牛頓運動定律答案

1、?第三章牛頓運動定律?答案:前面局部答案請見網(wǎng)頁相關(guān)局部，貝U ( m m) g =15 、解析：(1)對A、B整體研究，設(shè) A、B一起運動的加速度大小為(m + mB) ai當(dāng)A剛要落地時，設(shè)速度大小為 v,那么v=這個過程運動的時間t1 =2ha110hA落地后,B以速度v做豎直上拋運動，運動到最高點的時間2h5g上升的高度h= 2g=1h2g 5因此B上升的最大高度為 H= h + 5h = |h5 5 設(shè)物塊C沿斜面下滑的加速度為a2,那么mg>in30 ° -卩 mgcos30°= ma32 =132g-亍物塊C在斜面上運動的長度 x = 2h一一 1 2由

2、運動學(xué)公式 x= 2&2tt = t 1 + t 2解得卩=4273答案：|h (2)器B有mg= Ma2752716 、解析：當(dāng)A B之間到達(dá)最大靜摩擦力時，由牛頓第二定律得，對對AB有Fo=(俯ma。2 解得 ao= 0.5 m/s , Fo = 3 N(1) 當(dāng)F1 = 2 N時，A、B相對靜止，一起向右運動，有F =(阿 ma, 1 2 在11= 2 s內(nèi)的位移為 S1 = 日帖解得 S1 = 0.67 m.(2) 在上一過程中，運動末速度為vi = aiti.當(dāng)F2= 4 N時，A運動的加速度為 a2,有F2-卩mg= maB的運動的加速度為 ao= 0.5 m/s 誤，D項

3、正確；人在最高點，由向心力公式可得，F(xiàn)+ mg= nR 當(dāng)v = gR時，F(xiàn)= 0, A項錯 誤；當(dāng)v>,gR時，F(xiàn)>0,人對座位能產(chǎn)生壓力；當(dāng) vv.gR時，F(xiàn)<0，平安帶對人產(chǎn)生拉力， B 項錯誤.答案：D 、解析：設(shè)圓錐擺的高為h,那么mgh =吟=mo 2r = nO2n) 2r = ma故v=r、低 «設(shè)A滑至木板右端時時間為 t，那么A B的位移分別為：1 2 1 2S2= vit + 22七,S3 = vit + aot由幾何關(guān)系得L= S2 S3解得t = iS，故符合題意此時，木板的速度為 V2= vi+ aot之后，木板勻速運動位移S4= V2(

4、2 t)24 S時間內(nèi)，B在水平地面上滑動的距離S5= S3 + S4解得 S5= 2.09 m.答案：(i)0.67 m (2)2.09 m?第四章 曲線運動 萬有引力與航天?答案:1 、解析：物體是否做曲線運動， 取決于物體所受合外力方向與物體運動方向是否共線， 只要兩者不共線，無論物體所受合外力是恒力還是變力，物體都做曲線運動，假設(shè)兩者共線， 做直線運動，那么選項 A正確，B錯誤；由垂直速度方向的力改變速度的方向，沿速度方向的 力改變速度的大小可知， C正確；兩個直線運動的合運動可能是直線運動，也可能是曲線運 動，那么選項D錯誤.答案：AC2 、解析：設(shè)運發(fā)動放箭的位置處離目標(biāo)的距離為X

5、,運發(fā)動要在最短的時間內(nèi)擊中目,.g，£g.因兩圓錐擺的h相同，而r不同，故兩小球運動的線速度不標(biāo)，射箭方向必須垂直于跑道，同時合速度必須指向目標(biāo)， 運發(fā)動合速度與分速度的矢量三角形如下圖，dVid那么射擊時間t =,在射擊時間內(nèi)馬沿跑道的位移Si = Vit,故放刖位置v2v2距目標(biāo)的距離：x d2+ S2=山土遊答案：C甘v23 、解析：2 2人在最低點，由向心力公式可得，F(xiàn) mg=殆，即F= mg niR>mg故C項錯同，角速度的大小相等，周期相同，向心加速度不同.答案：AC變軌后的軌道半徑為原來的4倍，選項D錯誤;解析:T=企-_gm知T1 : T2= 1 : 8,選項

6、C正確.答案：C3 2= 8 : 1，選項B錯誤；由A錯；由6 、解析：“神舟十號飛船要與“天宮一號對接，可以在低軌道上加速,GMmr2= mV/r得v = 孚 冒即“天宮一號運行的速度小于地球的第一宇宙速度,B錯；由于“空間站軌道高度低于同步衛(wèi)星軌道高度，即“空間站運行角速度大于地球C對；在“空間站工自轉(zhuǎn)角速度，所以站在地球赤道上的人觀察到“空間站向東運動,作的宇航員因完全失重而在其中懸浮，D錯.答案：C1 2 -7 、解析：由h = 2gt可得h= 0.8 m，如下圖，小球落點有兩種可能，假設(shè)小球落在左側(cè)，由幾何關(guān)系得平拋運動水平距離為0.4 m，初速度為1 m/s ;假設(shè)小球落在右側(cè)，平

