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牛顿运动定律的应用方法与技巧

时间:2023-07-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:素养达成1.通过解决实际问题,会对研究对象进行受力情况和运动状态,体会使用牛顿运动定律解决实际问题的步骤和方法。

牛顿运动定律的应用方法与技巧

1[2]. (2020·北京高二学业考试)如图4.5-10所示,用F=5.0 N的水平拉力,使质量m=1.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求:

(1)物体运动的加速度大小a;

(2)物体在前2.0 s内运动的位移大小x。

图4.5-10

2[2]. (2021·云南高二学业考试)2016年底,我国自主研制的“歼—20”隐形战机首次公开展出,标志着我国国防力量进一步增强。设“歼—20”战机的质量为m,若将其起飞前在跑道上滑行过程视为初速度为零的匀加速直线运动,滑行时间t,达到起飞速度v。求滑行过程中:

(1)“歼—20”战机位移的大小;

(2)“歼—20”战机所受合力的大小。

3[4] (2013·天津高考真题)质量为m=4 kg的小物块静止于水平地面上的A点,现用F=10 N的水平恒力动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20 m,物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10 m/s2。求:

(1)物块在力F作用过程发生位移x1的大小;

(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t。

4[4]. (2020·浙江高考真题)如图4.5-11(甲)所示,有一质量m=200 kg 的物件在电机的牵引下从地面竖直向上经加速、匀速、匀减速至指定位置。当加速运动到总位移的时开始计时,测得电机的牵引力随时间变化的F -t图像如图4.5-11(乙)所示,t=34 s 末速度减为0时恰好到达指定位置。若不计绳索的质量和空气阻力,求:

图4.5-11

(1)做匀减速运动的加速度大小和方向;

(2)匀速运动的速度大小;

(3)总位移的大小。

5[4]. (2020·重庆长寿区高一期末)如图4.5-12所示,粗糙平直路面上一质量为20 kg的木箱,在大小为240 N、与水平地面夹角θ=37°的推力的作用下,沿平直路面做加速度为1 m/s2的匀加速直线运动。2 s后撤去推力,木箱将逐渐减速到静止(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8, g=10 m/s2)。求:

(1)木箱与地面间的滑动摩擦力大小;

(2)撤去推力时,木箱的速度大小;(www.xing528.com)

(3)撤去推力后,木箱继续前进的位移大小。

图4.5-12

6[4]. (2020·浙江高考真题)如图4.5-13所示,一个无风晴朗的冬日,小明乘坐游戏滑雪车从静止开始沿斜直雪道匀变速下滑,滑行54 m后进入水平雪道,继续滑行40.5 m后匀减速到零。已知小明和滑雪车的总质量为60 kg,整个滑行过程用时10.5 s,斜直雪道倾角为37°(sin 37°=0.6, cos 37°=0.8,g=10 m/s2)。求小明和滑雪车:

(1)滑行过程中的最大速度mv的大小;

(2)在斜直雪道上滑行的时间1t;

(3)在斜直雪道上受到的平均阻力fF的大小。

图4.5-13

7[4]. (2018·浙江高考真题)可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏,如图4.5-14所示,有一企鹅在倾角为 37°的倾斜冰面上,先以加速度a=0.5 m/s2 从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t=8 s 时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变)。已知企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 μ=0.25, sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度 g 取 10 m/s2。求:

(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;

(2)企鹅在冰面向前滑动的加速度大小;

(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小。(结果可用根式表示)

图4.5-14

8[4]. (2021·江西宜春市高安中学高一期末)如图4.5-15(甲)所示,倾角为37°的足够长的斜面固定在水平地面上。t=0时刻,质量m=1 kg的物块(可视为质点)在平行于斜面向上的力F作用下由静止开始沿斜面向上运动,t=5 s时撤去力F,在0~6 s内物块运动的速度—时间(v-t)图像如图4.5-15(乙)所示。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求:

(1)外力F的大小;

(2)0~8 s内物块运动的位移x。

图4.5-15

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