（浙江選考）2019高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題一 力與運動 第3講 牛頓運動定律的理解和應(yīng)用學(xué)案

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1、 第3講　牛頓運動定律的理解和應(yīng)用 [歷次選考考情分析] 章 知識內(nèi)容 考試要求 歷次選考統(tǒng)計 必考 加試 2015/10 2016/04 2016/10 2017/04 2017/11 2018/04 牛頓運動 定律　　 牛頓第一定律 c 1 牛頓第二定律 c c 19 19 19 力學(xué)單位制 b 1 2 1 2 3 牛頓第三定律 c c 19 牛頓運動定律應(yīng)用 d d 19 19 19 19 19 超重與失重 b

2、12 8 考點一　牛頓運動定律的有關(guān)辨析 1．力與物體的運動 力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)，而不是維持物體的運動狀態(tài)． 2．慣性 慣性是物體的固有屬性，質(zhì)量是慣性大小的唯一量度． 3．單位制 國際單位制規(guī)定了七個基本物理量，分別為長度、質(zhì)量、時間、熱力學(xué)溫度、電流、發(fā)光強(qiáng)度、物質(zhì)的量．它們在國際單位制中的單位稱為基本單位，而通過物理量之間的關(guān)系式推導(dǎo)出來的物理量的單位叫做導(dǎo)出單位． 4．牛頓第二定律的五性 五性 5．作用力與反作用力和平衡力的區(qū)別 (1)作用力和反作用力作用在相互作用的兩個物體上，平衡力作用在同一個物體上． (2)作用力和反作用力是由于

3、相互作用產(chǎn)生的，一定是同種性質(zhì)的力． 1．[力與運動的關(guān)系]伽利略和牛頓都是物理學(xué)發(fā)展史上最偉大的科學(xué)家．下列關(guān)于力和運動關(guān)系的說法中，不屬于他們觀點的是(　　) A．自由落體運動是一種勻變速直線運動 B．力是使物體產(chǎn)生加速度的原因 C．物體都具有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性 D．力是維持物體運動的原因 答案　D 2．[單位制](2017·浙江11月選考·2)在國際單位制中，屬于基本量及基本單位的是(　　) A．質(zhì)量，千克 B．能量，焦耳 C．電阻，歐姆 D．電量，庫侖 答案　A 解析　國際單位制中基本量有：質(zhì)量、長度、時間、電流、發(fā)光強(qiáng)度、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的

4、量，故選A. 3．[慣性](2018·嘉興市期末)中華民族的優(yōu)秀文化博大精深，其中古典詩詞是優(yōu)秀文化的代表．從物理角度看古詩詞會發(fā)現(xiàn)別有一番韻味．下面四句詩詞中涉及慣性知識的是(　　) A．毛澤東的《長征》中“紅軍不怕遠(yuǎn)征難，萬水千山只等閑” B．唐朝李白的《早發(fā)白帝城》中“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還” C．宋代陳與義的《襄邑道中》中“臥看滿天云不動，不知云與我俱東” D．明代馮夢龍的《醒世恒言》中“臨崖立馬收韁晚，船到江心補(bǔ)漏遲” 答案　D 4．[牛頓第二定律]電梯內(nèi)有一個物體，質(zhì)量為m，用繩子掛在電梯的天花板上，當(dāng)電梯以的加速度豎直加速下降時，繩子對物體的拉力大小為(　　

5、) A. B. C. D．mg 答案　A 5.[牛頓第三定律]課間休息時，一位男生跟一位女生在課桌面上扳手腕比力氣，結(jié)果男生把女生的手腕壓倒到桌面上，如圖1所示，對這個過程中作用于雙方的力，描述正確的是(　　) 圖1 A．男生扳女生手腕的力一定比女生扳男生手腕的力大 B．男生扳女生手腕的力與女生扳男生手腕的力一樣大 C．男生扳女生手腕的力小于女生臂膀提供給自己手腕的力 D．男生扳女生手腕的力與女生臂膀提供給自己手腕的力一樣大 答案　B 解析　根據(jù)牛頓第三定律，男生扳女生手腕的力與女生扳男生手腕的力大小相等． 考點二　牛頓運動定律的應(yīng)用 1．超重與失重 只要物

