专题二运动与力计算题（原卷版）

专题二运动与力计算题知识点1：机械运动物理量速度物理意义：是描述物体运动快慢的物理量。公式：（其中t表示时间，S表示路程，v表示速度，比值定义法）速度单位：速度的国际是m/s（读作米每秒）。速度的常用单位还有km/h。换算关系：1m/s===3.6km/h路程时间图像：路程随时间的变化图像叫路程时间图像（st图像），纵坐标表示路程（s），横坐标表示时间（t），图像表示路程随时间变化的规律，如图所示。路程时间图像如果图像是一条直线，表示物体做匀速直线运动；斜率越大，表示物体运动的速度越大。=1\*GB3①0~2s内，甲、乙均做匀速直线运动，且v乙＞v甲；=2\*GB3②交点表示相遇，即4s时甲乙相遇；=3\*GB3③2s之后乙处于静止状态。速度时间图像：速度随时间的变化图像叫速度时间图像（vt图像），纵坐标表示速度（v），横坐标表示时间（t），图像表示速度随时间变化的规律，如图所示。甲图像是一条水平直线（平行于横轴），表示物体做匀速直线运动=1\*GB3①如果不是水平直线，表示物体做变速运动，乙物体的速度越来越大（加速运动），丙物体的速度越来越小（减速运动）；=2\*GB3②速度与时间轴围成的面积表示路程；=3\*GB3③交点只是表示在该时刻两物体的速度相等。平均速度是指在某段时间内，物体运动的位移，与所用时间的比值，反映的是某段路程中物体运动的平均快慢，用v表示平均速度，用s表示路程，用t表示时间，则平均速度的公式是（中途如果有休息时间，也得算在总时间之内）。知识点2：力力是物体对物体的作用。力的三要素：力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。知识点3：弹力物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力；弹力的大小与弹性形变的大小有关；在弹性限度内，弹性形变越大，弹力越大。弹力产生条件：①两个物体必须直接接触；②物体必须发生了弹性形变。对弹力的理解：①有弹力必有形变，有形变不一定有弹力，只有弹性形变才会产生弹力。②弹力是接触力，物体不接触不会产生弹力。③生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。弹簧测力计原理：在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长。（在弹性限度内或发生弹性形变时，弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比）计算公式：F=kx，k为劲度系数，x为伸长量。知识点4：重力重力：地面附近的物体，由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G；重力的大小：通常把重力的大小叫重量；重量的计算公式：G=mg，其中g=9.8N/kg，粗略计算的时候g=10N/kg。知识点5：摩擦力摩擦力产生的条件：①两物体相互接触；②接触面粗糙；③两物体发生相对运动或相对运动趋势。摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向可能与实际运动方向相同,此时摩擦力是动力,如人行走时后脚受到的摩擦力;也可能与实际运动方向相反，此时摩擦力是阻力，如滚动的球受到的摩擦力。知识点6：二力平衡二力平衡：如果物体只受两个力的作用，且处于平衡状态，这种情况叫做二力平衡；二力平衡特点：作用在同一物体上的两个力，如果大小相等、方向相反，并且在同一条直线上，这两个力就彼此平衡。简单的说就是：同体、等大、反向、共线。平衡力及平衡状态的判定：①平衡力：物体在受到几个力的作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这几个力平衡；②平衡状态：物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态；③物体受到平衡力的作用，那么物体就处于平衡状态。平衡力和相互作用力的区分：①二力平衡特点：同体、等大、反向、共线。②相互作用力特点：不同体、等大、反向、共线。1．重力是由于地球的吸引而产生的，同样火星对物体也有吸引作用。如图所示为火星上物体的重力G与其质量m之间的关系图像。在地球上重力常数g取10N/kg，假若测得某物体的质量为10kg，求：（1）该物体在地球表面上所受到的重力；（2）该物体在火星上的质量；（3）该物体在火星表面上所受到的重力。2．如图，我国的秦岭终南山公路隧道，是世界最长的公路隧道，全长18km，限速80km/h，一辆（长城）哈弗H6运动版汽车（车与乘客总质量为1600kg），完全通过该隧道用时12分钟。试求：（1）这辆汽车与乘客的总重力G（2）通过计算说明此汽车是否超速？3．如图所示是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车，这款汽车小巧实用，有利于缓解城市交通拥堵。（g＝10N/kg）（1）若这款车质量为440kg，车内驾驶员的质量为60kg，地面对车的支持力是多少？（2）若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车总重的0.4倍，车受到的牵引力是多少？4．人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示，某餐厅的送餐机器人的质量为40kg，求：（g取10N/kg）（1）送餐机器人的重力；（2）若送餐机器人匀速前进时受到的阻力是其总重的0.4倍，求送餐机器人托着3kg的餐品匀速前进送餐时受到的向前的牵引力。5．为了环保出行，减少拥堵，现在城市里很多上班族选择电动车作为上下班的交通工具。