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3.2牛頓運動定律的綜合應(yīng)用1.已知列車向左做直線運動,某同學(xué)為了研究列車在水平直軌道上的運動情況,他在列車車廂頂部用細線懸掛一個小球。某段時間內(nèi),細線偏離豎直方向一定角度θ,并相對車廂保持靜止,如圖所示,重力加速大小為g,則列車在這段時間內(nèi)()A.水平向右做勻速直線運動B.列車速度正在變大C.列車加速度的大小為gtanθ,方向水平向右D.加速度的大小為gsinθ,方向水平向左2.如圖所示,一足夠長的斜面固定在地面上,其傾角為37°。一質(zhì)量為1kg的物體(可視為質(zhì)點)放在斜面上,恰好能保持靜止?,F(xiàn)對物體施加一沿斜面向上的外力F,大小為14N,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,則下列說法中正確的是()A.物體仍靜止在斜面上B.物體將向上做勻加速直線運動,加速度大小為4m/s2C.外力F作用3s末時,物體的速度為6m/sD.物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.53.水平的皮帶傳輸裝置如圖所示,皮帶的速度保持不變,物體被輕輕地放在A端皮帶上,開始時物體在皮帶上滑動,當(dāng)它到達位置B后滑動停止,隨后就隨皮帶一起勻速運動,直至傳送到目的地C端,在傳輸過程中,該物體受摩擦力的情況是()A.在AB段受水平向左的滑動摩擦力B.在AB段受水平向右的滑動摩擦力C.在BC段不受靜摩擦力D.在BC段受水平向右的靜摩擦力4.在火箭發(fā)射這一領(lǐng)域,中國走在世界的前列。圖示為某豎直升空的飛行器在某段時間內(nèi)的圖像,由圖可知()A.飛行器經(jīng)過135s落回地面B.飛行器上升的最大高度為20250mC.飛行器在0~45s內(nèi)處于超重狀態(tài)D.飛行器在0~45s內(nèi)所受合力與在45s~135s內(nèi)所受合力的大小之比為2∶15.靜止在水平面上的物體受到水平向右的推力F作用,如圖甲所示:推力F隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示:時物體開始運動,此后物體的加速度a隨時間t的變化規(guī)律如圖丙所示:已知滑動摩擦力是最大靜摩擦力的,取重力加速度大小,由圖可知()A.物體所受摩擦力一直增大B.時物體的速度大小為0.375m/sC.物體的質(zhì)量為2kgD.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.56.小朋友總是很喜歡推椅子、推車子,假如一個小朋友用12N的水平恒力在地板上沿直線由靜止勻加速推一輛質(zhì)量為8kg的嬰兒車,當(dāng)他推行了4.5m后發(fā)現(xiàn)前方是地毯,而且已經(jīng)到了地板與地毯的交界處,于是他立即松開了手,嬰兒車在地毯上繼續(xù)沿該直線行進了2s后停下。已知地毯上的阻力是地板上阻力的3倍,不計嬰兒車從地板到地毯的速度變化。求:(1)嬰兒車在地板上受到的阻力f的大小;(2)嬰兒車到達地板與地毯分界處的速度v的大?。唬?)嬰兒車在地毯上行進的距離x。7.一名滑雪運動員為了備戰(zhàn)2022年在北京舉辦的冬奧會,在傾角的山坡滑道上進行訓(xùn)練,運動員及裝備的總質(zhì)量,滑道與水平地面平滑連接,如圖所示。他從滑道上由靜止開始勻加速下滑,經(jīng)過到達坡底,滑下的路程?;┻\動員到達坡底后又在水平面上滑行了一段距離后靜止。不計空氣阻力,運動員視為質(zhì)點,,。求:(1)滑雪運動員沿山坡下滑時的加速度大小a;(2)滑雪運動員沿山坡下滑過程中受到的阻力大小f;(3)若滑雪運動員在水平地面上滑行與在山坡上下滑時的動摩擦因數(shù)相同,求其在水平地面上滑行的距離。1.