四川省2019高考物理复习全辑 主题强化练（1）牛顿运动定律（A含解析）.doc

牛顿运动定律（A）李仕才牛顿运动定律(一)1(2018浙江4月学考19)可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏如图1所示，有一企鹅在倾角为37的倾斜冰面上，先以加速度a0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”，t8 s时，突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行，最后退滑到出发点，完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数0.25，已知sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.求：图1(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小；(2)企鹅在冰面上滑动的加速度大小；(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小(计算结果可用根式表示)答案(1)16 m(2)8 m/s24 m/s2(3)2 m/s解析(1)在企鹅向上“奔跑”过程中：xat2，解得x16 m.(2)在企鹅卧倒以后将进行两个过程的运动，第一个过程是从卧倒到最高点，第二个过程是从最高点滑到出发点，两次过程根据牛顿第二定律分别有：mgsin 37mgcos 37ma1mgsin 37mgcos 37ma2解得：a18 m/s2，a24 m/s2.(3)企鹅从卧倒滑到最高点的过程中，做匀减速直线运动，设时间为t，位移为xt，xa1t2，解得：x1 m.企鹅从最高点滑到出发点的过程中，设末速度为v，初速度为0，则有：v2022a2(xx)解得：v2 m/s.2.(2018浙江6月学考22)某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征，使用质量m0.05 kg的流线型人形模型进行模拟实验，如图2所示实验时让模型从h0.8 m高处自由下落进入水中假设模型入水后受到大小恒为Ff0.3 N的阻力和F1.0 N的恒定浮力，模型的位移大小远大于模型长度，忽略模型在空气中运动时的阻力，试求模型：(重力加速度g取10 m/s2)图2(1)落到水面时速度v的大小；(2)在水中能到达的最大深度H；(3)从开始下落到返回水面所需时间t.答案(1)4 m/s(2)0.5 m(3)1.15 s解析(1)忽略空气阻力，模型做自由落体运动，有mghmv2即v4 m/s.(2)在水中加速度大小a16 m/s2，则根据匀变速直线运动规律v22aH，可知H0.5 m.(3)落水之前的时间t10.4 s在水中下降的时间t20.25 s在水中上升时，由牛顿第二定律有：FmgFfma解得a4 m/s2所以t3 0.5 s所以总时间为tt1t2t31.15 s.3.(2016浙江10月学考19)如图3所示，在某段平直的铁路上，一列以324 km/h高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶，5 min后恰好停在某车站，并在该站停留4 min，随后匀加速驶离车站，经8.1 km后恢复到原速324 km/h.(g取10 m/s2)图3(1)求列车减速时的加速度大小；(2)若该列车总质量为8.0105 kg，所受阻力恒为车重的0.1倍，求列车驶离车站加速过程中牵引力的大小；(3)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小答案(1)0.3 m/s2(2)1.2106 N(3)108 km/h解析(1)v0324 km/h90 m/s由运动学公式vv0a1t1可得a10.3 m/s2，负号表示加速度方向与初速度方向相反(2)由运动学公式v022a2x可得a20.5 m/s2由牛顿第二定律可得F牵F阻ma2F阻0.1mg联立解得：F牵1.2106 N.(3)列车减速行驶的时间t1300 s列车减速行驶的位移x1v0t1a1t1213 500 m列车在车站停留t2240 s列车加速行驶的时间t3180 s列车加速行驶的位移x28 100 m30 m/s108 km/h.4(2018新昌中学适应性考试)如图4所示，水平地面上AB长为20 m，BC部分为减速缓冲区，地面由特殊材料铺设而成，在地面A处放上质量m5 kg的箱子(可视为质点)，并给箱子持续施加水平方向F28 N的推力后，箱子由静止开始运动已知箱子与地面AB间的动摩擦因数10.4，重力加速度g10 m/s2.图4(1)求箱子由A运动到B过程中的加速度大小；(2)求箱子由A运动到B所用的时间；(3)若箱子与BC间的动摩擦因数20.40.1L(式中L为箱子在BC部分所处的位置离B点的距离)，则箱子沿水平面运动到距离B点多远时速度最大？答案(1)1.6 m/s2(2)5 s(3)1.6 m解析(1)对箱子，由牛顿第二定律得FFfma又有Ff1mg解得a1.6 m/s2.(2)据运动学公式有xABat2，解得t5 s.(3)箱子所受合力为零时，速度最大，即F2mg0又20.40.1L，解得L1.6 m即箱子沿水平面运动到距离B点1.6 m时速度最大5.航天飞机着陆时速度很大，可以用阻力伞使它减速，如图5所示假设一架质量为m的航天飞机在一条水平直跑道上着陆，着陆时速度为v0，着陆的同时立即打开阻力伞，减速过程经历时间为t，假定航天飞机着陆过程中所受阻力不变，问：图5(1)这条跑道至少要多长？(2)着陆过程所受阻力是多大？答案(1)(2)解析(1)由xt可知，着陆过程中航天飞机的位移大小为x，因此这条跑道的长度l.(2)着陆过程中的加速度大小为a，由牛顿第二定律知，着陆过程中所受阻力Ffma.6(2017温州市月考)如图6为高速公路入口的简化示意图，驾驶员在入口A取卡处取得通行卡后，驾驶轿车由静止开始匀加速通过水平直道AB，再沿上坡路段BC匀加速运动至C点进入高架主路(通过B点前、后速率不变)已知轿车和驾驶员的总质量m2103 kg，从A运动到B经历的时间t4 s，经过B处的速度v110 m/s，BC段长L100 m，到达C处的速度v220 m/s.假设在行驶过程中受到的阻力Ff大小恒定，且为2103 N求：图6(1)轿车在上坡路段BC运动的加速度a1的大小；(2)轿车在AB段运动的加速度a2的大小和牵引力F的大小答案(1)1.5 m/s2(2)2.