学科网3-2-1精品系列物理专题03 牛顿运动定律(教师版)(5)

2019-04-15 15:01

的摩擦力均为μ1m1g,而木板受地面的摩擦力在A不动时应小于μ2(m1+2m2)g,在木板B上时B滑动,应有木板B与地之间的摩擦力为μ2(m1+m2)g,由运动条件可求得μ1的范围;当μ1为0.5时,木板A不动,由动力学规律可求得时间和速度。

【考点定位】本题考查动力学综合知识

11.(江苏)13.(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2㎏,动力系统提供的恒定升力F =28 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10m/s。

(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;

(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 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宽度h;

(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。

2

解得h?s1?s2?42(m)

(3)设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3 由牛顿第二定律 mg?f?ma3

F+f-mg=ma4

22v3v3且??h 2a32a4V3=a3t3 解得t3=

32(s)(或2.1s) 2【考点定位】本题考查牛顿运动定律,过程较多且易错,难度中等。

12.(宁夏)21.水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为?(0???1)。现对木箱施加一拉力F,使木箱做匀速直线运动。设F的方向与水平面夹角为?,如图,在

?从0逐渐增大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则

A.F先减小后增大 B.F一直增大

C.F的功率减小 D.F的功率不变 【答案】AC。

【解析】由于运动过程中木箱的速度保持不变,所以木箱始终处于平衡状态,则由平衡条件可得:mg?N?Fsin?,f??N?Fcos?

所以:F??mg?mg,F先减小后增大,A正确,B错误;?2cos???sin?1??sin(???)?mgvcos??mgv?,因此?从0逐渐增大到90°的过程

cos???sin?1??tan?F的功率P?Fvcos??中tan?逐渐增大,则功率P逐渐减小,C正确,D错误。

【考点定位】牛顿定律、匀速直线运动、功率综合考查 【2008高考试题及其解析】

1.(08宁夏理综20)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与 车顶相连.小球某时刻正处于如图所示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对

小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的 ( ) A.若小车向左运动,N可能为零 ? B.若小车向左运动,T可能为零

C.若小车向右运动,N不可能为 ? D.若小车向右运动,T不可能为零?

2.(08全国Ⅱ19)一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电荷量不变的小油滴,小油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,小油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U,小油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是

A.2v、向下 ? B.2v、向上?? C.3v、向下 D.3v、向上

答案: C??

解析: 以油滴为研究对象,根据共点力平衡条件: 不加电压时,mg-kv=0

所加电压为U时,mg+kv-qUd?0 所加电压为-U时,mg+qUd?kv'?0 由以上各式得:v'=3v,方向竖直向下.

3.(08山东理综19)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终 保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是 ( )

?A.箱内物体对箱子底部始终没有压力?

?B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大? ?C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大?

?D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 答案 C?

解析 因为下落速度不断增大,而阻力f ∝v,所以阻力逐渐增大,当f =mg时,物体开始匀速下落.以箱和物体为整体:(M+m)g- f =(M+m)a,f增大则加速度a减小.对物体:Mg-N=ma,加速度减小,则支持力N增大.所以物体后来受到的支持力比开始时要增大,不可能“飘起来”.

4.(08天津理综19)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A

的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如上图所示,在此过程中

A.F1保持不变,F3缓慢增大 B.F1缓慢增大,F3保持不变 C.F2缓慢增大,F3缓慢增大 ? D.F2缓慢增大,F3保持不变? 答案 ?C??

解析 B的受力如图1所示,因为F和G的方向始终在竖直方向,当F增大时,F1′、F2′都缓慢增大,F1′=F1,F2′=F2,所以F1、F2都缓慢增大.A物体受力如图乙所示.由图乙知F2sinθ=F3所以F3,缓慢增加 C对.

5.(08江苏7)如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦),分别置于两个斜面上

2

并由静止释放;若交换两滑块位置,再由静止释放,则在上述两种情形中正确的有

A.质量为2 m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动?

C.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力? D.系统在运动中机械能均守恒 答案 ?BD??

解析 因为斜面光滑,只有重力做功,机械能守恒.滑块不受沿斜面的下滑力.因为2mgsin 30°>mgsin 45°,mgsin 30°<2mgsin 45°,所以两种情况质量为m的滑块均沿斜面向上运动.绳对m滑块的拉力等于该滑块对绳的拉力.?

6.(08广东1)伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从

静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有

A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比? B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比?

C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关? D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时所需的时间与倾角无关 答案 ?B??

解析 设斜面的长度为L,倾角为θ.倾角一定时,小球在斜面上的位移s=

1gsin?·t2,2故选项A错误。小球在斜面上的速度v=gsinθ·t,故选项B正确;斜面长度一定时,小球到达底端时的速度v =2gLsin?,小球到达底端时所需的时间t =时的速度及所需时间与倾角θ有关,故选项C、D错误.

7.(08江苏3)一质量为M的探空气球在匀速下降.若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为 ( )

A.2(M?2L,即小球到达底端

gsin?F)? g B.M?2F ? gF? g C.2M?


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