7、拋運動的水平距離為1.6 m，初速度為4 m/s , AD正確.答案：AD8 、解析：由于不知該外星球的自轉(zhuǎn)周期，故不能判斷該外星球的同步衛(wèi)星周期與地球 同步衛(wèi)星的周期的關(guān)系，選項A錯誤；由g= GMFt可知該外星球外表的重力加速度為地球 外表的8倍，選項B錯誤；由v=:GM可知，該外星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2倍，選項C正確；由于中心天體的質(zhì)量不同，那么繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星的運行速度不相同，選項D錯誤.答案：C9 、解析：根據(jù)平拋運動規(guī)律可得,1 2yy = 2gt , x= V0t, tan 0 = 一，解得,2 X22votan 0 x=g當(dāng)小

8、球由初速度 v改為2v時，小球的水平位移變?yōu)樵瓉淼?倍，小球?qū)⒙溆?e點，A項錯yVy誤，B項正確；- =tan 0，= 2tan 0，根據(jù)小球的運動位移方向的夾角不變可知，小球落XVx在斜面時的速度方向與斜面間的夾角也不變，C項錯誤，D項正確.答案：BD10 、解析：離心力是一種慣性的表現(xiàn)，實際不存在，A錯誤；模型最下部受到鐵水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，B錯誤；最上部的鐵水如果恰好不離開模型內(nèi)壁，那么重力提供向心力，由 mg= mw 2R可得3= R故管狀模型轉(zhuǎn)動的角速度3至少為C正確，D錯誤.答案：C11 、解析：在空間站中，小球處于完全失重狀態(tài)， 在水平軌道運動時，對軌道沒有

9、壓力,也不受摩擦力，在同一圓軌道運動時，做勻速圓周運動，對軌道的壓力處處大小相等，且無論小球的初速度多小，都可到達(dá)圓軌道的最高點，故正確答案為C項.答案：C12 、解析：物體拋出時的初速度為水平速度，即5 m/s，豎直方向下落25 m用時2.5 s,2h2h那么重力加速度g=嚴(yán)=8 m/s2,落地時豎直方向的速度為 Vh= -f = 20 m/s，那么落地時的速度 為202+ 52 m/s = 425 m/s，由于物體的質(zhì)量未知，所以引力大小不能確定.答案：AC13、解析：(2)豎直方向做勻變速直線運動， 根據(jù)y2-yi= gt2,可求出時間間隔為t = 0.1 s,水平方向做勻速直線運動，根

10、據(jù) x= vot，可求出vo= 1 m/s，該拋出點坐標(biāo)為(x, y)，到 A點的時間為t，從拋出點到A點，'X = Vot1 兒2 y=評從拋出點到B點,'0.10 x= Vo t + Qh 11 .0.15 y=尹 t + Q 2可求出拋出點坐標(biāo)為(一0.1 m , 0.05 m).答案：(1)b c d f (2)1( 0.1 m , 0.05 m)14 、解析：(1)因行星繞太陽做勻速圓周運動，于是軌道半長軸a即為軌道半徑r，根據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律有n行 Mlfc2 n 2G廠=m行rrT于是有(2)在地月系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運動的軌道半徑為R周期為T,由式可得

11、F3G2=2M 地T 4 n解得血=6X 1024 kgG(IW = 5X 1024 kg 也算對) 答案：(1) k=2M太(2) M® = 6X 1024kg4 n1 215 、解析：(1)設(shè)小球運動到 B點時的速度大小vb,由機(jī)械能守恒定律得，？mv!= mgl解得，Vb=2gl = 4.0 m/s.1 2 小球從B點拋出后做平拋運動，由平拋運動規(guī)律得，x= VBt y = H l = 2gt解得，x = VB=0.80 m.(3) 輕繩碰到釘子時，輕繩拉力恰好到達(dá)最大值2VBFm,由牛頓第二定律得，F(xiàn)m mg= mrr = l d解得，F(xiàn)m= 9 N輕繩能承受的最大拉力為9 N.答案：(1)4 m/s (2)0.8 m (3)9 N16、解析：(1)設(shè)小球擊中滑塊時的速度為V,豎直速度為Vy,V0由幾何關(guān)系得一=tan37 °vy設(shè)小球下落的時間為t，豎直位移為y，水平位移為x,由運動學(xué)規(guī)律得Vy= gt y= *gt2 x= V0t 設(shè)拋出點到斜面