彎曲,是因?yàn)樯澈蜕惩暗目傎|(zhì)量過(guò)大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確.(3)T=50.02s=0.1s,根據(jù)逐差法,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a==0.62m/s2. 19.(8分)一客運(yùn)列車勻速行駛,其車輪在鐵軌間的接縫處會(huì)產(chǎn)生周期性的撞擊.坐在該客運(yùn)列車中的某旅客測(cè)得從第1次到第16次撞擊聲之間的時(shí)間間隔為10.0s.在相鄰的平行車道上有一列貨運(yùn)列車,當(dāng)該旅客經(jīng)過(guò)貨運(yùn)列車車尾時(shí),貨運(yùn)列車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客運(yùn)列車行進(jìn)方向運(yùn)動(dòng).該旅客在此后的20.0s內(nèi),看到恰好有30節(jié)貨運(yùn)列車車廂被他連續(xù)超過(guò).已知每根鐵軌的長(zhǎng)度為25.0m,每節(jié)貨運(yùn)列車車廂的長(zhǎng)度為16.0m,貨運(yùn)列車車廂間距忽略不計(jì).求: (1)客運(yùn)列車運(yùn)行速度的大?。? (2)貨運(yùn)列車運(yùn)行加速度的大?。? 答案 (1)37.5m/s (2)1.35 m/s2 解析 (1)設(shè)客運(yùn)列車連續(xù)兩次撞擊鐵軌的時(shí)間間隔為Δt,每根鐵軌的長(zhǎng)度為l,則客運(yùn)列車的速度v= 其中l(wèi)=25.0m,Δt=s=s,則v=m/s=37.5 m/s (2)設(shè)從貨運(yùn)列車開始運(yùn)動(dòng)后t=20.0s內(nèi)客運(yùn)列車行駛的位移為x1,貨運(yùn)列車行駛的位移為x2,貨運(yùn)列車的加速度為a,30節(jié)貨運(yùn)列車車廂的總長(zhǎng)度L=3016.0m=480m, 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:x1=vt x2=at2 由題設(shè)條件有:L=x1-x2, 解得a=1.35m/s2. 20.(10分)(2018新高考研究聯(lián)盟聯(lián)考)如圖15所示,某次滑雪訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)員站在水平雪道上第一次利用滑雪杖對(duì)雪面的作用獲得水平推力F=84N而從靜止(t=0時(shí)刻)向前滑行,其作用時(shí)間為t1=1.0s,撤除水平推力F后經(jīng)過(guò)t2=2.0s,他第二次利用滑雪杖對(duì)雪面的作用獲得同樣的水平推力,作用距離與第一次相同.已知該運(yùn)動(dòng)員連同裝備(可視為質(zhì)點(diǎn))的總質(zhì)量為m=60kg,在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力大小恒為Ff=12N,求: 圖15 (1)第一次利用滑雪杖對(duì)雪面作用獲得的速度大小及這段時(shí)間內(nèi)的位移的大?。? (2)t=3.0s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的速度大?。? (3)該運(yùn)動(dòng)員第二次撤除水平推力后能滑行的最大距離. 答案 (1)1.2 m/s 0.6 m (2)0.8 m/s (3)5.2m 解析 (1)運(yùn)動(dòng)員利用滑雪杖獲得的加速度為 a1==1.2m/s2 第一次利用滑雪杖對(duì)雪面作用獲得的速度大小v1=a1t1=1.2m/s 位移x1=a1t12=0.6m. (2)運(yùn)動(dòng)員停止使用滑雪杖后,加速度大小為a2= 經(jīng)時(shí)間t2速度變?yōu)関1′=v1-a2t2=0.8m/s (3)設(shè)第二次利用滑雪杖獲得的速度大小為v2,則v22-v1′2=2a1x1 解得v2=m/s 第二次撤除水平推力后滑行的最大距離x2= 解得x2=5.2m. 21.(10分)滑板運(yùn)動(dòng)是年輕人喜愛的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目之一.有一如圖16所示的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所,水平面AB在B處與傾角為θ=37的斜面BC連接,滑板與AB、BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同.一滑板運(yùn)動(dòng)員操控滑板(可看成質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以v0=3m/s的速度在水平面上向右無(wú)動(dòng)力運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)恰能沿斜面下滑.已知AB間的距離為1.8 m,BC間的距離為2 m,運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60 kg,取重力加速度g=10 m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8.求: 圖16 (1)滑板與水平面AB間的摩擦力的大?。? (2)滑板運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度的大?。? (3)滑板運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所需的時(shí)間. 答案 (1)150N (2)4m/s (3)2.2s 解析 (1)由題可知,運(yùn)動(dòng)員從A到B做勻減速運(yùn)動(dòng),到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零. 則v02=2a1x1,F(xiàn)f=ma1=μmg, 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得Ff=150N,μ=0.25. (2)運(yùn)動(dòng)員由B到C做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小為a2,則由牛頓第二定律得mgsinθ-μmgcosθ=ma2, 解得a2=4m/s2 vC2=2a2x2,解得vC=4m/s (3)設(shè)從A到B需時(shí)間t1,有t1==1.2s 由x2=a2t22 (或vC=a2t2),可以得出t2=1s 所以運(yùn)動(dòng)員從A到C的時(shí)間t=t1+t2=2.2s. 22.(10分)如圖17所示,質(zhì)量為5kg的木塊放在傾角為30、長(zhǎng)為20m的固定斜面上時(shí),木塊恰好能沿斜面勻速下滑,若改用沿斜面向上的恒力F拉該木塊,木塊從靜止開始沿斜面勻加速上升4m所用的時(shí)間為2s,(g取10m/s2)求: 圖17 (1)恒力F的大小; (2)要使木塊能從斜面底端運(yùn)動(dòng)到頂端,F(xiàn)至少要作用多長(zhǎng)時(shí)間. 答案 (1)60N (2)s 解析 (1)木塊恰好勻速下滑時(shí)受力平衡,有: Ff=mgsin30=mg 勻加速上升的加速度:a1==m/s2=2 m/s2 對(duì)木塊受力分析如圖甲 根據(jù)牛頓第二定律有F-mgsin30-Ff=ma1 解得:F=mgsin30+Ff+ma1=mg+ma1=60N (2)設(shè)拉力最小作用時(shí)間為t. 撤去F前:x1=a1t2 v1=a1t 撤去F后,對(duì)木塊受力分析如圖乙, 根據(jù)牛頓第二定律mgsin30+Ff=ma2 解得:a2==g 勻減速運(yùn)動(dòng)的位移:x2= 因?yàn)樾泵骈L(zhǎng)20m,故有x1+x2=20m, 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù),解得:t=s.- 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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