(2022·重慶南開中學(xué)高三模擬)如圖所示,一名高中生端坐在一把四條腿的椅子上,腳離開地面處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)她雙手握住椅子邊緣,同時給椅子一個豎直向上的作用力時,下列說法正確的是()A.椅子可能離開地面 B.人可能處于失重狀態(tài)C.椅子對地面的作用力變小 D.椅子對人的作用力大小不變2.(2022·北京·人大附中三模)物體在流體中運動時,流體的阻力跟物體相對于流體的速度有關(guān),速度越大,阻力越大。雨滴在空氣中下落,下落過程中可將雨滴看作球體。雨滴速度越來越大,所受空氣阻力也越來越大,當(dāng)阻力增加到跟雨滴所受的重力相等時,二力平衡,雨滴勻速下落。學(xué)校興趣小組同學(xué)為了進一步探究雨滴下落時的阻力情況,查閱資料得到如下信息:極小雨滴在云層中與其他小雨滴或小冰晶碰撞結(jié)合,不斷翻騰,經(jīng)過漫長的過程變?yōu)榭梢詮脑茖又械袈涞妮^大雨滴;①雨滴極小時,下落過程中受到的阻力可以表示為:,r為雨滴半徑,v為雨滴下落的速度,為流體的黏滯系數(shù),其大小與空氣的溫度、濃度等有關(guān)。②雨滴較大時,下落過程中受到的阻力可以表示為:,表示空氣密度,S表示橫截面積,v為雨滴下落的速度,是阻力系數(shù),稱為雷諾數(shù)。其中,,L是與橫截面半徑成正比的特征長度,單位為m。根據(jù)以上信息分析,下列判斷正確的是()A.極小雨滴不易從云層中落下是因為受空氣阻力大于自身重力B.靜止釋放的較大雨滴在只考慮流體阻力的影響下,半徑越大的雨滴勻速下落越快C.雷諾數(shù)是一個與雨滴大小無關(guān)的確定常數(shù)D.的單位是3.(2022·北京海淀·模擬預(yù)測)某同學(xué)用如圖所示實驗來認(rèn)識超重和失重現(xiàn)象,先保持手指和鉤碼靜止,感受套在手指上的橡皮筋對手指的壓力。然后設(shè)法使鉤碼上下振動,手指保持靜止感受橡皮筋對手指壓力的變化。下列說法中正確的是()A.鉤碼下降過程,處于失重狀態(tài)B.鉤碼上升過程,處于失重狀態(tài)C.鉤碼下降和上升過程,都能出現(xiàn)失重現(xiàn)象D.鉤碼由最高點下降到最低點的過程,先出現(xiàn)超重現(xiàn)象,后出現(xiàn)失重現(xiàn)象4.(2022·河南·鄭州中學(xué)三模)如圖所示,質(zhì)量分別為m1和m2的甲、乙兩本書疊放在水平桌面上。已知甲、乙間動摩擦因數(shù)為μ1,乙與桌面間動摩擦因數(shù)為μ2,且μ1<μ2水平推力F(F≠0)作用在甲書上,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,下列說法正確的是()A.若甲、乙均靜止不動,甲、乙之間摩擦力大小為0B.若F>μ1m1g,甲書能相對乙書滑動C.若F>μ2(m1+m2)g,乙書能相對桌面滑動D.若將F作用在乙書上,無論F多大,甲、乙之間都不會相對滑動5.(2022·湖南師大附中三模)如圖甲所示,長為L的木板M放在水平地面上,質(zhì)量為m=2kg的小物塊(可視為質(zhì)點)放在木板的右端,兩者均靜止?,F(xiàn)用水平向右的F作用在木板上,通過傳感器測出木板的加速度a與外力F的變化關(guān)系圖如圖乙所示。已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g=10m/s2,下列說法正確的是()A.m與M間的動摩擦因數(shù)μ1=0.2 B.M與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3C.M的質(zhì)量為2kg D.圖乙中橫軸截距為6N6.(2022·湖北·荊州中學(xué)三模)如圖甲所示,細繩跨過光滑的輕質(zhì)定滑輪連接A、B兩物體,定滑輪懸掛在一個力傳感器的正下方,保持A物體質(zhì)量不變,取不同質(zhì)量的B物體,由靜止釋放,通過計算機描繪得到傳感器對滑輪的拉力F隨B物體質(zhì)量m變化關(guān)系曲線如圖乙所示,直線是曲線的漸近線,重力加速度為。