6、體有向上(或向下)的加速度，物體就處于超重(或失重)狀態(tài)，與物體向上運動還是向下運動無關(guān)． 2．受力分析中的突變問題 (1)輕繩、輕桿和接觸面的彈力可以突變． (2)彈簧、橡皮筋的彈力不可以突變． 3．解決動力學(xué)圖象問題的關(guān)鍵 (1)看清圖象的橫、縱坐標(biāo)所表示的物理量及單位并注意坐標(biāo)原點是否從0開始． (2)理解圖象的物理意義，能夠抓住圖象的一些關(guān)鍵點，如斜率、截距、面積、交點、拐點等，判斷物體的運動情況或受力情況，再結(jié)合牛頓運動定律求解． 例1　一物塊沿傾角為θ的固定斜面上滑，到達(dá)最大高度處后又返回斜面底端．已知物塊下滑的時間是上滑時間的2倍，則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為(　　

7、) A.tan θ B.tan θ C.tan θ D．tan θ 答案　C 解析　物塊上滑的加速度a1＝gsin θ＋μgcos θ，則x＝a1t2； 物塊下滑的加速度a2＝gsin θ－μgcos θ， 則x＝a2(2t)2； 聯(lián)立解得μ＝tan θ，故選C. 6．(2018·寧波市期末)如圖2所示，下列關(guān)于超重與失重的說法正確的是(　　) 圖2 A．圖甲中，汽車過凹形橋最低點時，汽車處于超重狀態(tài) B．圖乙中，躺在水面上看書的人處于失重狀態(tài) C．圖丙中，電梯勻速下降過程中，電梯里的小朋友處于失重狀態(tài) D．圖丁中，宇宙飛船在加速上升過程中，坐在飛船里

8、的航天員處于失重狀態(tài) 答案　A 7.(2018·溫州市六校期末)在排球比賽中，二傳手將排球向上托起，主攻手騰空扣球，如圖3所示．為了簡化問題，現(xiàn)假設(shè)某次進(jìn)攻過程中二傳手是將排球豎直向上托起的，已知空氣阻力大小與速率成正比，則在排球離開二傳手到主攻手擊球的這段時間內(nèi)，排球的速度(v)—時間(t)圖象可能正確的是(　　) 圖3 答案　D 解析　排球先上升后下降，速度先正后負(fù)，故A、C錯誤．由于空氣阻力大小與速率成正比，所以排球運動過程中，所受的合力是變化的，加速度也是變化的，v－t圖象應(yīng)是曲線，故B錯誤．排球上升過程中，速度減小，空氣阻力減小，合力減小，其加速度減小，則v－t圖象

9、切線的斜率不斷減?。陆颠^程中，速度增大，空氣阻力增大，合力減小，其加速度減小，則v－t圖象切線的斜率不斷減小，故D正確． 8．(2018·寧波市期末)一物體放置在粗糙水平面上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，從t＝0時刻起，用一水平向右的拉力F作用在物塊上，且F的大小隨時間從零均勻增大，如圖4所示，則下列關(guān)于物體的加速度a、摩擦力Ff、速度v隨F的變化圖象正確的是(　　) 圖4 答案　B 解析　F較小時，物體靜止，F(xiàn)＝Ff＝kt，之后，物體開始滑動，加速度a＝，物體做a增大的加速運動，故B正確． 考點三　動力學(xué)的兩類基本問題 1．解決多過程動力學(xué)問題的兩個橋梁 (1)加速度是聯(lián)系運動

