滬科版物理高一上3-D《牛頓運動定律的應用》試題解析(一)

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1、 2019 最新滬科版物理高一上 3-D 《牛頓運動定律的應用》 試題解析 (一) 一、牛頓第二定律的“五性”： 1、“瞬時性”：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對應關系 ,a 為 某一瞬時的加速度 ,F 即為該時刻物體所受的合力。 2、“矢量性”：公式 F=ma 是矢量式 ,任一瞬時 ,a 的方向均與合外力方向相同 ,當合外力方 向變化時 ,a 的方向同時變化 ,且任意時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 相對于同一個慣 性系

2、 ,一般以大地參考系；二是指式中 F 、m、a 三量必須對應同一個物體或同一個系統(tǒng)。 4、“同時性”：牛頓第二定律中 F、a 只有因果關系而沒有先后之分 ,加速度 a 的大小隨著合外力 F 的大小同時變化 (包括大小和方向 )。 5、“獨立性”：作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律 ,而物體的實際加速度則是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和。 二、牛頓運動定律的適用范圍 1、適用于慣性參考系 [ 相對地面靜止或勻速運動 (即加速度為零 )的參考系 ]。 2、適用于宏觀物體（相對分子、原子）低速運動（遠小于光速）的情況。 016.壽光現(xiàn)代一中

3、 07— 08 學年度第二次考試 8．一個物體在多個力作用下處于靜止狀態(tài) ,如 果僅使其中的一個力大小逐漸減小到零 ,然后又從零逐漸恢復到原來的大?。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)點上 ,使其由靜止開始運動．試比較經(jīng)過 5s 的時間或經(jīng)過 5m 的位移時 ,突然撤 去拉力 ,得到的正確結論是 （ A C D ） A ．撤力時 ,前種情況的末速度大于后種情況的末速度 B ．撤力時 ,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 D ．撤力前 ,前種情況比后種情況滑行的時間長 007 東北師大附中 07— 08 學年上學期二摸 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 時間到達最高點 ,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 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木板 ,長 度均為 L,質(zhì)量為 m,兩板間動摩擦因數(shù)為 μ ,將兩者邊緣對齊疊放在光滑水平面上 ,并共同以 某一水平速度 v0 向前運動 ,某時刻下面木板碰到水平面上固 A v0 B 1 / 4 定的鐵釘

6、立即停止運動 ,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 木板運動的最大距離小于板長的一半 ,即 A 木板的重心到達 B 木板的前邊緣前就停止 ,不會發(fā)生轉(zhuǎn)動而落到地面?；瑒幽Σ亮κ? A 木板 做減速運動。由牛頓運動定律有 μmg=ma a= μ g 由勻變速運動的規(guī)律題設要求有 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 可到達墻邊 ,若仍用 30N 的水平力推此物體 ,求使物體能到達墻 邊推力作用的最短時間。 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  10t12 （ 3 分） 12．（ 10 分）如圖所示 ,質(zhì)量為 M ,長度為 L 的長木板放在水 平桌面上 ,木板右端放有一質(zhì)量為 m 長度可忽略的小木塊 ,木塊與木板之間、木板與桌面之 間的動摩擦因數(shù)均為 μ 。開始時木塊、木板均靜止 ,某時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摩擦力。

10、 （1）要把長木板從小木塊下拉出 ,拉力 F 應滿足的條件； （2）若拉力 F = 5μ (m + M )g,求從開始運動到木板從小木 m F 塊下拉出經(jīng)歷的時間。 M 解：（ 1）要把 M 從 m 下拉出 ,則 m 與 M 之間發(fā)生了相對 滑動 故對 m f1 mg ma1 （ 1 分） 對 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動 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 學年度第二次考試 15．質(zhì)量 M=3kg 的長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動 ,如圖所示 ,當速度達到 1m/s 時 ,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)多長時間才與木板保持相對靜止； F （2）物塊與木板相對靜止后 ,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 當兩物體達速度相等后保持相對靜止 ∴t=1 秒 ???? 1 分 （2）相對靜止后 ,對整體 F (M

14、 m)a ???? 1 分 對物體 f=ma ???? 1 分 ∴f=6.28N ???? 2 分 016.壽光現(xiàn)代一中 07— 08 學年度第二次考試 16．（ 12 分）海豚靠尾部來推動下部的水 ,能 夠從水中高高躍起 ,被譽為“會飛的魚”一身長 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 紙帶上放有一個質(zhì)量為 m 的小金屬塊 A。金屬塊離紙帶左端距離為 d,與紙帶間動摩擦因數(shù) 為 。現(xiàn)用力向右將紙帶從金屬塊下面抽出,設紙帶的加速過 程極短 ,可認為一開始抽動紙帶就做勻速運動。求： A v （ 1）金屬塊剛開始運動時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、 金屬塊的對地位移： s金 1 a金t 2 2 紙帶對地的位移： s紙 vt 為了抽出 ,位移應滿足以下方程 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 學年度綜合測試（二） 10．在光滑的水平面上 ,放著兩塊長度相同,質(zhì)量分別為 M1 和 M2 的木板 ,在兩木板的左端各放一個大小、形狀、 質(zhì)量完全相同的物塊 ,如圖所示。開始時 ,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,當物塊與木板分離時 ,兩木板的速度分別為 v1 和 M1 v2。物塊與兩木板之間的動摩擦因數(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,另有不計質(zhì)量的一根 竹竿和一根細繩。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。設阻力可忽略不計 ,兩次小車從開始運動到相 遇的時間分別為 t1 和 t2,則：（ B ） A 、 t1>t2 B、 t1