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1、
2019 最新滬科版物理高一上 3-D 《牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用》
試題解析 (一)
一、牛頓第二定律的“五性”:
1、“瞬時(shí)性”:牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系 ,a 為
某一瞬時(shí)的加速度 ,F 即為該時(shí)刻物體所受的合力。
2、“矢量性”:公式 F=ma 是矢量式 ,任一瞬時(shí) ,a 的方向均與合外力方向相同 ,當(dāng)合外力方
向變化時(shí) ,a 的方向同時(shí)變化 ,且任意時(shí)刻兩者方向均保持一致。
3、“同一性”:牛頓第二定律的“同一性”有兩層意思:一是指加速度 a 相對(duì)于同一個(gè)慣
性系
2、 ,一般以大地參考系;二是指式中 F 、m、a 三量必須對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體或同一個(gè)系統(tǒng)。
4、“同時(shí)性”:牛頓第二定律中 F、a 只有因果關(guān)系而沒有先后之分 ,加速度 a 的大小隨著合外力 F 的大小同時(shí)變化 (包括大小和方向 )。
5、“獨(dú)立性”:作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律 ,而物體的實(shí)際加速度則是每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和。
二、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍
1、適用于慣性參考系 [ 相對(duì)地面靜止或勻速運(yùn)動(dòng) (即加速度為零 )的參考系 ]。
2、適用于宏觀物體(相對(duì)分子、原子)低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況。
016.壽光現(xiàn)代一中
3、
07— 08 學(xué)年度第二次考試 8.一個(gè)物體在多個(gè)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)
,如
果僅使其中的一個(gè)力大小逐漸減小到零
,然后又從零逐漸恢復(fù)到原來的大?。ù肆Φ姆较蚴?
終未變) ,在該過程中其余各力均不變
,那么 ,圖中能正確描述該過程中物體速度變化情況的
是( D )
v
v
v
v
0
t
t
t 0
t
0
0
A
B
C
D
053.08 年 3 月教學(xué)質(zhì)量檢查考試 (一 )4.在光滑的水平面上
,用 F
4、 = 6N 的恒力 ,水平作用在質(zhì)
量為 2kg 的質(zhì)點(diǎn)上 ,使其由靜止開始運(yùn)動(dòng).試比較經(jīng)過
5s 的時(shí)間或經(jīng)過 5m 的位移時(shí) ,突然撤
去拉力 ,得到的正確結(jié)論是
( A C D
)
A .撤力時(shí) ,前種情況的末速度大于后種情況的末速度
B .撤力時(shí) ,前種情況的末速度小于后種情況的末速度
C.撤力前 ,前種情況比后種情況滑行的路程長(zhǎng)
D .撤力前 ,前種情況比后種情況滑行的時(shí)間長(zhǎng)
007 東北師大附中
07— 08 學(xué)年上學(xué)期二摸 13.質(zhì)量為
0.
5、4kg 的物體自地面被以
20m/s 的初
速度豎直上拋后 ,經(jīng) 1s 時(shí)間到達(dá)最高點(diǎn) ,則物體在上升過程中所受空氣阻力大小為
_______ 牛
頓 .( 空氣阻力恒定 ,g=10m/s2 )
解: 4N
012.黃岡中學(xué) 08 屆 9 月模擬考試 13.( 8 分)如圖所示 A、B 是兩塊完全相同的長(zhǎng)木板 ,長(zhǎng)
度均為 L,質(zhì)量為 m,兩板間動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ ,將兩者邊緣對(duì)齊疊放在光滑水平面上 ,并共同以
某一水平速度 v0 向前運(yùn)動(dòng) ,某時(shí)刻下面木板碰到水平面上固
A v0
B
1 / 4
定的鐵釘
6、立即停止運(yùn)動(dòng)
,為了使上面木板的前端不落在水平面上
,求 v0 大小范圍。
解:要使上面木板的前端不落在水平面上
,即 A 木板運(yùn)動(dòng)的最大距離小于板長(zhǎng)的一半
,即 A
木板的重心到達(dá)
B 木板的前邊緣前就停止
,不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而落到地面?;瑒?dòng)摩擦力使
A 木板
做減速運(yùn)動(dòng)。由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有
μmg=ma a= μ g
由勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律題設(shè)要求有
s
v02
L
即 v0
gL
2
g
2
7、
013.
