高中物理 模块三 牛顿运动定律 考点2 牛顿运动定律的综合运用 2.4 动力学两类基本问题试题.docVIP

考点2.4动力学两类基本问题质量为1 kg的质点，受水平恒力作用，由静止开始做匀加速直线运动，它在t s内的位移为x m，则f的大小为(单位为n)(a)a. b. c. d.一个有钢滑板的雪橇，钢与雪地的动摩擦因数为0.02，雪橇连同车上的贷物总质量为1000千克，当马水平拉车在水平雪地上以2m/s2匀加速前进时，雪橇受到的摩擦力是多大？马的拉力是多大？（g=10m/s2）【答案】（1）2000n，（2）2200n如图所示，一个质量为12kg的物体以v0=12m/s的初速度沿着水平地面向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，物体始终受到一个水平向右、大小为12n的恒力f作用。（g=10 m/s2）求：(1)物体运动的加速度大小和方向；(2)5s末物体受到地面的摩擦大小和方向；(3)5s内物体的位移。【答案】（1）a=3 m/s2，方向水平向右（2）f=12n，方向水平向左（3）24m研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s，但饮酒会导致反应时间延长在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离l39 m减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小g10 m/s2.求：甲乙(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值【答案】(1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s(3) 质量为1.0103t（吨）的一列车在平直铁轨上行驶，在50s内速度由36km/h均匀增加到54km/h,，若机车对列车的牵引力是1.5105n，求：（1）列车的加速度；（2）列车运动过程中受到的阻力大小；（3）在加速过程中列车通过的路程（4）50s后火车关闭发动机，能继续前进多少米？【答案】(1)a=0.1m/s2, (2)f=5104n, (3)625m, (4)2250m 质量为4 kg的物体静止于水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数为0.5，现用一个f20 n、与水平方向成37角的恒力斜向上拉物体.经过3 s，该物体的位移为多少？(g取10 m/s2)【答案】如图所示，木块质量m=0.78kg，在与水平方向成37角、斜向右上方的恒定拉力f作用下，从静止开始做匀加速直线运动，在3s时间内运动了9m的位移已知木块与地面间的动摩擦因数=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.60，cos37=0.80（1）求拉力f的大小（2）若在3s末时撤去拉力f，求物体还能运动多长时间以及物体还能滑行的最大位移【答案】（1）4.5n，（2）4.5m如图所示，质量m2 kg的物体静止于水平地面的a处，a、b间距l20 m，用大小为30 n，沿水平方向的外力拉此物体，经t02 s拉至b处。(已知cos370.8，sin370.6，取g10 m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数；(2)用大小为30 n，与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从a处由静止开始运动并能到达b处，求该力作用的最短时间t。【答案】(1)0.5 (2)1.03s如图所示，质量为m的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为x.耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为f，受到地面的阻力为自重的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角保持不变.求：(1)拖拉机的加速度大小；(2)拖拉机对连接杆的拉力大小.【答案】(1) (2)如图所示，一块质量m=2kg，长度l=15m，高度不计，上表面光滑的长木板静止在水平面上，水平面与木板间的动摩擦因数=0.2现对长木板施加一个水平向右的力f=6n。（计算时g=10m/s2）（1）当t=5s时，长木板的速度（2）当t=5s时，立即在长木板右端无初速度放置一个质量m=2kg的光滑小物块（可视为质点），求再经过6s后长木板的位移【答案】（1）5m/s，（2）25m如图所示，水平恒力f20 n，把质量m0.6 kg的木块压在竖直墙上，木块离地面的高度h6 m木块从静止开始向下做匀加速运动，经过2 s到达地面(取g10 m/s2)求：(1)木块下滑的加速度a的大小；(2)木块与墙壁之间的动摩擦因数【答案】(1)3 m/s2(2)0.21成都“欢乐谷”是大型的游乐性主题公园，园内有一种大型游戏机叫“跳楼机”让人体验短暂的“完全失重”，非常刺激，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面50 m高处，然后由静止释放，为研究方便，认为人与座椅沿轨道做自由落体运动2 s后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面5 m高处时速度刚好减小到0，然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面(取g10 m/s2)求：(1)座椅在自由下落结束时刻的速度是多大？(2)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？【答案】(1)20 m/s(2)1.8倍航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力f28 n试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高度h64 m求飞行器所受阻力ff的大小；(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h.