(浙江专版)高考物理大一轮复习第三章牛顿运动定律第2课时牛顿第二定律创新学案 下载本文

始,汽车牵引力减少2 000 N,那么从该时刻起经过6 s,汽车行驶的路程是( )

B.42 m D.24 m

A.50 m C.25 m

解析 汽车匀速运动时F牵=Ff,当牵引力减小2 000 N时,即汽车所受合力的大小为F=2

000 N①

由牛顿第二定律得F=ma②

联立①②得a=2 m/s2

汽车减速到停止所需时间t==5 s

汽车行驶的路程x=vt=25 m

答案 C

2.如图所示,几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边AB,若物体由静止沿不同的倾角从

va12 顶端滑到底端,下面哪些说法是正确的( )

A.倾角为30°时所需时间最短 B.倾角为45°时所需时间最短 C.倾角为60°时所需时间最短

D.所需时间均相等

解析 设沿一般斜面下滑,倾角为θ,斜面长为l,物体沿斜面做初速度为零、加速度为

a=gsin θ的匀加速直线运动,滑到底端的时间为t,则有

l=gsin θ·t2①

-AB l=②

cos θ-2AB=gsin θcos θ-4AB。gsin 2θ12 ①②联立解得t=

所以当θ=45°时,t最小,故选B。

答案 B

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3.在水平地面上有一质量为10 kg的物体,在水平拉力F的作用下由静止开始运动,10 s后拉力大小减为F/4,方向不变,再经过20 s停止运动,该物体的速度与时间的关系如图

所示,g取10 m/s2,求:

(1)整个过程中物体的位移大小;

(2)水平拉力F的大小;

(3)物体与地面间的动摩擦因数。

解析 (1)整个过程中物体的位移大小就等于图象与t轴所围成的三角形面积,即x=×

12 30×10 m=150 m。

(2)物体的运动分为两个过程,由题图可知,这两个过程加速度分别为a1=1 m/s,a2=-

2

0.5 m/s2,作出这两个过程中物体的受力示意图分别如图所示

对于这两个过程,由牛顿第二定律得:

F-Ff=ma1,-Ff=ma2,

联立两式解得Ff=10 N,F=20 N。

(3)由滑动摩擦力公式得Ff=μFN=μmg,解得μ=0.1。

答案 (1)150 m (2)20 N (3)0.1

4.(2017·舟山模拟)当地时间2016年3月19日凌晨,一架从阿拉伯联合酋长国迪拜飞往俄罗斯西南部城市顿河畔罗斯托夫的客机,在俄机场降落时坠毁,机上62人全部遇难。专家初步认定,恶劣天气是导致飞机失事的原因。为了保证安全,避免在意外事故发生时出现更大损失与伤害,民航客机都有紧急出口,打开紧急出口,狭长的气囊会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,人员可沿斜面滑行到地面上,并以不变的速率进入水平面,在水平面上再滑行一段距离而停止,如图所示,若机舱口下沿距地面3.6 m,气囊构成的斜面长度为6.0 m,一个质量60 kg的人沿气囊滑下时所受到的摩擦阻力是240 N。若人在水平面的动摩擦因数与斜面相同,g取10 m/s,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。

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求:

(1)人与斜面之间的动摩擦因数μ;

(2)人在斜面上下滑的时间t; (3)人在水平面上滑行的距离x。

解析 (1)设气囊倾角为α,由几何关系知

sin α==

h3.6=0.6,解得α=37°L6.0 Ff=μFN=μmgcos α 解得μ=

Ff240==0.5。

mgcos α60×10×0.8 (2)人在气囊上下滑过程中,由牛顿第二定律得

mgsin α-Ff=ma1

解得a1=

mgsin α-Ff60×10×0.6-24022

= m/s=2.0 m/s

m602L=a12×6.0 s=6s≈2.45 s。2 下滑时间t=

(3)人到达地面的速度v1=a1t=2.0×6 m/s=26 m/s 人在地面上运动的加速度a2= 人在水平面上滑行的距离x=

μmg2

=μg=5.0 m/s,mv21(26)2= m=2.4 m。2a22×5.0 答案 (1)0.5 (2)2.45 s (3)2.4 m

[基础过关]

1.(2017·宁波模拟)如图所示,有人用一簇气球使一座小屋成功升空。当小屋加速上升

时,它受到的拉力与重力的关系是( )

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B.作用力和反作用力

D.拉力大于重力

A.一对平衡力 C.拉力小于重力

解析 加速度方向向上,故合力方向向上,拉力大于重力,选D。

答案 D

2.关于运动和力的关系,下列说法正确的是( )

A.当物体所受合外力不变时,速度一定不变 B.当物体所受合外力为零时,速度一定为零

C.当物体速度为零时,加速度一定为零 D.当物体做匀速直线运动时,合外力一定为零

解析 根据牛顿第二定律可知,物体的加速度与合外力具有“瞬时性、同向性、同体性”的关系。当物体所受合外力为零时,加速度为零,物体做匀速直线运动,D选项正确;当物体所受合外力不变时,加速度不变,有加速度的物体速度一定变化,A、B选项错误;物

体的速度与加速度无关,C错误。

答案 D

3.静止在光滑水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它

的速度达到4 m/s,则F的大小为( )

B.1 N D.8 N

解析 在水平恒力F推动下物体做匀加速直线运动的加速度为a=

A.2 N C.4 N

v-0422

= m/s=1 m/s。t4 由牛顿第二定律得F=ma=2×1 N=2 N。

答案 A

4.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是指汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹。在某次交通事故中,汽车的刹车线长度是14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7,g取10 m/s,则汽车刹车前的速度

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