高考热点专题讲座跟踪训练 第一讲牛顿运动定律的综合应用

1、第一讲 牛顿运动定律的综合应用一、选择题:1、如图所示,质量分别为 m A 、 m B 的两物块 A 、 B 叠放一起,若它们共同沿固定在水平地 面倾角为 的斜面匀速下滑。 ( A . A 、 B 间无摩擦力 B . A 、 B 间有摩擦力,且 A 对 B 的摩擦力对 B 做正功C . B 与斜面间的动摩擦因数 =tan D . B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向上 2、如图所示,轻弹簧竖直放置在水平面上,其上放置质量为 2kg 的物体 A , A 处于静止 状态。现将质量为 3kg 的物体 B 轻放在 A 上,则 B 与 A 刚要一起运动的瞬间, B 对 A 的压力 大小为 (取 g =10m/

2、s2 ( A . 30 N B. 18 N C . 12 N D. 03、如图,倾斜的传送带顺时针匀速转动,一物块从传送带上端 A 滑上传送带,滑上时速 率为 1v ,传送带的速率为 2v ,且 21v v >,不计空气阻力,动摩擦因数一定,关于物块离开传送带的速率 v 和位置,下面哪个是可能的:( A .从下端 B 离开, 1v v > B.从下端 B 离开, 1v v <C .从上端 A 离开, 1v v = D.从上端 A 离开, 1v v <4、如图所示,水平面上质量为 10kg 的木箱与墙角距离 x =m 8523,某人用 F =125N的力,从静止开始推木箱

3、,推力与水平方向成 37°角斜向下,木箱与水平面之间的动摩 擦因数为 0.4,若推力作用一段时间 t 后撤去,木箱恰好能到达墙角处,则这段时间 t 为 ( (取 sin37°=0.6,cos37°=0.8, g =10m/s2 A . s 3 B . s 556C . s 70103D . s 7235、 将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出, 设物体在运动过程中所受空气阻力大小 不变,则物体A 、刚抛出时的速度最大 B、在最高点的加速度为零C 、上升时间大于下落时间 D、上升时的加速度等于下落时的加速度6、 一物体由静止开始沿直线运动, 其加速度随时间变化规律

4、如图 2所示, 取开始运动方 向为正方向,则物体运动的 v-t 图象,正确的是( 7、在固定的粗糙斜面上,有一物体在沿斜面向上的力 F 作用下,始终保持静止。下列 判断正确的是( A .摩擦力方向沿斜面向下 B .摩擦力与 F 的合力为定值C . F 增大一倍,摩擦力也增大一倍D .物体共受到四个力的作用8、一个物体受到同一平面内几个共点力 (均为恒力 的作用而静止,现把其中一个力逐渐 减小到零,再逐渐把这个力恢复,则此物体的加速度与速度变化情况是A . a 与 v 都始终增大 B. a 先增大后减小, v 始终增大C . a 与 v 都是先增大后减小 D. a 与 v 都是先减小后增大9、如

5、图所示,在粗糙水平面上放着两个质量分别为 21m m 、 的铁块 1、 2,中间用一原长为 L 、 劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来, 铁块与水平面间的动摩擦因数为 . 现用一水平力 F 拉铁块 2,当两个铁块一起以相同的加速度做匀变速运动时,两铁块间的距离为( A . k g m kFm m m L 1211 (+ B. k g m L 1+ C . (211m m k Fm L + D. k g m L 2+10、为了对火星及其周围的空间环境进行探测,我国预计于 2011年 10月发射第一颗火 星探测器“萤火一号”。假设探测器在离火星表面高度分别为 1h 和 2h 的圆轨道上运动时,周期分

6、别为 1T 和 2T 。火星可视为质量分布均匀的球体,且忽略火星的自转影响,引力常量为 G 。仅利用以上数据,可以计算出 ( A .火星的密度和火星表面的重力加速度B .火星的质量和火星对“萤火一号”的引力C .火星的半径和“萤火一号”的质量D .火星表面的重力加速度和火星对“萤火一号”的引力11、 随着我国登月计划的实施, 我国宇航员登上月球已不是梦想. 假如我国宇航员登上 月球并在月球表面附近以初速度 0v 竖直向上抛出一个小球,经时间 t 后回到出发点.已知月球的半径为 R .引力常量为 G .则下列说法正确的是( A .月球表面的重力加速度为t v 02 B .月球的质量为 Gt Rv