10、和力的橋梁． (2)速度是各物理過程間相互聯(lián)系的橋梁． 2．解答動力學(xué)兩類問題的基本程序 (1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點． (2)對研究對象進(jìn)行受力分析和運動過程分析，并畫出示意圖． (3)應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，通常先用表示相應(yīng)物理量的符號進(jìn)行運算，解出所求物理量的表達(dá)式，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運算求結(jié)果． 模型1　已知運動情況求物體受力 例2　(2017·七彩陽光聯(lián)盟聯(lián)考)2017年1月25日，在中央電視臺播出的“2016年度科技盛典”節(jié)目中，海軍電力工程專家馬偉明院士表示正在研制“國產(chǎn)003型航母電磁彈射器”(如圖5所示)．它是由電

11、磁彈射車給飛機(jī)一個輔助作用力，使飛機(jī)在較短的直跑道上獲得較大的速度．假定航母處于靜止?fàn)顟B(tài)，質(zhì)量為M的飛機(jī)利用電磁彈射器起飛，飛機(jī)在t0時刻從靜止開始在跑道上做勻加速運動，在t1時刻獲得發(fā)射速度v.此過程中飛機(jī)發(fā)動機(jī)的推力恒為F，阻力恒為Ff.問： 圖5 (1)電磁彈射車對飛機(jī)的輔助推力多大？ (2)若在t1時刻突然接到飛機(jī)停止起飛的命令，立刻將該飛機(jī)的推力和電磁彈射車的輔助推力同時反向但大小不變．要使飛機(jī)能安全停止，則飛行甲板L至少多長？ 答案　(1)－F＋Ff　(2)＋ 解析　(1)設(shè)飛機(jī)在勻加速過程中加速度為a1， 由運動學(xué)公式得a1＝，即a1＝① 由牛頓第二定律可得F－

12、Ff＋F輔＝Ma1② 由①②可得F輔＝－F＋Ff. (2)飛機(jī)在勻加速過程中滑行的距離s1為 s1＝Δt＝③ 設(shè)飛機(jī)在減速過程中加速度為a2，由牛頓第二定律得 －F－Ff－F輔＝Ma2④ 飛機(jī)在減速過程中滑行的距離為s2， 由運動學(xué)公式得0－v2＝2a2s2，可得s2＝－⑤ 由①②④⑤可得s2＝ 要使飛機(jī)能安全停止，則飛行甲板長L需滿足 L≥s1＋s2＝＋. 9．爸爸和孩子們進(jìn)行山坡滑草運動，該山坡可看成傾角θ＝37°的斜面，一名孩子連同滑草裝置總質(zhì)量m＝80 kg，他從靜止開始勻加速下滑，在時間t＝5 s內(nèi)沿斜面滑下的位移x＝50 m．(不計空氣阻力，取g＝10 m

13、/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)問： (1)該孩子連同滑草裝置在下滑過程中受到的摩擦力Ff為多大？ (2)滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數(shù)μ為多大？ (3)該孩子連同滑草裝置滑到坡底后，爸爸需把他連同裝置拉回到坡頂，試求爸爸至少用多大的力才能拉動？ 答案　(1)160 N　(2)0.25　(3)640 N 解析　(1)由位移公式有：x＝at2 解得：a＝＝ m/s2＝4 m/s2 沿斜面方向，由牛頓第二定律得：mgsin θ－Ff＝ma 代入數(shù)值解得：Ff＝m(gsin θ－a)＝80×(10×0.6－4) N＝160 N (2)在垂直斜面方向上，有：F

14、N－mgcos θ＝0 又有：Ff＝μFN 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得： μ＝＝＝0.25 (3)根據(jù)平衡條件，沿斜面方向，有： F＝Ff＋mgsin 37°＝160 N＋80×10×0.6 N＝640 N 模型2　已知物體受力求運動情況 例3　有一種公交電車站，車站站臺的路軌建得高些，車輛進(jìn)站時要上坡，出站時要下坡，如圖6甲所示，這樣既可以節(jié)能又可以節(jié)省停車所需的時間．為簡化問題，現(xiàn)設(shè)兩邊傾斜部分AB段和CD段均為直軌道，長度均為L＝200 m，水平部分BC段長度也為L＝200 m，站臺的高度h未知，如圖乙所示，各段道路交接處均為圓滑連接．一長度可忽略的電車自站臺左前方以v0＝72 k

