1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)高中物理牛頓運動定律真題匯編(含答案)及解析一、高中物理精講專題測試牛頓運動定律1如圖甲所示，一傾角為37，長L=3.75 m的斜面AB上端和一個豎直圓弧形光滑軌道BC相連，斜面與圓軌道相切于B處，C為圓弧軌道的最高點。t=0時刻有一質量m=1 kg的物塊沿斜面上滑，其在斜面上運動的vt圖象如圖乙所示。已知圓軌道的半徑R=0.5 m。（取g=10 m/s2，sin 37=0.6，cos 37=0.8）求：(1)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；(2)物塊到達C點時對軌道的壓力F

2、N的大??；(3)試通過計算分析是否可能存在物塊以一定的初速度從A點滑上軌道，通過C點后恰好能落在A點。如果能，請計算出物塊從A點滑出的初速度；如不能請說明理由。【答案】(1)=0.5 (2) FN=4 N (3)【解析】【分析】由圖乙的斜率求出物塊在斜面上滑時的加速度，由牛頓第二定律求動摩擦因數(shù)；由動能定理得物塊到達C點時的速度，根據(jù)牛頓第二定律和牛頓第三定律求出)物塊到達C點時對軌道的壓力FN的大小；物塊從C到A，做平拋運動，根據(jù)平拋運動求出物塊到達C點時的速度，物塊從A到C，由動能定律可求物塊從A點滑出的初速度；【詳解】解：(1)由圖乙可知物塊上滑時的加速度大小為 根據(jù)牛頓第二定律有： 解

3、得 (2)設物塊到達C點時的速度大小為vC，由動能定理得：在最高點，根據(jù)牛頓第二定律則有：解得： 由根據(jù)牛頓第三定律得：物體在C點對軌道的壓力大小為4 N (3)設物塊以初速度v1上滑，最后恰好落到A點物塊從C到A，做平拋運動，豎直方向：水平方向： 解得，所以能通過C點落到A點 物塊從A到C，由動能定律可得： 解得：2如圖所示，傾角的足夠長的斜面上，放著兩個相距L0、質量均為m的滑塊A和B，滑塊A的下表面光滑，滑塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)由靜止同時釋放A和B，此后若A、B發(fā)生碰撞，碰撞時間極短且為彈性碰撞已知重力加速度為g，求：（1）A與B開始釋放時，A、B的加速度和；（2）A與B第一次相碰后，

4、B的速率；（3）從A開始運動到兩滑塊第二次碰撞所經(jīng)歷的時間t【答案】（1）；（2）（3）【解析】【詳解】解：(1)對分析： ，仍處于靜止狀態(tài)對分析，底面光滑，則有： 解得：(2) 與第一次碰撞前的速度，則有：解得：所用時間由：，解得：對，由動量守恒定律得：由機械能守恒得： 解得：(3)碰后，做初速度為0的勻加速運動，做速度為的勻速直線運動，設再經(jīng)時間發(fā)生第二次碰撞，則有：第二次相碰：解得：從開始運動到兩滑塊第二次碰撞所經(jīng)歷的的時間：解得：3如圖所示，質量的木板靜止在光滑水平地面上，一質量的滑塊（可視為質點）以的初速度從左側滑上木板水平地面右側距離足夠遠處有一小型固定擋板，木板與擋板碰后速度立即

5、減為零并與擋板粘連，最終滑塊恰好未從木板表面滑落已知滑塊與木板之間動摩擦因數(shù)為，重力加速度，求：（1）木板與擋板碰撞前瞬間的速度？（2）木板與擋板碰撞后滑塊的位移？（3）木板的長度？【答案】（1）1m/s（2）0.25m（3）1.75m【解析】【詳解】（1）滑塊與小車動量守恒可得（2）木板靜止后，滑塊勻減速運動，根據(jù)動能定理有：解得（3）從滑塊滑上木板到共速時，由能量守恒得：故木板的長度4四旋翼無人機是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應用一架質量m=2 kg的無人機，其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力F=36 N，運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4 N(g取10 ms2)(

