2020版高考物理總復(fù)習(xí) 沖A方案 課時(shí)訓(xùn)練（七）第7講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用（含解析）新人教版

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1、課時(shí)訓(xùn)練(七)【牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用】【基礎(chǔ)過(guò)關(guān)】1.假設(shè)汽車突然緊急制動(dòng)后所受到的阻力的大小與汽車所受的重力的大小差不多,當(dāng)汽車以20 m/s的速度行駛時(shí)突然制動(dòng),它還能繼續(xù)滑動(dòng)的距離約為()A.40 mB.20 mC.10 mD.5 m2.質(zhì)量為1 t的汽車在平直公路上以10 m/s的速度勻速行駛,阻力大小不變.從某時(shí)刻開(kāi)始,汽車牽引力減小2000 N,那么從該時(shí)刻起經(jīng)過(guò)6 s,汽車行駛的路程是()A.50 mB.42 mC.25 mD.24 m3.2019溫州九校期末 里約奧運(yùn)會(huì)男子跳高決賽的比賽中,加拿大選手德勞因突出重圍,以 2 米 38 的成績(jī)奪冠.下面關(guān)于跳高過(guò)程中的說(shuō)法正確的是(

2、)圖Z7-1A.德勞因在最高點(diǎn)處于平衡狀態(tài)B.德勞因在下降過(guò)程中處于超重狀態(tài)C.德勞因起跳以后在上升過(guò)程中處于失重狀態(tài)D.德勞因起跳時(shí)地面對(duì)他的支持力等于他所受的重力4.2019杭州期中 能源危機(jī)是人類面臨的一個(gè)世界性難題.如圖Z7-2所示,一些商場(chǎng)安裝了智能化的(臺(tái)階式)自動(dòng)扶梯,為了節(jié)約能源,在沒(méi)有乘客乘行時(shí),自動(dòng)扶梯以較小的速度勻速運(yùn)行;當(dāng)有乘客乘行時(shí),自動(dòng)扶梯會(huì)先加速再勻速運(yùn)行,則扶梯在運(yùn)送乘客的過(guò)程中()圖Z7-2A.乘客始終受摩擦力作用B.乘客經(jīng)歷先超重再失重C.乘客對(duì)扶梯的作用力先指向后下方,再豎直向下D.扶梯對(duì)乘客的作用力始終豎直向上5.2018浙江4月學(xué)考 如圖Z7-3所示,

3、小芳在體重計(jì)上完成下蹲動(dòng)作.如圖Z7-4所示的F-t圖像能反映體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的是()圖Z7-3AB C D圖Z7-46.民航客機(jī)的機(jī)艙一般都設(shè)有緊急出口,發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后,打開(kāi)緊急出口的艙門,會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)由氣囊構(gòu)成的斜面,機(jī)艙中的人可沿該斜面滑行到地面上,示意圖如圖Z7-5所示.某機(jī)艙緊急出口的艙門離氣囊底端的高度AB=3.2 m,氣囊構(gòu)成的斜面長(zhǎng)AC=4.0 m.CD段為與斜面平滑連接的水平地面.若人從氣囊上由靜止開(kāi)始滑下,人與氣囊間的動(dòng)摩擦因數(shù)、人與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.4.不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.要使救護(hù)人員不被從氣囊上滑下的人撞到,則救護(hù)人員距艙門正下方

4、B點(diǎn)的安全距離是()圖Z7-5A.5.6 mB.7.2 mC.8.0 mD.10.0 m7.如圖Z7-6甲所示,質(zhì)量m=1 kg的物塊在平行于斜面向上的拉力F作用下從靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),t=0.5 s時(shí)撤去拉力,利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像(v-t圖像)如圖乙所示,g取10 m/s2,求:(1)2 s內(nèi)物塊的位移大小x和通過(guò)的路程L;(2)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)階段的加速度大小a1、a2和拉力大小F.圖Z7-68.為了測(cè)定木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù),用測(cè)速儀研究木塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況,裝置如圖Z7-7甲所示.使木塊以初速度v0=4 m/s沿傾角=30的斜面上滑,并同時(shí)開(kāi)始記錄數(shù)