15、m/h的速度駛向站臺，為了節(jié)能，司機(jī)在未到站時即關(guān)閉電車電源，經(jīng)過時間t1＝100 s后到達(dá)A點，接著沖上了傾斜軌道，到達(dá)站臺上的B點時速度為vB＝18 km/h，此時司機(jī)還需啟動剎車系統(tǒng)，使得電車最終正好停在了BC段的中點．已知電車在各段軌道上所受摩擦力(不含剎車時所增加的阻力)可認(rèn)為等于其自身總重力的0.01倍，剎車過程所增加的阻力可看做恒力，空氣阻力忽略不計，忽略電車經(jīng)過各道路交接處的能量損失及可能騰空對研究問題的影響，g取10 m/s2，求： 圖6 (1)電車到達(dá)A點時的速度大小vA； (2)電車從站臺B點到最終停止所需的時間t； (3)該電車站臺的高度h. 答案　(

16、1)10 m/s　(2)40 s　(3)1.75 m 解析　(1)電車從切斷電源到A點由牛頓第二定律得 0．01mg＝ma1，解得a1＝0.1 m/s2 由運動學(xué)公式得vA＝v0－a1t1 解得vA＝10 m/s (2)機(jī)車從B點到停止，有L＝vBt，解得t＝40 s (3)機(jī)車從A點到B點，由運動學(xué)公式得 v－v＝－2a2L， 由牛頓第二定律得0.01mg＋mgsin θ＝ma2 其中sin θ＝ 聯(lián)立解得h＝1.75 m. 10.(2018·9＋1高中聯(lián)盟期中)皮劃艇是一項激烈的水上比賽項目，如圖7所示為靜水中某運動員正在皮劃艇上進(jìn)行劃水訓(xùn)練，船槳與水間斷且周期性

17、的發(fā)生作用．假設(shè)初始階段中，運動員每次用船槳向后劃水的時間t1＝1 s，獲得水平向前的持續(xù)動力恒為F＝480 N，而船槳離開水的時間t2＝0.4 s，他與皮劃艇的總質(zhì)量為120 kg，他和皮劃艇受到的阻力恒為150 N，并從靜止開始沿直線運動．在該階段中： 圖7 (1)他在用船槳劃水時與船槳離開水時加速度大小分別為多少？ (2)若他從靜止開始后，第一次劃水后就停止劃水，總計皮劃艇前行多長距離？ (3)若他從靜止開始后，2.8 s末速度為多大？ 答案　(1)2.75 m/s2　1.25 m/s2　(2)4.4 m　(3)4.5 m/s 解析　(1)劃槳時，F(xiàn)－Ff＝ma1 得：

18、a1＝2.75 m/s2 未劃槳時：Ff＝ma2 得：a2＝1.25 m/s2 (2)1 s末速度：v1＝a1t1＝2.75 m/s 滑行總位移：x＝＋＝4.4 m (3)1.4 s末速度：v2＝v1－a2t2＝2.25 m/s 2．4 s末速度：v3＝v2＋a1t1＝5 m/s 2．8 s末速度：v4＝v3－a2t2＝4.5 m/s 考點四　用動力學(xué)方法解決傳送帶問題 1．在確定研究對象并進(jìn)行受力分析之后，首先判定摩擦力突變(含大小和方向)點，給運動分段． (1)傳送帶傳送的物體所受摩擦力，不論是其大小的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相同的時刻．

19、 (2)物體在傳送帶上運動時的極值問題大都發(fā)生在物體速度與傳送帶速度相同的時刻． (3)v物與v傳相同的時刻是運動分段的關(guān)鍵點． 2．判定運動中的速度變化(相對運動方向和對地速度變化)的關(guān)鍵是v物與v傳的大小與方向，二者的大小和方向決定了此后的運動過程和狀態(tài)． 3．考慮傳送帶長度——判定到達(dá)臨界狀態(tài)之前是否滑出以及物體與傳送帶共速以后物體是否一定與傳送帶保持相對靜止一起做勻速運動． 例4　某飛機(jī)場利用如圖8所示的傳送帶將地面上的貨物運送到飛機(jī)上，傳送帶與地面的夾角θ＝30°，傳送帶兩端A、B的長度L＝10 m．傳送帶以v＝5 m/s的恒定速度勻速向上運動．在傳送帶底端A輕輕放一質(zhì)量m＝