7、 202C .宇航员在月球表面获得 t Rv 0的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动D .宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为 0v Rt12、 1970年 4月 24日,我国自行设计、制造的第一颗人造地球 卫星“东方红一号”发射成功,开创了我国航天事业的新纪元。“东方红一号”的运行轨道为椭圆轨道,其近地点 M 和远地点 N 的高度分别为 439km 和 2384km ,则A.卫星在 M 点的势能大于 N 点的势能B.卫星在 M 点的角速度大于 N 点的角速度C.卫星在 M 点的加速度大于 N 点的加速度D.卫星在 N 点的速度大于 7.9km/s二、解答题:13、 质量

8、为 2kg 的物体在水平推力 F 的作用下沿水平面作直线运动, 一段时间后撤去 F , 其运动的 v t -图象如图所示。 g 取 10 m/s2,求: (1物体与水平面间的运动摩擦因数;(2水平推力 F 的大小;(3 010s -内物体运动位移的大小。14、实验小组为了测量一栋 26层的写字楼每层的平均高度(层高及电梯运行情况,请 一质量为 m =60 kg的同学站 在放于电梯的水平地板上的体重计上,体重计内安装有压力传感 器,电梯从一楼直达 26楼,已知 t=0至 t=1 s 内,电梯静止不动,与传感器连接的计算机自 动画出了体重计示数随时间变化的图线,如下图.求:(1电梯启动和制动时的加

9、速度大小:(2该大楼每层的平均层高. 15、 滑雪者从高坡雪道上的 A 点由静止自由滑下,雪道的 BC 段为水平CE 段为倾角为 37 的斜坡,滑雪者滑下从 C 点水平飞出后落在斜坡上。已知斜坡上 C 、 D 间距为 l 1=12m, D 、 E 间距为 l 2=36m,从 A 到 C 克服摩擦力做功等于重力做功的 K 倍, K =0.20,不计空气阻力,为了能落在斜坡上 DE 之间,滑雪者开始滑下的 A 点距 BC 水平面的高度 h 应满足什么条件 ?(答案要求保留二位有效数字, sin37=0.6 cos37=0.8 16、宇航员在一行星上以 10m/s的初速度竖直上抛一质量为 0.2kg

10、 的物体,不计阻力, 经 2.5s 后落回手中,已知该星球半径为 7220km 。(1该星球表面的重力加速度 g '多大?(2 要使物体沿水平方向抛出而不落回星球表面, 沿星球表面抛出的速度至少是多大? (3 若物体距离星球无穷远处时其引力势能为零, 则当物体距离星球球心 r 时其引力势 能 rmM GE P -=(式中 m 为物体的质量, M 为星球的质量, G 为万有引力常量 。问要使物体沿竖直方向抛出而不落回星球表面,沿星球表面抛出的速度至少是多大?答案解析一,选择题1、 【解析】选 BC. 两物块 A 、 B 一起匀速下滑,沿斜面:(m A +m B g sin =(m A +

11、m B g cos ,解出 =tan, C 对; B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下, D 错;对 A , B对 A 的摩擦力 应沿斜面向上,与其下滑力抵消,故 A 对 B 的摩擦力沿斜面向下,对 B 做正功, B 对、 A 错。2、 【解析】选 C .设 B 与 A 刚要一起运动的瞬间, B与 A 整体的加速度为 a ,则由牛顿第二 定律:m B g =(m A +mB a , 设该瞬间 A 对 B 的支持力大小为 F N ,对 B , m B g -F N = m B a ,解出 F N =12 N 。 由牛顿第三定律, B 对 A 的压力大小为 12 N。3、 【解析】选 ABC 物块受沿

12、传送带向上的滑动摩擦力作用,当该力小于下滑力时,物块 向下加速,从下端 B 离开, 1v v >, A 对;当该力大于下滑力时,物块向下减速,若到下端 B 时未减速到零,则从下端 B 离开, 1v v <, B 对。若到下端 B 之前减速到零,则从上端 A 离开,1v v =, C对、 D 错。4、 【解析】选 A . 推力作用阶段, F cos37°-(mg+F sin37° =ma 1,推力作用结02=v v 束时的速度 v=a1t 。 撤去推力后, mg =ma 2 。 x = a 1t 2/2+v 2/2 a 2, 联立解得 t =3s。5、 【解析】选

