物理七 計算題題型強化 第1講 必考計算題19題 力與物體的運動

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1、第1講必考計算題19題 力與物體的運動專題七計算題題型強化題型2力與物體的曲線運動題型1力與物體的直線運動力與物體的直線運動題型1命題預測1.(2017溫州市十校期末聯(lián)考)在研究摩擦力特點的實驗中，將木塊放在水平長木板上，如圖1甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大，分別用力傳感器采集拉力F和木塊所受到的摩擦力Ff，并用計算機繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象， 如圖乙所示.已知木塊質(zhì)量m0.78 kg，g取10 m/s2.(1)求木塊與長木板間的最大靜摩擦力Ffm和木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)；圖1答案答案4 N 0.4123答案解析解析解析由題圖可得，最大靜摩擦力Ffm4 N開始

2、運動后，由圖知滑動摩擦力Ff3.12 N而FfFNFNmg則Ffmg解得0.4123123(2)如圖丙，木塊在與水平方向成37角斜向右上方的恒定拉力F1作用下，以a2 m/s2的加速度從靜止開始在長木板上做勻變速直線運動.拉力F1大小應為多大？(sin 370.6，cos 370.8)答案答案4.5 N答案解析解析解析根據(jù)矢量的合成法則，結(jié)合牛頓第二定律，水平方向：F1cos FN1ma豎直方向：F1sin FN1mg0解得：F14.5 N123(3)木塊在(2)問中的恒定拉力F1作用下，從A點由靜止開始運動一段時間后，撤去拉力F1，木塊繼續(xù)沿直線運動到B點，已知AB間長度x6 m，求拉力F1

3、作用的最短時間t0.答案答案2 s答案解析解析解析要使F1作用時間最短，則木塊到達B點時速度減為零.F1作用時木塊加速度為a，撤去F1后木塊加速度大小為a1，則有mgma1解得：a1g4 m/s2設撤去F1時木塊的速度為vm解得：vm4 m/s1232.(2017寧波市3月模擬)如圖2為美國太空探索公司于2017年1月15日回收的一級火箭在海上平臺著陸的場景，火箭回收的最后階段幾乎以豎直姿態(tài)豎直下落.若火箭從高空飛來開始呈豎直姿態(tài)下落時離平臺高為H36.5 km， 向下的速度v0100 m/s，之后豎直自然下墜t70 s后，打開反推噴氣發(fā)動機， 使火箭減速下降(視為勻減速)， 著陸時的速度恰好

4、為零.設火箭質(zhì)量為m2.0104 kg(反推噴氣損耗的質(zhì)量忽略不計)，火箭下落過程空氣阻力大小始終為重力的0.2倍，g取10 m/s2.求：(1)打開反推噴氣發(fā)動機時，火箭的速度大小v1和離平臺的高度h.模擬訓練答案答案660 m/s9 900 m圖2123答案解析解析解析火箭自由下墜過程，由牛頓第二定律得mgFfma1Ff0.2mg解得a18 m/s2下墜70 s后，火箭的速度v1v0a1t660 m/s123(2)反推噴氣發(fā)動機產(chǎn)生的平均反推力大小.答案答案6.0105 N解析解析設平均反推力大小為F，減速過程視為勻減速，其加速度大小a2 22 m/s2由牛頓第二定律得：FFfmgma2代

5、入數(shù)據(jù)得平均反推力F6.0105 N.123答案解析3.2015年12月20日上午1140分左右，深圳發(fā)生特大泥石流災害.經(jīng)初步核查，此次滑坡事故共造成22棟廠房被掩埋，涉及15家公司.如圖3所示，假設有一傾角為的山坡，上面有一質(zhì)量為m的巨石塊，其上下表面與斜坡平行.從山坡的某處靜止下滑，到水平路面后又滑了一段距離而停止，經(jīng)測量水平段長為x.已知石塊和斜坡、水平路面的動摩擦因數(shù)均為，假設轉(zhuǎn)彎處速率大小不變，重力加速度為g，求：(1)石塊到達斜坡底端時的速率；123答案解析圖3解析解析設石塊到達斜坡底端時速度大小為v，則在水平路面上運動過程中，由牛頓第二定律有mgma2v22a2x123(2)石

6、塊運動的總時間.答案解析123解析解析設在水平路面上運動時間為t2，設在斜坡上運動加速度為a1，時間為t1mgsin mgcos ma1得a1gsin gcos 123規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.力與物體的直線運動問題往往涉及物體有兩個或多個連續(xù)的運動過程，在物體不同的運動階段，物體的運動情況和受力情況都發(fā)生了變化，這類問題稱為牛頓運動定律中的多過程問題.2.此類問題考查對運動學知識的掌握和對動力學綜合問題的處理能力.對物體受力分析和運動分析并結(jié)合vt圖象分析是解決這類題目的關鍵.要求能從文字敘述和vt圖象中獲取信息，構(gòu)建相應的物理模型，列出相應的方程解答.3.注意兩個過程的連接處，加速度可能突變，但

