牛顿运动定律答案

1、?第三章牛顿运动定律?答案:前面局部答案请见网页相关局部，贝U ( m m) g =15 、解析：(1)对A、B整体研究，设 A、B一起运动的加速度大小为(m + mB) ai当A刚要落地时，设速度大小为 v,那么v=这个过程运动的时间t1 =2ha110hA落地后,B以速度v做竖直上抛运动，运动到最高点的时间2h5g上升的高度h= 2g=1h2g 5因此B上升的最大高度为 H= h + 5h = |h5 5 设物块C沿斜面下滑的加速度为a2,那么mg>in30 ° -卩 mgcos30°= ma32 =132g-亍物块C在斜面上运动的长度 x = 2h一一 1 2由

2、运动学公式 x= 2&2tt = t 1 + t 2解得卩=4273答案：|h (2)器B有mg= Ma2752716 、解析：当A B之间到达最大静摩擦力时，由牛顿第二定律得，对对AB有Fo=(俯ma。2 解得 ao= 0.5 m/s , Fo = 3 N(1) 当F1 = 2 N时，A、B相对静止，一起向右运动，有F =(阿 ma, 1 2 在11= 2 s内的位移为 S1 = 日帖解得 S1 = 0.67 m.(2) 在上一过程中，运动末速度为vi = aiti.当F2= 4 N时，A运动的加速度为 a2,有F2-卩mg= maB的运动的加速度为 ao= 0.5 m/s 误，D项

3、正确；人在最高点，由向心力公式可得，F+ mg= nR 当v = gR时，F= 0, A项错 误；当v>,gR时，F>0,人对座位能产生压力；当 vv.gR时，F<0，平安带对人产生拉力， B 项错误.答案：D 、解析：设圆锥摆的高为h,那么mgh =吟=mo 2r = nO2n) 2r = ma故v=r、低 «设A滑至木板右端时时间为 t，那么A B的位移分别为：1 2 1 2S2= vit + 22七,S3 = vit + aot由几何关系得L= S2 S3解得t = iS，故符合题意此时，木板的速度为 V2= vi+ aot之后，木板匀速运动位移S4= V2(

4、2 t)24 S时间内，B在水平地面上滑动的距离S5= S3 + S4解得 S5= 2.09 m.答案：(i)0.67 m (2)2.09 m?第四章 曲线运动 万有引力与航天?答案:1 、解析：物体是否做曲线运动， 取决于物体所受合外力方向与物体运动方向是否共线， 只要两者不共线，无论物体所受合外力是恒力还是变力，物体都做曲线运动，假设两者共线， 做直线运动，那么选项 A正确，B错误；由垂直速度方向的力改变速度的方向，沿速度方向的 力改变速度的大小可知， C正确；两个直线运动的合运动可能是直线运动，也可能是曲线运 动，那么选项D错误.答案：AC2 、解析：设运发动放箭的位置处离目标的距离为X

5、,运发动要在最短的时间内击中目,.g，£g.因两圆锥摆的h相同，而r不同，故两小球运动的线速度不标，射箭方向必须垂直于跑道，同时合速度必须指向目标， 运发动合速度与分速度的矢量三角形如下图，dVid那么射击时间t =,在射击时间内马沿跑道的位移Si = Vit,故放刖位置v2v2距目标的距离：x d2+ S2=山土遊答案：C甘v23 、解析：2 2人在最低点，由向心力公式可得，F mg=殆，即F= mg niR>mg故C项错同，角速度的大小相等，周期相同，向心加速度不同.答案：AC变轨后的轨道半径为原来的4倍，选项D错误;解析:T=企-_gm知T1 : T2= 1 : 8,选项

6、C正确.答案：C3 2= 8 : 1，选项B错误；由A错；由6 、解析：“神舟十号飞船要与“天宫一号对接，可以在低轨道上加速,GMmr2= mV/r得v = 孚 冒即“天宫一号运行的速度小于地球的第一宇宙速度,B错；由于“空间站轨道高度低于同步卫星轨道高度，即“空间站运行角速度大于地球C对；在“空间站工自转角速度，所以站在地球赤道上的人观察到“空间站向东运动,作的宇航员因完全失重而在其中悬浮，D错.答案：C1 2 -7 、解析：由h = 2gt可得h= 0.8 m，如下图，小球落点有两种可能，假设小球落在左侧，由几何关系得平抛运动水平距离为0.4 m，初速度为1 m/s ;假设小球落在右侧，平