5、據(jù),木塊上滑至最高點(diǎn)后又下滑回到出發(fā)點(diǎn),結(jié)果電腦只繪出了木塊從開(kāi)始上滑至到達(dá)最高點(diǎn)過(guò)程的v-t圖線,如圖乙所示.g取10 m/s2.求:(1)上滑過(guò)程中的加速度大小a1;(2)木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v.圖Z7-7【領(lǐng)先沖A】9.2019德清調(diào)研 如圖Z7-8所示,在傾角為 =37的足夠長(zhǎng)的固定斜面底端,一小物塊以某一初速度沿斜面上滑,一段時(shí)間后返回到出發(fā)點(diǎn).已知物塊上滑所用時(shí)間 t1 和下滑所用時(shí)間 t2 的大小關(guān)系滿足 t1 t2 = 1 3.g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8.(1)求上滑加速度大小a1與下滑加速度大小a2之比

6、;(2)求物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)若斜面傾角變?yōu)?60,并改變斜面粗糙程度,小物塊上滑的同時(shí)用水平向右的推力F作用在物塊上,發(fā)現(xiàn)物塊勻減速上滑過(guò)程中加速度與推力大小無(wú)關(guān),求此時(shí)加速度大小.圖Z7-810.2019寧波北侖中學(xué)期中 滑沙運(yùn)動(dòng)時(shí),沙板相對(duì)沙地的速度大小會(huì)影響沙地對(duì)沙板的動(dòng)摩擦因數(shù).假設(shè)滑沙者的速度超過(guò)8 m/s時(shí),滑沙板與沙地間的動(dòng)摩擦因數(shù)就會(huì)由1=0.5變?yōu)?=0.25.如圖Z7-9所示,一滑沙者從傾角=37的坡頂A處由靜止開(kāi)始下滑,滑至坡底B(B處為一平滑小圓弧)后又滑上一段水平地面,最后停在C處.已知滑板與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為3=0.4,AB坡長(zhǎng)L=26 m,si

7、n 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:(1)滑沙者到達(dá)B處時(shí)的速度大小;(2)滑沙者在水平地面上運(yùn)動(dòng)的最大距離;(3)滑沙者在AB段下滑與在BC段滑動(dòng)的時(shí)間之比.圖Z7-9課時(shí)訓(xùn)練(七)1.B解析 加速度a=fm=mgm=g=10 m/s2,由v2=2ax得x=v22a=202210 m=20 m,B正確.2.C解析 汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),F牽=f,當(dāng)牽引力減小2000 N時(shí),即汽車所受合力的大小為F=2000 N,由牛頓第二定律得F=ma,解得a=2 m/s2,汽車從開(kāi)始減速到停止所需時(shí)間t=va=5 s,汽車行駛的路程x=12vt=25 m.3.C解析 無(wú)

8、論是上升過(guò)程還是下落過(guò)程,或是在最高點(diǎn),德勞因的加速度始終向下,所以他始終處于失重狀態(tài),故A、B錯(cuò)誤,C正確;起跳時(shí)德勞因的加速度方向向上,地面對(duì)他的支持力大于他受到的重力,故D錯(cuò)誤.4.C解析 有乘客乘行時(shí),扶梯先加速運(yùn)行,對(duì)乘客受力分析可知,乘客超重,后扶梯勻速運(yùn)行,加速度為零,靜摩擦力消失,此時(shí)乘客不超重也不失重,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.在加速階段,扶梯對(duì)人的力(支持力、靜摩擦力的合力)斜向前,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.根據(jù)作用力與反作用力的關(guān)系可知,加速階段,人對(duì)扶梯的作用力指向后下方,勻速階段,人對(duì)扶梯的作用力豎直向下, 選項(xiàng)C正確.5.C解析 下蹲時(shí)先加速下降,后減速下降,故先處于失重狀態(tài),后處于超重狀