6、1)無人機在地面上從靜止開始，以最大升力豎直向上起飛求在t=5s時離地面的高度h；(2)當無人機懸停在距離地面高度H=100m處，由于動力設備故障，無人機突然失去升力而墜落求無人機墜落到地面時的速度v；(3)接(2)問，無人機墜落過程中，在遙控設備的干預下，動力設備重新啟動提供向上最大升力為保證安全著地（到達地面時速度為零），求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t1【答案】（1）75m（2）40m/s （3）【解析】【分析】【詳解】（1）由牛頓第二定律 Fmgf=ma代入數(shù)據(jù)解得a=6m/s2上升高度代入數(shù)據(jù)解得 h=75m（2）下落過程中 mgf=ma1代入數(shù)據(jù)解得落地時速度 v2=2a1

7、H，代入數(shù)據(jù)解得 v=40m/s（3）恢復升力后向下減速運動過程 Fmg+f=ma2代入數(shù)據(jù)解得設恢復升力時的速度為vm，則有由 vm=a1t1代入數(shù)據(jù)解得5滑雪者為什么能在軟綿綿的雪地中高速奔馳呢？其原因是白雪內(nèi)有很多小孔，小孔內(nèi)充滿空氣當滑雪板壓在雪地時會把雪內(nèi)的空氣逼出來，在滑雪板與雪地間形成一個暫時的“氣墊”，從而大大減小雪地對滑雪板的摩擦然而當滑雪板對雪地速度較小時，與雪地接觸時間超過某一值就會陷下去，使得它們間的摩擦力增大假設滑雪者的速度超過4 m/s時，滑雪板與雪地間的動摩擦因數(shù)就會由10.25變?yōu)?0.125一滑雪者從傾角為37的坡頂A由靜止開始自由下滑，滑至坡底B(B處為一光

8、滑小圓弧)后又滑上一段水平雪地，最后停在C處，如圖所示不計空氣阻力，坡長為l26 m，g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8求：(1)滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化經(jīng)歷的時間；(2)滑雪者到達B處的速度；(3)滑雪者在水平雪地上運動的最大距離【答案】1s 99.2m【解析】【分析】由牛頓第二定律分別求出動摩擦因數(shù)恒變化前后的加速度，再由運動學知識可求解速度、位移和時間【詳解】(1)由牛頓第二定律得滑雪者在斜坡的加速度：a1=4m/s2解得滑雪者從靜止開始到動摩擦因數(shù)發(fā)生變化所經(jīng)歷的時間：t=1s(2)由靜止到動摩擦因素發(fā)生變化的位移：x1=a1t2=2m動摩擦因數(shù)變化

9、后，由牛頓第二定律得加速度：a2=5m/s2由vB2-v2=2a2(L-x1)解得滑雪者到達B處時的速度：vB=16m/s(3)設滑雪者速度由vB=16m/s減速到v1=4m/s期間運動的位移為x3，則由動能定理有： ；解得x3=96m速度由v1=4m/s減速到零期間運動的位移為x4，則由動能定理有：；解得 x4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上運動的最大距離為x=x3+x4=96+ 3.2=99.2m65s后系統(tǒng)動量守恒，最終達到相同速度v，則 解得v=0.6m/s，即物塊和木板最終以0.6m/s的速度勻速運動. （3）物塊先相對木板向右運動，此過程中物塊的加速度為a1，木板的加速度為a2，經(jīng)

10、t1時間物塊和木板具有相同的速度v，對物塊受力分析： 對木板：由運動公式： 解得： 此過程中物塊相對木板前進的距離： 解得s=0.5m；t1后物塊相對木板向左運動，這再經(jīng)t2時間滑落，此過程中板的加速度a3，物塊的加速度仍為a1，對木板：由運動公式： 解得 故經(jīng)過時間 物塊滑落.7一物塊以一定的初速度沿斜面向上滑動，利用速度傳感器可以在計算機屏幕上得到其速度大小隨時間的變化的關系如圖所示.求:(1)斜面的傾角(2)物塊與斜面間的動摩擦因.【答案】（1）；（2）【解析】【分析】對上滑過程和下滑過程分別運用牛頓第二定律求出斜面的傾角和動摩擦因數(shù)?！驹斀狻课飰K上滑時做勻減速直線運動，對應于速度圖象中