20、5 kg的貨物(可視為質(zhì)點)，貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝.求貨物從A端運送到B端所需的時間．(g取10 m/s2) 圖8 答案　3 s 解析　由牛頓第二定律得： μmgcos 30°－mgsin 30°＝ma 解得a＝2.5 m/s2 貨物勻加速運動的時間t1＝＝2 s 貨物勻加速運動的位移x1＝at12＝×2.5×22 m＝5 m 隨后貨物做勻速運動． 運動位移x2＝L－x1＝5 m 勻速運動時間t2＝＝1 s 總時間t＝t1＋t2＝3 s. 11.如圖9所示，水平傳送帶AB長L＝10 m，向右勻速運動的速度v0＝4 m/s，一質(zhì)量為1 kg的小物塊(可視

21、為質(zhì)點)以v1＝6 m/s的初速度從傳送帶右端B點沖上傳送帶，物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4，g取10 m/s2.求： 圖9 (1)物塊相對地面向左運動的最大距離； (2)物塊從B點沖上傳送帶再次回到B點所用的時間． 答案　(1)4.5 m　(2)3.125 s 解析　(1)物塊的加速度大小 a＝＝μg＝4 m/s2 物塊向左勻減速運動，v＝0時向左運動的距離最大． 由運動學(xué)公式得0－v12＝－2ax，解得x＝＝ m＝4.5 m. (2)物塊向左運動速度減為0的時間： t1＝＝ s＝1.5 s 由于v1>v0，所以物塊向右先加速到4 m/s，后勻速到達(dá)B點，加速

22、時間為t2＝＝ s＝1 s 加速的距離x1＝·t2＝t2＝×1 m＝2 m 所以勻速時間為t3＝＝ s＝0.625 s 總時間為：t＝t1＋t2＋t3＝1.5 s＋1 s＋0.625 s＝3.125 s. 專題強(qiáng)化練 1．(2018·寧波市重點中學(xué)聯(lián)考)請你利用已經(jīng)學(xué)過的物理知識進(jìn)行判斷，下列說法正確的是(　　) A．伽利略通過邏輯推理，推翻了“重物比輕物落得快”的觀點 B．牛頓通過“理想斜面實驗”得出“力不是維持物體運動的原因”的觀點 C．汽車上坡時，司機(jī)應(yīng)該使用較高轉(zhuǎn)速的擋位來行駛 D．超速行駛是安全行車的大敵，其原因是汽車的速度越大，其慣性也越大 答案　A 2．

23、電導(dǎo)率σ是用來描述物質(zhì)中電荷流動難易程度的參數(shù)，為電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝.用國際單位制中的基本單位表示電導(dǎo)率的單位應(yīng)為(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　由單位制可知電導(dǎo)率的單位為＝1＝1＝1＝1，選B. 3．(2017·溫州市九校高三上學(xué)期期末)根據(jù)圖1，下列關(guān)于運動和力的敘述正確的是(　　) 圖1 A．圖甲中，運動員在彎道處，若地面摩擦力突然消失，他將沿著半徑方向“離心”而去 B．圖乙中，在碗里做勻速圓周運動的小球受到的合外力是恒力 C．圖丙中，在水平直跑道上減速運動的航天飛機(jī)，傘對飛機(jī)的拉力大于飛機(jī)對傘的拉力 D．圖丁中，人在體重計上站起的瞬