南昌二中
08 屆第二次階段性考試
16.質(zhì)量 m=2kg 物體放在水平地面上 ,物體離墻 20m,
現(xiàn)用 30N 水平力推物體經(jīng)
2s 可到達(dá)墻邊 ,若仍用
30N 的水平力推此物體 ,求使物體能到達(dá)墻
邊推力作用的最短時(shí)間。
解:力 F 一直推物體 S
1 at 2
a
2S
10m/s 2 ( 2 分)
2
t 2
F
F
f
ma
f
10N ( 2 分)
8、
力 F 作用 t1 秒后撤去物體仍到墻邊靜止
,t1 最短( 2 分)
s s1
s2
1 a1t12
v 2
( 3 分)
2
2a2
a
1
10m/s 2
a
2
f
5m/s 2
v
a t
1
10t
1
m
1
20
1
10t12
9、
100t12
5t12
2
10
t12
4
t1
2
3 1.15 (s)
3
3
014.山東 07 年第一輪質(zhì)量檢測(cè)
10t12
( 3 分)
12.( 10 分)如圖所示 ,質(zhì)量為 M ,長(zhǎng)度為 L 的長(zhǎng)木板放在水
平桌面上 ,木板右端放有一質(zhì)量為
m 長(zhǎng)度可忽略的小木塊
,木塊與木板之間、木板與桌面之
間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為
μ 。開始時(shí)木塊、木板均靜止 ,某時(shí)刻起給木板施加一大小為
F 方向水
平向右的恒定拉力
,若最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。
10、
(1)要把長(zhǎng)木板從小木塊下拉出
,拉力 F 應(yīng)滿足的條件;
(2)若拉力 F = 5μ (m + M )g,求從開始運(yùn)動(dòng)到木板從小木
m
F
塊下拉出經(jīng)歷的時(shí)間。
M
解:( 1)要把 M 從 m 下拉出 ,則 m 與 M 之間發(fā)生了相對(duì)
滑動(dòng)
故對(duì) m f1
mg
ma1
( 1 分)
對(duì) M Fmg
( M m) g Ma 2 ( 2 分)
a2 > a1
(1 分)
F 2
(
11、M m)g
( 1 分)
(2)在此過程中 ,木塊與木板各做勻加速運(yùn)動(dòng)
木塊的位移
S1
1
a1t
2
(1 分)
2
木板的位移
S2
1
a2 t
2
( 1 分)
2
S2- S1 = L
( 1 分)
2 / 4
整理得 t
2ML
2ML
(2 分)
F
2 g ( M
m)
3 g(
12、M
m)
016.壽光現(xiàn)代一中
07— 08 學(xué)年度第二次考試
15.質(zhì)量 M=3kg 的長(zhǎng)木板放在水平光滑的平
面上 ,在水平恒力 F=11N 作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)
,如圖所示 ,當(dāng)速度達(dá)到 1m/s 時(shí) ,將質(zhì)量
m=4kg 的物體輕輕放到木板的右端
,已知物塊與木板間摩擦因數(shù)
μ=0.2,( g=10m/s2)
求:( 1)物體經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才與木板保持相對(duì)靜止;
F
(2)物塊與木板相對(duì)靜止后
,物塊受到的摩擦力多大?
