考點(diǎn)3牛頓運(yùn)動(dòng)定律.doc

1、圓學(xué)子夢(mèng)想鑄金字品牌溫馨提示：此題庫為 Word 版，請(qǐng)按住Ctrl, 滑動(dòng)鼠標(biāo)滾軸，調(diào)節(jié)合適的觀看比例，點(diǎn)擊右上角的關(guān)閉按鈕可返回目錄?？键c(diǎn) 3牛頓運(yùn)動(dòng)定律一、選擇題1.（2012四川理綜 T21）如圖所示 ,勁度系數(shù)為 k 的輕彈簧的一端固定在墻上 ,另一端與置于水平面上質(zhì)量為 m 的物體接觸 (未連接 ),彈簧水平且無形變 .用水平力 F 緩慢推動(dòng)物體 ,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了 x0,此時(shí)物體靜止 .撤去 F 后,物體開始向左運(yùn)動(dòng) ,運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0.物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度為 g.則()A 撤去 F 后，物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做勻減速運(yùn)動(dòng)B撤去 F 后，物體

2、剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為kx0gmC物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為x02gD物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為【解題指南】 解答本題時(shí)可按以下思路分析：mg(x 0mg )k物理過程分析物體受力分析幾個(gè)特殊位置的物理特征【解析】 選 B、D.撤去 F 后，水平方向上物體受到彈簧的彈力和摩擦力的作用，由于彈力是變力，所以物體開始不可能做勻變速運(yùn)動(dòng)，A 錯(cuò)誤；撤去 F 瞬間，水平方向上物體受到彈簧的向左彈力 FNkx0 和向右摩擦力 Ffmg 的作用，由牛FN F fkx0g ，B正確；物體到達(dá)初位置時(shí)，和彈簧分離，頓第二定律可知 amm- 1 -圓學(xué)子夢(mèng)想鑄金字品牌之后才開始做勻減速運(yùn)

3、動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移為 3x0Ff12得：，加速度為 ag ，由 xatm2t2x6x0 ，C 錯(cuò)誤；當(dāng)水平方向上物體受到彈簧的向左彈力FN kx 和向右摩ag擦力 Ffmg 平衡時(shí)，具有最大速度，所以xmg ，物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度k最大發(fā)生的位移為（x0x ），所以此過程中克服摩擦力做的功為WFf (x0x)mg( x0mg ) ，D 正確 .k2.（2012上海單科 T8）如圖，光滑斜面固定于水平面，滑塊A、B 疊放后一起沖上斜面，且始終保持相對(duì)靜止，A 上表面水平 .則在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)， B 受力的示意圖為（）【解題指南】 解答本題時(shí)可按以下思路分析：對(duì) AB整體根據(jù)牛頓第二定律對(duì) B 受受力分

4、析判斷加速度的方向力分析【解析】選 A.由于 AB 始終保持相對(duì)靜止，故兩者在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度均為：a g sin ，方向沿斜面向下，對(duì) B 受力分析可知，重力 mg 與支持力 FN 方向均為豎直方向，只有受到 A 對(duì)它的水平向左的靜摩擦力， B 能產(chǎn)生沿斜面向下的加速度，故選項(xiàng) A 正確 B、C、D 錯(cuò)誤 .二、計(jì)算題1.（2012四川理綜 T24）如圖所示 ,ABCD 為固定在豎直平面內(nèi)的軌道 ,AB 段光滑水平 ,BC 段為光滑圓弧 ,對(duì)應(yīng)的圓心角 =37,半徑 r=2.5m,CD 段平直傾斜且粗- 2 -圓學(xué)子夢(mèng)想鑄金字品牌糙,各段軌道均平滑連接 ,傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2

5、105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng).質(zhì)量 m=510-2kg、電荷量 q=+110-6C 的小物體 (視為質(zhì)點(diǎn) )被彈簧槍發(fā)射后 ,沿水平軌道向左滑行 ,在 C 點(diǎn)以速度 v0=3m/s 沖上斜軌 .以小物體通過 C 點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn) ,0.1s 以后 ,場(chǎng)強(qiáng)大小不變 ,方向反向 .已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25.設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin37 =0.6,cos37 =0.8.(1)求彈簧槍對(duì)小物體所做的功;(2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,求 CP 的長度 .【解題指南】 解答本題第 (2)問時(shí)可按以下思路分析：光滑段上整體用動(dòng)能定理前 0.1