24、間指針示數(shù)會變大 答案　D 解析　A中摩擦力消失，由于慣性，他將沿切線方向飛出；B中小球受到的合外力大小不變，但方向變化，故是變力；C中由相互作用力的關(guān)系，傘對飛機(jī)的拉力等于飛機(jī)對傘的拉力；D中站起瞬間有向上的加速度，人對體重計的壓力大于重力，故示數(shù)會變大． 4．(2018·名校協(xié)作體聯(lián)考)下列情景中屬于超重現(xiàn)象的是(　　) 答案　C 5.(2018·金華市十校期末)一個質(zhì)量為50 kg的人，站在豎直方向運動著的升降機(jī)地板上．他看到升降機(jī)上彈簧測力計掛著一個質(zhì)量為5 kg重物，彈簧測力計的示數(shù)為40 N，重物相對升降機(jī)靜止，如圖2所示，則(g取10 m/s2)(　　)

25、圖2 A．升降機(jī)一定向上加速運動 B．升降機(jī)一定向上減速運動 C．人對地板的壓力一定為400 N D．人對地板的壓力一定為500 N 答案　C 解析　對重物，由mg－F＝ma得a＝2 m/s2，方向豎直向下，升降機(jī)可能減速上升或者加速下降；對人，由Mg－FN＝Ma得FN＝400 N，故C正確． 6．(2018·金、麗、衢十二校聯(lián)考)滑沙是國內(nèi)新興的旅游項目，如圖3甲所示，即乘坐滑板從高高的沙山頂自然下滑，隨著下滑速度的加快，在有驚無險的瞬間體味到了刺激和快感．其運動可以簡化為如圖乙所示，一位游客先后兩次從靜止下滑，下列v－t圖象中實線代表第一次從較低位置滑下，虛線代表第二次從較高

26、位置滑下，假設(shè)斜面和地面與滑板之間的動摩擦因數(shù)相同，忽略空氣阻力，拐彎處速度大小不變，則v－t圖象正確的是(　　) 圖3 答案　D 解析　設(shè)滑板與沙之間的動摩擦因數(shù)為μ，斜面與水平面之間的夾角為θ，當(dāng)游客與滑板沿斜面向下運動時，ma1＝mgsin θ－μmgcos θ，則：a1＝gsin θ－μgcos θ，可知，向下滑動的加速度與斜面的高度無關(guān)，則在v－t圖中兩次加速的過程圖線是重合的；在水平面上減速的過程中：ma2＝μmg，所以：a2＝μg，可知減速過程中的加速度也是大小相等的，則兩次減速過程中的v－t圖線是平行線，故A、B、C錯誤，D正確． 7．(2017·溫州市9月選考

27、)2017年6月5日起溫州司乘人員(包括后排)不系安全帶都將被罰款，假定某次緊急剎車時，由于安全帶的作用，質(zhì)量為70 kg的乘員獲得約6 m/s2的加速度，則安全帶對乘員的作用力約為(　　) A．200 N B．400 N C．600 N D．800 N 答案　B 8．(2018·嘉興市第一中學(xué)期中)質(zhì)量為m的物塊在傾角為θ的固定粗糙斜面上勻加速下滑．現(xiàn)對物塊施加一個豎直向下的恒力F，如圖4所示，則物塊的加速度大小將(　　) 圖4 A．變大 B．變小 C．不變 D．以上情況都有可能 答案　A 解析　質(zhì)量為m的物塊在傾角為θ的固定粗糙斜面上勻加速下滑，加速度

28、大小 a＝＝g(sin θ－μcos θ) 對物塊施加一個豎直向下的恒力F，對物塊受力分析如圖， 則物塊的加速度大小 a1＝＝(g＋)(sin θ－μcos θ)>a 故A正確，B、C、D錯誤． 9．(2018·寧波市重點中學(xué)聯(lián)考)1966年科學(xué)家曾在太空中完成了測定質(zhì)量的實驗．如圖5所示，實驗時，用雙子星號宇宙飛船m1，去接觸正在軌道上運行的火箭組m2(火箭組的發(fā)動機(jī)已經(jīng)熄火)．接觸以后，開動雙子星號飛船的推進(jìn)器，使飛船和火箭組共同加速，測得7 s飛船和火箭組的速度變化量為0.91 m/s.若飛船與火箭組接觸前開動雙子星號飛船的推進(jìn)器(推進(jìn)器兩次工作狀態(tài)相同)，使飛船加速，測