解:①放上物體后
13、
,物體加速度
a1
mg
g
2 m/s 2
???? 2 分
m
F
mg
板的加速度
a2
1 m/s 2 ???? 2 分
M
,故 a1t
v
a2 t ?????? 2 分
當(dāng)兩物體達(dá)速度相等后保持相對(duì)靜止
∴t=1 秒 ???? 1 分
(2)相對(duì)靜止后 ,對(duì)整體 F
(M
14、
m)a ???? 1 分
對(duì)物體 f=ma
???? 1 分 ∴f=6.28N
???? 2 分
016.壽光現(xiàn)代一中
07— 08 學(xué)年度第二次考試
16.( 12 分)海豚靠尾部來推動(dòng)下部的水
,能
夠從水中高高躍起
,被譽(yù)為“會(huì)飛的魚”一身長(zhǎng)
L1 =1.8m,質(zhì)量 m=65kg 的海豚 ,躍起后從
h1=1.0m 的高度處自由落下
,尾部接觸水面后經(jīng)過時(shí)間
t=0.25s 身體速度降為零。緊接著尾部
用力 F 拍打水面 ,又向上躍起 h2 =0.5m,假定上升、下降兩個(gè)階段尾部與水面的作用力分別
15、都
是恒力 ,求上升階段尾部與水面的作用力
F 。(取 g=10m/s2)
解:自由下落
1.0m 的末速度
v1
2gh1
2
10
1.0 m/s
2
5 m/s
???? 2 分
在減速時(shí)間為
0.25s 的勻減速階段 ,重心下落的高度
h
v1
t
2 5
0.25 m
0.56 m
???? 2 分
2
2
16、
豎直向上躍起的速度
v2
2gh2
10 m/s ???? 2 分
離開水面之前上升的加速度:
a
v22
8.93 m/s2
???? 2 分
2h
設(shè)尾部與水面的作用力
F,由牛頓第二定律有:
F -mg=ma ???? 2 分
解得 F m(g
a) =65( 10+8.93 )N=1230N
???? 2 分
017.鄒平一中
2007 — 2008 學(xué)年度高三第一次月考
17.如圖所示 ,原來靜止在水平面上
17、的長(zhǎng)
紙帶上放有一個(gè)質(zhì)量為
m 的小金屬塊 A。金屬塊離紙帶左端距離為
d,與紙帶間動(dòng)摩擦因數(shù)
為 ?,F(xiàn)用力向右將紙帶從金屬塊下面抽出,設(shè)紙帶的加速過
程極短 ,可認(rèn)為一開始抽動(dòng)紙帶就做勻速運(yùn)動(dòng)。求: A v
( 1)金屬塊剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的摩擦力大小和方向。
( 2)為了能把紙帶從金屬塊下面抽出,紙帶的速度 v 應(yīng)滿足什
么條件?
d
解:( 1)摩擦力大小為:
F fmg
方向與抽紙帶的方向相同
,向右。
3 / 4
(2)根據(jù)牛頓第二定律得到金屬塊的加速度: a金 g
18、
金屬塊的對(duì)地位移:
s金
1
a金t
2
2
紙帶對(duì)地的位移:
s紙
vt
為了抽出 ,位移應(yīng)滿足以下方程
s紙
s金 d
聯(lián)立以上各式 ,解得: v
2
gd
即紙帶抽出的速度
v
2 gd
021.華南師大附中 207— 208 學(xué)年度綜合測(cè)試(二) 10.在光滑的水平面上 ,放著兩塊長(zhǎng)度相同,質(zhì)量分別為 M1 和 M2 的木板 ,在兩木板的左端各放一個(gè)大小、形狀、
質(zhì)量完全相同的物塊 ,如圖所示。開始時(shí) ,各物均靜止。今在兩物塊上各
F 1
作用一水平恒力
19、F1、F 2,當(dāng)物塊與木板分離時(shí) ,兩木板的速度分別為
v1 和
M1
v2。物塊與兩木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。下列說法正確的是(
B D )
F2
A .若 F1= F2,M1>M2, 則 v1>v2
M2
B.若 F1= F 2,M1< M 2, 則 v1> v2
C.若 F1> F 2,M1= M 2, 則 v1> v2
D.若 F1< F 2,M1= M2 , 則 v1> v2
028.物理學(xué)科期末調(diào)研試卷
9、如圖 6 所示 ,水平面上停放著 A、B 兩
20、輛小車 ,質(zhì)量分別為 M
和 m,M>m,兩車相距為 L。人的質(zhì)量也是 m,另有不計(jì)質(zhì)量的一根
竹竿和一根細(xì)繩。第一次人站在
A 車上 ,竿插在 B 車上;第二次
人站在 B 車上 ,竿插在 A 車上。兩種情況下 ,人用同樣大小的力拉
A
B
繩子 ,使兩車相遇。設(shè)阻力可忽略不計(jì)
,兩次小車從開始運(yùn)動(dòng)到相
遇的時(shí)間分別為 t1 和 t2,則:( B
)
A 、 t1>t2 B、 t1