7、抛运动的水平距离为1.6 m，初速度为4 m/s , AD正确.答案：AD8 、解析：由于不知该外星球的自转周期，故不能判断该外星球的同步卫星周期与地球 同步卫星的周期的关系，选项A错误；由g= GMFt可知该外星球外表的重力加速度为地球 外表的8倍，选项B错误；由v=:GM可知，该外星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2倍，选项C正确；由于中心天体的质量不同，那么绕该外星球的人造卫星和以相同轨道半径绕地球的人造卫星的运行速度不相同，选项D错误.答案：C9 、解析：根据平抛运动规律可得,1 2yy = 2gt , x= V0t, tan 0 = 一，解得,2 X22votan 0 x=g当小

8、球由初速度 v改为2v时，小球的水平位移变为原来的4倍，小球将落于 e点，A项错yVy误，B项正确；- =tan 0，= 2tan 0，根据小球的运动位移方向的夹角不变可知，小球落XVx在斜面时的速度方向与斜面间的夹角也不变，C项错误，D项正确.答案：BD10 、解析：离心力是一种惯性的表现，实际不存在，A错误；模型最下部受到铁水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，B错误；最上部的铁水如果恰好不离开模型内壁，那么重力提供向心力，由 mg= mw 2R可得3= R故管状模型转动的角速度3至少为C正确，D错误.答案：C11 、解析：在空间站中，小球处于完全失重状态， 在水平轨道运动时，对轨道没有

9、压力,也不受摩擦力，在同一圆轨道运动时，做匀速圆周运动，对轨道的压力处处大小相等，且无论小球的初速度多小，都可到达圆轨道的最高点，故正确答案为C项.答案：C12 、解析：物体抛出时的初速度为水平速度，即5 m/s，竖直方向下落25 m用时2.5 s,2h2h那么重力加速度g=严=8 m/s2,落地时竖直方向的速度为 Vh= -f = 20 m/s，那么落地时的速度 为202+ 52 m/s = 425 m/s，由于物体的质量未知，所以引力大小不能确定.答案：AC13、解析：(2)竖直方向做匀变速直线运动， 根据y2-yi= gt2,可求出时间间隔为t = 0.1 s,水平方向做匀速直线运动，根

10、据 x= vot，可求出vo= 1 m/s，该抛出点坐标为(x, y)，到 A点的时间为t，从抛出点到A点，'X = Vot1 儿2 y=評从抛出点到B点,'0.10 x= Vo t + Qh 11 .0.15 y=尹 t + Q 2可求出抛出点坐标为(一0.1 m , 0.05 m).答案：(1)b c d f (2)1( 0.1 m , 0.05 m)14 、解析：(1)因行星绕太阳做匀速圆周运动，于是轨道半长轴a即为轨道半径r，根据万有引力定律和牛顿第二定律有n行 Mlfc2 n 2G厂=m行rrT于是有(2)在地月系统中，设月球绕地球运动的轨道半径为R周期为T,由式可得

11、F3G2=2M 地T 4 n解得血=6X 1024 kgG(IW = 5X 1024 kg 也算对) 答案：(1) k=2M太(2) M® = 6X 1024kg4 n1 215 、解析：(1)设小球运动到 B点时的速度大小vb,由机械能守恒定律得，？mv!= mgl解得，Vb=2gl = 4.0 m/s.1 2 小球从B点抛出后做平抛运动，由平抛运动规律得，x= VBt y = H l = 2gt解得，x = VB=0.80 m.(3) 轻绳碰到钉子时，轻绳拉力恰好到达最大值2VBFm,由牛顿第二定律得，Fm mg= mrr = l d解得，Fm= 9 N轻绳能承受的最大拉力为9 N.答案：(1)4 m/s (2)0.8 m (3)9 N16、解析：(1)设小球击中滑块时的速度为V,竖直速度为Vy,V0由几何关系得一=tan37 °vy设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x,由运动学规律得Vy= gt y= *gt2 x= V0t 设抛出点到斜面