13、 A. mf +=g a 上 , mf -=g a 下 ,所以上升时的加速度大于下落时的加速度,D 错误;根据 221ath =,上升时间小于下落时间, C 错误, B 也错误,本题选 A 。6、 【解析】选 C. 由 a-t 图知,在第 1 s 内物体做 21sma =的匀加速运动,在第 2 s 内物体 做 a=-1 m/s2的匀减速运动,根据运动的对称性,02=v v ,故 C 正确 .7、 【解析】选 B 当 F 小于下滑力时,摩擦力方向沿斜面向上, A 错;始终保持静止,摩擦 力与 F 的合力为定值 mgsin, B 对;摩擦力方向可变,故 C 错。当 F 等于下滑力时,物体共 受到三

14、个力的作用, D 错。8、 【解析】选 B 把其中一个力逐渐减小到零,再逐渐把这个力恢复,则合力逐渐增大到这 个力的数值,再逐渐减小到零,方向不变。因此 a 先增大后减小,方向不变。因 a 方向不变, 故 v 始终增大。9、 【解析】选 C 以铁块 1、 2整体为研究对象,由牛顿第二定律有:F -(m 1+m 2 g =(m 1+m 2a , 设两铁块间的距离为 x , 以铁块 1为研究对象, 由牛顿第二定律有:k (x-L -m 1g =m1a , 联立求解可知选项 C 正确。10、 【解析】选 A. 设火星的半径为 R ,火星的质量为 M ,由 向 万 F =F 可得:2121214(m

15、(M GT h R h R m +=+ 2222224(m (M GTh R h R m +=+联立求出火星的半径 R 和火星的质量 M ,由密度公式可求出火星的密度 334M M RV=,由mgM G2=Rm ,可求出火星表面的重力加速度, A 正确;由于不知道探测器“萤火一号”的质量,所以不能求出火星对“萤火一号”的引力, BCD 错误。 11、 【解析】选 AB .由 0v =gt /2得出 g =tv 02, A 对;在月球表面附近,由2RGMm = mg ,结合g =tv 02,得月 球的质量 M =GtR v 202,故 B 对;离开月球表面围绕月球做圆周运动的速度v =gR =t

16、R v 02,故 C 错;宇航 员在月球表面附 近绕月球做匀速 圆周运动的绕行 周期T=2R /v=2v Rt ,故 D 错。12、 【解析】 选 B C. 卫星在 M 点的高度小于 N 点, 故选项 A 错; 由开普勒定律, 卫星在 M 点的线速度大于 N 点的线速度,由 v=R , RM < R N , 故 M >N ,故选项 B 对;卫星在 M 点 受的万有引力大于 N 点的万有引力,故选项 C 对;由 G22rv mrMm =,卫星在经过 N 点圆轨道的线速度小于 7.9km/s,故卫星在经过 N 点椭圆轨道的速度更小于 7.9km/s,故选项 D 错。 二、解答题:13、

17、 【解析】 (1设物体做匀减速直线运动的时间为 t 2、初速度为 v 20、末速度为 v 2 t、 加速度为 a 2,则2220222/t v v a m st -=- (2分设物体所受的摩擦力为 F f ,根据牛顿第二定律,有 F f =ma 2 (2分 F f =-mg (2分联立得 20.2a g-= (1分(2设物体做匀加速直线运动的时间为 t 1、初速度为 v 10、末速度为 v 1t 、加速度为 a 1, 则2110111/t v v a m st -= (1分根据牛顿第二定律,有F-F f =ma 1 (1分联立得 F=mg+ma1=6N (1分 (3解法一:由匀变速直线运动位移

18、公式,得 22121011120222114622x x x v t a t v t a t m=+=+=(2分 解法二:根据 v t -图象围成的面积,得101120214622tv v x t v t m+=+=【答案】 (1 0.2 (2 6N (3 46m14、解析(1由题意 mg =600N,对于启动状态有:11ma mg F =-, F 1=720N, (2分得 21s m 2/a = (1分对于制动状态有:33ma F mg =- , 3F =480N(1分 得 23s m 2/a = (1分(2电梯匀速运动的速度 s m 411/t a v = (1分从图中读得,电梯匀速上升的时间 t 2=18s (1分 电梯运动的总时间 t=22s (1分 所以总位移211( 4(1822m 80m22s v t t =+=+=(1分层高:m23m 258025. s h =(1分【答案】 (1 2m/s2, 2m/s2 (2 3.2m15、解析:由 A 至 C 由动能定理 221cmv kmgh mgh =-(1分 从 C 平抛,设落点与 C 相距 l 竖直方向 202137sin gtl y =(2分 水平方向 t v l x c =037cos (2分 由以上得