則()A.A物體質(zhì)量 B.越大,A物體的加速度越小C.越大,A物體的加速度越大 D.在范圍內(nèi),越大,A物體的加速度越小7.(2022·河北唐山·三模)如圖所示,一物塊以初速度沿粗糙斜面上滑,取沿斜面向上為正向。則物塊速度隨時間變化的圖像可能正確的是()A.B.C. D.1、(2021·全國·高考真題)水平地面上有一質(zhì)量為的長木板,木板的左端上有一質(zhì)量為的物塊,如圖(a)所示。用水平向右的拉力F作用在物塊上,F(xiàn)隨時間t的變化關(guān)系如圖(b)所示,其中、分別為、時刻F的大小。木板的加速度隨時間t的變化關(guān)系如圖(c)所示。已知木板與地面間的動摩擦因數(shù)為,物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為,假設(shè)最大靜摩擦力均與相應(yīng)的滑動摩擦力相等,重力加速度大小為g。則()A. B.C. D.在時間段物塊與木板加速度相等2、(2020·海南·高考真題)如圖,在傾角為的光滑斜面上,有兩個物塊P和Q,質(zhì)量分別為和,用與斜面平行的輕質(zhì)彈簧相連接,在沿斜面向上的恒力F作用下,兩物塊一起向上做勻加速直線運動,則(
)A.兩物塊一起運動的加速度大小為B.彈簧的彈力大小為C.若只增大,兩物塊一起向上勻加速運動時,它們的間距變大D.若只增大,兩物塊一起向上勻加速運動時,它們的間距變大3.(2019·全國·高考真題)如圖(a),物塊和木板疊放在實驗臺上,物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連,細繩水平.t=0時,木板開始受到水平外力F的作用,在t=4s時撤去外力.細繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖(c)所示.木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由題給數(shù)據(jù)可以得出A.木板的質(zhì)量為1kgB.2s~4s內(nèi),力F的大小為0.4NC.0~2s內(nèi),力F的大小保持不變D.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.24.(2021·海南·高考真題)如圖,兩物塊P、Q用跨過光滑輕質(zhì)定滑輪的輕繩相連,開始時P靜止在水平桌面上。將一個水平向右的推力F作用在P上后,輕繩的張力變?yōu)樵瓉淼囊话搿R阎狿、Q兩物塊的質(zhì)量分別為、,P與桌面間的動摩擦因數(shù),重力加速度。則推力F的大小為()A. B. C. D.5、(2019·海南·高考真題)如圖,兩物塊P、Q置于水平地面上,其質(zhì)量分別為m、2m,兩者之間用水平輕繩連接。兩物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為,重力加速度大小為g,現(xiàn)對Q施加一水平向右的拉力F,使兩物塊做勻加速直線運動,輕繩的張力大小為()A. B. C. D.6、(2019·浙江·高考真題)如圖所示,A、B、C為三個實心小球,A為鐵球,B、C為木球.A、B兩球分別連在兩根彈簧上,C球連接在細線一端,彈簧和細線的下端固定在裝水的杯子底部,該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi).若將掛吊籃的繩子剪斷,則剪斷的瞬間相對于杯底(不計空氣阻力,ρ木<ρ水<ρ鐵)A.A球?qū)⑾蛏线\動,B、C球?qū)⑾蛳逻\動B.A、B球?qū)⑾蛏线\動,C球不動C.A球?qū)⑾蛳逻\動,B球?qū)⑾蛏线\動,C球不動D.A球?qū)⑾蛏线\動,B球?qū)⑾蛳逻\動,C球不動7、(2022·浙江1月卷·T19)第24屆冬奧會將在我國舉辦。鋼架雪車比賽的一段賽道如圖1所示,長12m水平直道AB與長20m的傾斜直道BC在B點平滑連接,斜道與水平面的夾角為15°。