9、態(tài),F先小于重力,后大于重力,C正確.6.C解析 設(shè)AC與水平地面成角,sin =ABAC=0.8,xBC=2.4 m.對(duì)人進(jìn)行受力分析,由牛頓第二定律得mgsin -f=ma1,f=FN,FN=mgcos ,解得a1=gsin -gcos =5.6 m/s2,乘客到達(dá)C點(diǎn)的速度vC=2a1x1,滑到地面上后,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得mg=ma2,0-vC2=2(-a2)x2,解得x2=5.6 m,救護(hù)人員不被從氣囊上滑下的人撞到的安全距離d=x2+xBC=8.0 m,故C正確.7.(1)0.5 m1.5 m(2)4 m/s24 m/s28 N解析 (1)物塊上滑的位移x1=1221 m

10、=1 m物塊下滑的距離x2=1211 m=0.5 m位移x=x1-x2=1 m-0.5 m=0.5 m路程L=x1+x2=1 m+0.5 m=1.5 m.(2)由圖像知,各階段的加速度大小分別為00.5 s內(nèi),a1=20.5 m/s2=4 m/s20.51 s內(nèi),a2=0-20.5 m/s2=4 m/s2設(shè)斜面傾角為,斜面對(duì)物塊的摩擦力為f,根據(jù)牛頓第二定律,有00.5 s內(nèi),F-f-mgsin =ma10.51 s內(nèi),f+mgsin =ma2聯(lián)立解得F=8 N.8.(1)8 m/s2(2)35(3)2 m/s解析 (1)由圖像可知,上滑過(guò)程中的加速度大小a1=v1t1=40.5 m/s2=8

11、 m/s2.(2)上滑過(guò)程中,由牛頓第二定律有mgsin +mgcos =ma1解得=35.(3)下滑距離等于上滑的距離,其值為x=v022a1=1 m下滑過(guò)程中,由牛頓第二定律有mgsin -mgcos =ma2下滑至出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v=2a2x聯(lián)立解得v=2 m/s.9.(1)31 (2)0.375 (3)2033 m/s2解析 (1)物塊向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng),向下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),它們的位移大小相等,則12a1t12=12a2t22解得a1a2=t22t12=31.(2)由牛頓第二定律得物塊上滑時(shí)有mgsin 37+mgcos 37=ma1物塊下滑時(shí)有mgsin 37-mg

12、cos 37=ma2解得=0.375.(3)由牛頓第二定律得mgsin 60+FN-Fcos 60=ma由平衡條件得FN=Fsin 60+mgcos 60整理得mgsin 60+Fsin 60+mgcos 60-Fcos 60=ma因?yàn)閍與F無(wú)關(guān),所以Fsin 60-Fcos 60=0解得=cot 60=33a=gsin 60+gcos 60=2033 m/s2.10.(1)12 m/s (2)18 m (3)53解析 (1)滑沙板的速度較小時(shí),有ma1=mgsin -1mgcos 解得a1=2 m/s2速度達(dá)到8 m/s的過(guò)程中的位移x1=v122a1=8222 m=16 m滑沙板的速度較大時(shí),有ma2=mgsin -2mgcos 解得a2=4 m/s2設(shè)到達(dá)B處的速度為v2,則v22-v12=2a2(L-x1)解得v2=12 m/s(2)滑沙板在水平地面上的加速度a3=-3mgm=-3g=-0.410 m/s2=-4 m/s2由位移速度公式可得x3=0-v222a3=0-1222(-4) m=18 m(3)滑沙板的速度達(dá)到8 m/s的時(shí)間t1=v1a1=82 s=4 s第二段時(shí)間t2=v2-v1a2=12-84 s=1 s滑沙板在水平地面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t3=0-v2a3=0-12-4 s=3 s所以在AB段下滑與BC段滑動(dòng)的時(shí)間之比為t1+t2t3=4+13=53- 6 -