7、速度不會突變，速度是聯(lián)系前后兩個階段的橋梁.力與物體的曲線運動題型2命題預測1.(2017金華市期末)如圖4所示為某種彈射小球的游戲裝置， 水平面上固定一輕質(zhì)彈簧及豎直細管AB，上端B與四分之一圓弧細彎管BC相接，彎管的半徑R0.20 m.質(zhì)量m0.1 kg的小球被彈簧彈出后進入細管A端， 再沿管ABC從C端水平射出， 射出后經(jīng)過時間t0.4 s著地， 飛行的水平距離x1.6 m，g10 m/s2，不計空氣阻力，求：(1)豎直管AB的長度L；圖4答案答案0.6 m1234答案解析(2)小球從C端飛出時的速度大?。淮鸢复鸢? m/s1234答案解析解析解析小球做平拋運動：xvCt，解得：vC4

8、m/s.(3)小球在C端對管壁的壓力.答案答案7 N，方向豎直向上1234答案解析解析解析設小球在C端受到管壁的壓力為FN，方向豎直向下，由牛頓第三定律可知， 小球?qū)壍赖膲毫ωQ直向上，大小為7 N.2.如圖5所示， 質(zhì)量m2.0104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面， 兩橋面的圓弧半徑均為60 m.假定橋面承受的壓力不超過3.0105 N，則：(g取10 m/s2)圖5(1)汽車允許的最大速度是多少？模擬訓練1234答案解析1234解析解析如圖所示，汽車駛至凹面的底部時，合力向上，此時車對橋面的壓力最大；汽車駛至凸面的頂部時，合力向下，此時車對橋面的壓力最小.汽車在凹面的底

9、部時，由牛頓第三定律可知，1234橋面對汽車的支持力FN13.0105 N，根據(jù)牛頓第二定律1234(2)若以(1)中所求速率行駛，汽車對橋面的最小壓力是多少？答案答案1.0105 N答案解析解析解析汽車在凸形橋頂部時，由牛頓第二定律得解得FN21.0105 N.由牛頓第三定律得，在凸形橋頂部汽車對橋面的壓力為1.0105 N，即為最小壓力.3.如圖6甲所示，水上飛行器是水上飛行游樂產(chǎn)品，它利用腳上噴水裝置產(chǎn)生的反沖動力，讓你可以像海豚一般躍出水面向上騰空接近十米.另外配備有手動控制的噴嘴，用于穩(wěn)定空中飛行姿態(tài).某次表演中表演者在空中表演翻跟斗，如圖乙所示，在飛行至最高點時，恰好做半徑為r的圓

10、周運動，此時水的噴射方向水平.不計水管與手部控制器的作用.求：(1)最高點的向心加速度大??；圖6答案答案g解析解析在最高點重力提供向心力，據(jù)牛頓第二定律有mgman解得ang.1234答案解析1234(2)最高點的速度大??；答案解析1234(3)若在最高點表演者突然除去所有裝置，且離水面高度為h，則落到水面時，表演者的水平位移等于多少.答案解析解析解析撤去所有裝置后，表演者做平拋運動，設運動時間為t，4.如圖7所示，一根長為L5 m的輕繩一端固定在O點，另一端系一質(zhì)量m1 kg的小球(可視為質(zhì)點).將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運動到最低點O時輕繩剛好被拉斷.O點下方有一以O點為

11、圓心、半徑R5 m的圓弧狀固定曲面軌道，取g10 m/s2，求：(1)輕繩剛要拉斷時繩的拉力F的大小；圖7答案答案30 N解析解析設小球擺到O點的速度為v，小球由A到O的過程，由機械能守恒定律有：mgL mv2 在O點由牛頓第二定律得：Fmg 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：F30 N 1234答案解析(2)小球從O點運動到曲面的時間t.答案答案1 s解析解析繩被拉斷后，小球做平拋運動，有：xvty gt2x2y2R2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得：t1 s1234答案解析規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)1.處理平拋(或類平拋)運動的基本方法是把運動分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻加速直線運動，通過研究分運動達到研究合運動的目的.2.解決圓周運動力學問題要注意以下幾點：(1)要進行受力分析，明確向心力的來源，確定圓心以及半徑.(3)對于豎直面內(nèi)的圓周運動要注意 “輕桿模型” 和 “輕繩模型” 的臨界條件.