運動員從A點由靜止出發(fā),推著雪車勻加速到B點時速度大小為8m/s,緊接著快速俯臥到車上沿BC勻加速下滑(圖2所示),到C點共用時5.0s。若雪車(包括運動員)可視為質(zhì)點,始終在冰面上運動,其總質(zhì)量為110kg,sin15°=0.26,求雪車(包括運動員)(1)在直道AB上的加速度大??;(2)過C點的速度大小;(3)在斜道BC上運動時受到的阻力大小。8、(2022·浙江6月卷·T19)物流公司通過滑軌把貨物直接裝運到卡車中,如圖所示,傾斜滑軌與水平面成24°角,長度,水平滑軌長度可調(diào),兩滑軌間平滑連接。若貨物從傾斜滑軌頂端由靜止開始下滑,其與滑軌間的動摩擦因數(shù)均為,貨物可視為質(zhì)點(取,,重力加速度)。(1)求貨物在傾斜滑軌上滑行時加速度的大??;(2)求貨物在傾斜滑軌末端時速度的大小;(3)若貨物滑離水平滑軌末端時的速度不超過2m/s,求水平滑軌的最短長度。9、(2021·遼寧·高考真題)機場地勤工作人員利用傳送帶從飛機上卸行李。如圖所示,以恒定速率v1=0.6m/s運行的傳送帶與水平面間的夾角,轉(zhuǎn)軸間距L=3.95m。工作人員沿傳送方向以速度v2=1.6m/s從傳送帶頂端推下一件小包裹(可視為質(zhì)點)。小包裹與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.8。取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)小包裹相對傳送帶滑動時加速度的大小a;(2)小包裹通過傳送帶所需的時間t。10.(2021·浙江·高考真題)機動車禮讓行人是一種文明行為。如圖所示,質(zhì)量的汽車以的速度在水平路面上勻速行駛,在距離斑馬線處,駕駛員發(fā)現(xiàn)小朋友排著長的隊伍從斑馬線一端開始通過,立即剎車,最終恰好停在斑馬線前。假設(shè)汽車在剎車過程中所受阻力不變,且忽略駕駛員反應(yīng)時間。(1)求開始剎車到汽車停止所用的時間和所受阻力的大小;(2)若路面寬,小朋友行走的速度,求汽車在斑馬線前等待小朋友全部通過所需的時間;(3)假設(shè)駕駛員以超速行駛,在距離斑馬線處立即剎車,求汽車到斑馬線時的速度。11.(2020·浙江·高考真題)如圖1所示,有一質(zhì)量的物件在電機的牽引下從地面豎直向上經(jīng)加速、勻速、勻減速至指定位置。當(dāng)加速運動到總位移的時開始計時,測得電機的牽引力隨時間變化的圖線如圖2所示,末速度減為0時恰好到達指定位置。若不計繩索的質(zhì)量和空氣阻力,求物件:(1)做勻減速運動的加速度大小和方向;(2)勻速運動的速度大?。?3)總位移的大小。12.(2020·全國·高考真題)我國自主研制了運-20重型運輸機。飛機獲得的升力大小F可用描寫,k為系數(shù);v是飛機在平直跑道上的滑行速度,F(xiàn)與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度,已知飛機質(zhì)量為時,起飛離地速度為66m/s;裝載貨物后質(zhì)量為,裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變。(1)求飛機裝載貨物后的起飛離地速度;(2)若該飛機裝載貨物后,從靜止開始勻加速滑行1521m起飛離地,求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間。13.(2020·浙江·高考真題)一個無風(fēng)晴朗的冬日,小明乘坐游戲滑雪車從靜止開始沿斜直雪道勻變速下滑,滑行54m后進入水平雪道,繼續(xù)滑行40.5m后勻減速到零。已知小明和滑雪車的總質(zhì)量為60kg,整個滑行過程用時10.5s,斜直雪道傾角為37°。求小明和滑雪車:(1)滑行過程中
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