11、0-0.5s時間段，該段圖象的斜率的絕對值就是加速度的大小，即： 物塊下滑時做勻加速直線運動，對應于速度圖象中0.5-1.5s時間段，同理可得：上滑時，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin+mgcos=ma1，下滑時，根據(jù)牛頓第二定律得：mgsin-mgcos=ma2，聯(lián)立解得：，=30。【點睛】本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的綜合運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，知道圖線的斜率表示加速度是解題的關鍵。8木塊A、B質量分別為和，與原長為、勁度系數(shù)為輕彈簧相連接，A、B系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動，此時彈簧被壓縮了5cm已知A、B與水平地面之間的動摩擦因數(shù)均為，可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦

12、力，現(xiàn)用水平推力F=2N作用在木塊A上，如圖所示(g取10m/s2)，（1）求此時A，B受到的摩擦力的大小和方向；（2）當水平推力不斷增大，求B即將開始滑動時，A、B之間的距離（3）若水平推力隨時間變化滿足以下關系 求A、B都仍能保持靜止狀態(tài)的時間，并作出在A開始滑動前A受到的摩擦力 圖像（規(guī)定向左為正方向）【答案】（1）向右，向左；（2）11cm，（3）.【解析】試題分析：（1）分析A、B的最大靜摩擦力大小關系，根據(jù)平衡條件進行求解；（2）當B要開始滑動時彈簧彈力不變，則A、B的距離等于原長減去壓縮量；（3）A開始滑動時B靜止，則彈簧彈力不變，求出此時的時間，在A沒有滑動前，根據(jù)平衡條件求出

13、的表達式，并作出圖象（1）由：，此時假設A、B均仍保持靜止狀態(tài)由題得：對A有：方向向右；對B有： 方向向左則假設成立（2）當B要開始滑動時，此時， 由 則：A、B間距離： （3）在A沒有開始滑動前，A處于靜止狀態(tài)，彈簧彈力不變則有：得：設t時刻A開始滑動，此時B靜止，彈簧彈力不變對A: 代入數(shù)據(jù)解得：t=26s作出在A開始滑動前A受到的摩擦力圖象如圖所示9車站、碼頭、機場等使用的貨物安檢裝置的示意圖如圖所示，繃緊的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率運行，AB為水平傳送帶部分且足夠長，現(xiàn)有一質量為m=5kg的行李包（可視為質點）無初速度的放在水平傳送帶的A端，傳送到B端時沒有被及時取下，行李包

14、從B端沿傾角為37的斜面滑入儲物槽，已知行李包與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.5，行李包與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.8，g=10m/s2，不計空氣阻力（sin37=0.6，cos37=0.8）（1）行李包相對于傳送帶滑動的距離（2）若行李包滑到儲物槽時的速度剛好為零，求斜面的長度【答案】（1）0.1m（2）1.25m【解析】（1）行李包在傳送帶上運動過程，由牛頓第二定律得：1mg=ma1，解得：a1=5m/s2，行李包加速運動時間：t1=0.2s，行李包前進的距離：x1= =0.1m，傳送帶前進的距離：x2=vt1=10.2=0.2m，行李包相對于傳送帶的距離：x=x2-x1=0.2-0.1=0.1

15、m；（2）行李包沿斜面下滑過程，由牛頓第二定律得：2mgcos37-mgsin37=ma2由勻變速直線運動的速度位移公式得：0-v2=-2a2x，代入數(shù)據(jù)解得：x=1.25m點睛：該題考查牛頓運動定律的綜合應用，屬于單物體多過程的情況，這一類的問題要理清運動的過程以及各過程中的受力，然后再應用牛頓運動定律解答。10上海中心總高為632米，是中國最高樓，也是世界第二高樓。由地上121層主樓、5層裙樓和5層地下室組成.“上海之巔”是位于118層的游客觀光平臺，游客乘坐世界最快觀光電梯從地面開始經(jīng)歷加速、勻速、減速的過程恰好到達觀景臺只需55秒，運行的最大速度為18m/s。觀景臺上可以鳥瞰整個上海全景，曾經(jīng)的上海第一高樓東方明珠塔，金茂大廈，上海環(huán)球金融中心等都在腳下，頗為壯觀。一位游客用便攜式拉力傳感器測得在加速階段質量為0.5kg的物體受到的豎直向上拉力為5.45 N，若電梯加速、減速過程視為勻變速直線運動（g取10m/s2）求：（1）求電梯加速階段的加速度及加速運動的時間；（2）若減速階段與加速階段的加速度大小相等，求電梯到達觀光平臺上行的高度；【答案】（1） 20s （2）540m【解析】【分析】（1）在加速階段，根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式即