如图所示是某品牌的折叠电动车，其质量为30kg。出厂测试时，质量为60kg的小明骑该车在平直的公路上匀速行驶3000m用了5min，此时电动车受到的阻力f为总重的0.05倍。（g取10N/kg）求：（1）这台折叠电动车受到的重力；（2）这台折叠电动车出厂测试时所受的阻力。6．一个连同随身装备总重力为980N的跳伞运动员，在从飞机上跳下、降落伞没有打开之前，下落会越来越快。试求：（1）求连同随身装备的运动员的总质量。（2）在加速向下运动时所受空气阻力为100N，则该运动员所受的合力是多大？合力的方向如何？（3）该跳伞运动员打开伞，下降一会后会匀速降落，当他匀速降落时受到的空气阻力多大？7．质量为5×103kg的汽车（忽略司机质量），沿水平公路做匀速直线运动，汽车受到的阻力F阻是车重力的0.02倍，求：（1）汽车所受的支持力F支（取g＝10N/kg）；（2）汽车所受的牵引力F牵。8．质量为2000kg的汽车在平直的公路上从A地行驶到B地，汽车在前2min内做加速运动，行驶了1.8km，之后做匀速直线运动，10min到达B地，行驶速度与时间的关系如图所示。汽车匀速直线行驶时所受阻力为车重的0.1倍，g＝10N/kg。求：（1）汽车的重力；（2）汽车匀速直线行驶时的牵引力；（3）汽车全程的平均速度。9．现有一氢气球载有800N货物匀速下降，若氢气球抛出一些货物就可以匀速上升，气球自身重力不计，上升或下降时所受阻力大小不变，氢气球与货物所受浮力恒为500N。（注：气体或液体对浸入其中的物体竖直向上的力叫浮力，g＝10N/kg）。画出气球的受力分析图，气球可用“●”表示，求：（1）气球匀速下降时所受阻力f阻；（2）气球抛出质量为多少的货物才能匀速上升。10．如图所示，物体B重5N。（1）如果用F＝20N的力水平向右推它，固定在竖直墙上，则物体B所受的摩擦力f是多大？（2）如果水平推力F减小到15N，物体刚好向下做匀速直线运动，此时物体所受的摩擦力f大小为多大？（3）若将水平向右的推力F减小到9N，物体竖直方向受到的合力F合为2N，则此时的滑动摩擦力为多大？12．质量为1.5t的汽车，在水平公路上匀速行驶时受到的摩擦阻力是车重的0.02倍，（取g＝10N/kg）求：（1）汽车受到的支持力大小为多少？（2）汽车受到的摩擦力为多少？（3）汽车匀速行驶时，发动机对卡车的牵引力是多大？13．小华在假期探望外祖母，他坐火车时发现，每经过铁轨接头处，车身都要振动一次，从车头入洞到车尾出洞，小华共数出80次车身振动，若车身长174m，每节铁轨长11.5m，设火车一直在做匀速运动，山洞长度是多少？14．南通沪苏通公铁大桥全长12km，限速100km/h。若甲、乙两辆小汽车（车长忽略不计）都匀速通过大桥，甲车通过大桥用时9min，乙车比甲车晚1min驶上大桥。求：（1）甲车通过大桥的速度；（2）如果不违反交通规则，汽车通过大桥的最短时间；（3）乙车能否以85km/h的速度在大桥上追上甲车，请通过计算进行判断。15．周末小明和同学约好一起去沈阳故宫拍摄雪后的美景。小明选择打车前往，如图甲所示是小明乘坐的出租车发票。求：（1）在小明乘车的全过程中，出租车的平均速度是多少？（2）出租车行驶过程中，如果按如图乙所示的速度行驶了1.8min，求这段时间所通过的路程。（3）出租车以速度v驶出某直线路段时，有一处测速仪，测速仪内有能发射和接收超声波的传感器，如图丙。在出租车行驶距离测速仪为66m时，测速仪发出超声波，经过0.2s后超声波会被汽车反射，反射后接收到超声波信号，则该出租车在此路段是否超速？（此路段限速为40km/h，超声波的速度为340m/s）16．某快速公交“BRT”从起点站到终点站全长约为34km，全程平均速度为40km/h，车辆配备了智能化的车辆调度和信息服务中心，通过全球定位功能全程跟踪记录并实时传递每台营运车辆的各种信息。（1）“BRT”从起点站到终点站需要多少小时？（2）“BRT”在某一地段运行时，先以36km/h的速度运行100s，停车30s，再以54km/h的速度运行120s，求“BRT”在这一地段的平均速度是多少m/s？17．如图是一辆质量为2t的鲜奶运输车，运输车装满牛奶后，在平直公路上匀速行驶时，受到的摩擦力为总重的0.2倍，求：（1）运输车空载时的自重；（2）运输车装满牛奶后，地面对运输车的支持力；（3）运输车的牵引力的大小；（4）汽车关闭发动机在水平路面上做减速运动，此时汽车受到的阻力是多大？（空气阻力忽略不计）18．汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程中做变速直线运动，如图所示，求：（1）若汽车以108km/h的速度匀速行驶，遇到意外情况紧急停车，在反应过程，汽车以原来的速度行驶了15m，求司机的反应时间。（2）若制动过程中所用时间为2.5s，汽车在两个过程通过的总距离为60m，问汽车从发现情况到车辆停止过程中的平均速度是多少m/s？19．常用机器人潜入水下打捞沉船上的物体，若机器人在水下30m处将该物体匀速竖直向上运至水面需时间150s，物体竖直上升所需要的动力F与物体运动速度v的关系如图所示，求：（1）物体匀速竖直向上运至水面的速度。（2）物体匀速竖直向上运至水面这段时间内，动力F对物体做的功。（3）物体匀速竖直向上运至水面这段时间内，动力F的功率。20．“绿色出行，低碳生活”。新能源汽车因环保、节能、高效等优势，成为人们日常使用的重要交通工具。如图是国内某型号的新能源汽车，满载时的总质量为1.6×103kg，在平直公路上匀速行驶1000m，用时50s，此过程中汽车牵引力做功1.5×106J。求满载时：（1）汽车的总重力；（2）汽车匀速行驶时的速度；（3）汽车匀速行驶时所受的牵引力。21．“港珠澳大桥”是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程，于