6、s 的勻減速后 0.1s 的勻減速【解析】 (1)設(shè)彈簧槍對(duì)小物體做功為Wf ，由動(dòng)能定理得 W f -mgr(l-cos)= 1 mv 02 2代人數(shù)據(jù)得 Wf=0.475J(2)取沿平直斜軌向上為正方向.設(shè)小物體通過 C 點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)后的加速度為a1，由牛頓第二定律得 mg sin(mg cosqE ) ma1小物體向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t1=0.1s 后，速度達(dá)到 v1，有v1 v0 a1 t14由可知 v1=2.1m/s，設(shè)運(yùn)動(dòng)的位移為s1，有sl =v0 t1+ 1 a1t 122電場(chǎng)力反向后，設(shè)小物體的加速度為a2，由牛頓第二定律得mg sin(mg cosqE )ma2- 3 -圓學(xué)

7、子夢(mèng)想鑄金字品牌設(shè)小物體以此加速度運(yùn)動(dòng)到速度為0，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，位移為 s2，有0=v1+a2t21a2t22s2=v1t2+2設(shè) CP 的長度為 s，有 s=s1+s2聯(lián)立相關(guān)方程，代人數(shù)據(jù)解得s=0.57m【答案】 (1)0.475J(2)0.57 m2.（2012重慶理綜 T25）某校舉行托乒乓球跑步比賽,賽道為水平直道 ,比賽距離為 s,比賽時(shí) ,某同學(xué)將球置于球拍中心 ,以大小為 a 的加速度從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng) ,當(dāng)速度達(dá)到 v0 時(shí),再以 v0 做勻速直線運(yùn)動(dòng)跑至終點(diǎn) .整個(gè)過程中球一直保持在球拍中心不動(dòng) .比賽中 ,該同學(xué)在勻速直線運(yùn)動(dòng)階段保持球拍的傾角為,0如圖所示

8、 .設(shè)球在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力大小與其速度大小成正比 ,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反 ,不計(jì)球與球拍之間的摩擦 ,球的質(zhì)量為 m,重力加速度為 g.(1)求空氣阻力大小與球速大小的比例系數(shù)k;(2)求在加速跑階段球拍傾角隨速度 v 變化的關(guān)系式 ;(3)整個(gè)勻速跑階段,若該同學(xué)速度仍為v0,而球拍的傾角比 大了 并保持不變 ,0不計(jì)球在球拍上的移動(dòng)引起的空氣阻力變化,為保證到達(dá)終點(diǎn)前球不從球拍上距離中心為 r 的下邊沿掉落 ,求 應(yīng)滿足的條件 .【解題指南】 解答本題時(shí)可按以下思路分析：- 4 -圓學(xué)子夢(mèng)想鑄金字品牌乒乓球受勻速階段：合力為零根據(jù)受力運(yùn)動(dòng)情況力分析情況結(jié)合加速階段：豎直方向運(yùn)動(dòng)公式F y

9、0水平方向Fxma【解析】 (1)在勻速運(yùn)動(dòng)階段 ,有 mgtan 0kv 0 得mg tan0kv0(2)加速階段 ,設(shè)球拍對(duì)球的支持力為N,有Nsin-kv=maNcos =mg得 tanav tan 0gv0(3)以速度 v0 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí) ,設(shè)空氣阻力與重力的合力為F,有Fmgcos 0球拍傾角為0 +時(shí),空氣阻力與重力的合力不變,設(shè)球沿球拍面下滑的加速度大小為 a有 Fsin=ma設(shè)勻速跑階段所用時(shí)間為t,有 tSv0v02a球不從球拍上掉落的條件1at 2r 得22r cos0sing( Sv0)2v02a【答案】 (1) mg tan 0(2)tanav tan 0v0gv0- 5

10、 -圓學(xué)子夢(mèng)想鑄金字品牌(3)2r cos 0sinv0S2g(2a)v03.（2012上海單科 T30）如圖，將質(zhì)量m=0.1kg 的圓環(huán)套在固定的水平直桿上.環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑.環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)=0.8.對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角 =53的拉力 F，使圓環(huán)以 a=4.4m/s2 的加速度沿桿運(yùn)勸，求 F 的大小 .【解題指南】 解答本題時(shí)可按以下思路分析根據(jù)牛頓第二定律圓環(huán)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圓環(huán)的受力情況列式求解【解析】 令 F sin 535mg 0 ，解得 FN4當(dāng) F5 N 時(shí)，環(huán)與桿的上部接觸，受力如圖，4由牛頓第二定律得：F cosFNmaFNF sinmg由此得： Fm(ag)0.1(4.40.