【答案】(1)4 n(2)42 m如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成37，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为f10 n，刷子的质量为m0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5，天花板长为l4 m，取sin 370.6，试求：(1)刷子沿天花板向上运动的加速度大小；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间【答案】(1)2 m/s2(2)2 s如图所示，质量m0.1 kg的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角37，球与杆间的动摩擦因数0.5.小球受到竖直向上的恒定拉力f1.2 n后，由静止开始沿杆斜向上做匀加速直线运动求(sin370.6，cos370.8，重力加速度g取10 m/s2)：(1)斜杆对小球的滑动摩擦力的大小；(2)小球的加速度；(3)最初2 s内小球的位移【答案】(1)0.08 n(2)0.4 m/s2(3)0.8 m如图所示，斜面和水平面相接，连接处圆滑，斜面倾角为37o。一个物体从斜面上由静止沿斜面滑下4m，然后在水平面上滑行最后停下。物体和斜面、水平面间的动摩擦因数均为0.5。sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2求：（1）物体滑到斜面底端时速度的大小。（2）物体能在水平面上滑行多远。【答案】(1)4m/s，（2）1.6m如图所示，在倾角37的足够长的固定的斜面底端有一质量m1.0kg的物体物体与斜面间动摩擦因数0.25，现用轻细绳将物体由静止沿斜面向上拉动拉力f10n，方向平行斜面向上经时间t4s绳子突然断了，求：（1）绳断时物体的速度大小（2）从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间（sin370.60， cos370.80，g10m/s2）【答案】(1)8m/s，（2）(1+ )s如图所示，有一足够长的斜面，倾角37，一小物块从斜面顶端a处由静止下滑，到b处后，受一与小物块重力大小相等的水平向右的恒力作用，小物块最终停在c点(c点未画出)若ab长为2.25 m，小物块与斜面间动摩擦因数0.5，sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2.求：(1)小物块到达b点的速度多大？(2)b、c距离多大？【答案】(1)3 m/s(2)0.5 m如图所示，一物体以v02 m/s的初速度从粗糙斜面顶端下滑到底端用时t1 s.已知斜面长度l1.5 m，斜面的倾角30，重力加速度取g10 m/s2.求： (1)物体滑到斜面底端时的速度大小；(2)物体沿斜面下滑的加速度大小和方向；(3)物体与斜面间的动摩擦因数.【答案】(1)1 m/s(2)1 m/s2方向沿斜面向上(3)如图所示，木板与水平地面间的夹角可以随意改变，当30时，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小木块从木板的底端每次都以v0的速度沿木板向上运动，随着的改变，小木块沿木板滑行的距离将发生改变。已知重力加速度为g。求：(1)小木块与木板间的动摩擦因数；(2)当60角时，小木块沿木板向上滑行的距离；(3)当60角时，小木块由底端沿木板向上滑行再回到原出发点所用的时间。【答案】(1) (2) (3)一长木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端与墙壁的距离为4.5 cm，如图甲所示。t0时刻开始，小物块与木板一起以共同速度向右运动，直至t1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后1 s时间内小物块的vt图线如图乙所示。木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2。求：(1)木板与地面间的动摩擦因数1及小物块与木板间的动摩擦因数2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终距离。【答案】0.10.4(2)6 m(3)6.5 m如图所示，m1.0 kg的小滑块以v04 m/s的初速度从倾角为37的斜面ab的底端a滑上斜面，滑块与斜面间的动摩擦因数为0.5，取g10 m/s2，sin 370.6.若从滑块滑上斜面起，经0.6 s滑块正好通过b点，则ab之间的距离为(b)a0.8 m b0.76 m c0.64 m d0.16 m如图甲是某景点的山坡滑道图片，为了探究滑行者在滑道直线部分ae滑行的时间技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图ac是滑道的竖直高度，d点是ac竖直线上的一点，且有adde10 m，滑道ae可视为光滑，滑行者从坡顶a点由静止开始沿滑道ae向下做直线滑动，g取10 m/s2，则滑行者在滑道ae上滑行的时间为(b)a. s b2 s c. s d2 s如图所示，在倾角为的斜面上方的a点处放置一光滑的木板ab，b端刚好在斜面上木板与竖直方向ac所成角度为，一小物块自a端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，则与角的大小关系应为(b)abcd2如图所示，ab和cd为两条光滑斜槽，它们各自的两个端点均分别位于半径为r和r的两个相切的圆上，且斜槽都通过切点p.设有一重物先后沿两个斜槽，从静止出发，由a滑到b和由c滑到d，所用的时间分别为t1和t2，则t1与t2之比为(b)a21 b11c.1 d1 (多选)有一系列斜面，倾角各不相同，它们的底端相同，都是o点，如图所示。有一系列完全相同的滑块(可视为质点