29、得5 s內(nèi)飛船的速度變化量為1.32 m/s.已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量m1＝3 400 kg，則火箭組的質(zhì)量m2約為(　　) 圖5 A．1 500 kg B．3 500 kg C．5 000 kg D．6 000 kg 答案　B 解析　對飛船和火箭組整體，由牛頓第二定律，有：F＝(m1＋m2)a 由運動學(xué)公式有a＝＝ m/s2＝0.13 m/s2，對飛船，a′＝＝ m/s2＝0.264 m/s2. 且有F＝m1a′，解得：m2≈3 500 kg. 10．(2017·嵊州市高級中學(xué)期末)已知雨滴在空中運動時所受空氣阻力F阻＝kr2v2，其中k為比例系數(shù)，r為雨滴

30、半徑，v為其運動速率．t＝0時，雨滴由靜止開始下落，加速度用a表示．落地前雨滴已做勻速運動，速率為v0.下列圖象中不正確的是(　　) 答案　D 解析　由mg－F阻＝ma得，雨滴先加速下落，隨著v增大，阻力F阻增大，a減小，a＝0時，v＝v0不再變化，故A、B正確；又mg＝kr2v02，v02＝，又m＝πρr3，得v02＝r，故v02與r成正比關(guān)系，故C正確，D錯誤． 11.如圖6所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小車和木塊一起做勻加速直線運動，小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，它們的共同加速度為a，木塊與小車間的動摩擦因數(shù)為μ.則在運動過程中(　　) 圖6 A．木塊受到的摩擦力大

31、小一定為μmg B．木塊受到的合力大小為(M＋m)a C．小車受到的摩擦力大小為 D．小車受到的合力大小為(M＋m)a 答案　C 解析　木塊與小車共同加速，木塊受到靜摩擦力，由牛頓第二定律Ff＝ma，A、B錯誤；小車受到的合外力為Ma，D錯誤；對小車和木塊整體：F＝(M＋m)a，對木塊：Ff＝ma＝，由牛頓第三定律得小車受到的摩擦力大小也為，C正確． 12.如圖7所示，足夠長的水平傳送帶以v0＝2 m/s的速度順時針勻速運行．t＝0時，在傳送帶的最左端輕放一個小滑塊，t＝2 s時，傳送帶突然制動停下．已知滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.2，g＝10 m/s2.在下圖中，關(guān)于滑

32、塊相對地面運動的v－t圖象正確的是(　　) 圖7 答案　D 解析　滑塊剛放在傳送帶上時受到滑動摩擦力作用做勻加速運動，a＝＝μg＝2 m/s2，滑塊運動到與傳送帶速度相同時需要的時間t1＝＝1 s，然后隨傳送帶一起勻速運動的時間t2＝t－t1＝1 s，當(dāng)傳送帶突然制動停下時，滑塊在傳送帶的滑動摩擦力作用下做勻減速運動直到靜止，a′＝－a＝－2 m/s2，運動的時間t3＝＝1 s，選項D正確． 13.水平傳送帶被廣泛應(yīng)用于機(jī)場和火車站，用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查．如圖8所示為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v＝1 m/s的恒定速率運行．旅客把行李無初速度地放

33、在A處，設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離為2 m，g取10 m/s2.若乘客把行李放在傳送帶上的同時也以v＝1 m/s的恒定速度平行于傳送帶運動到B處取行李，則(　　) 圖8 A．乘客與行李同時到達(dá)B B．乘客提前0.5 s到達(dá)B C．行李提前0.5 s到達(dá)B D．若傳送帶速度足夠大，行李最快也要3 s才能到達(dá)B 答案　B 解析　行李在傳送帶上先加速運動，然后再和傳送帶一起勻速運動，由牛頓第二定律，得μmg＝ma，解得a＝1 m/s2.設(shè)行李做勻加速運動的時間為t1，行李加速運動的末速度為v＝1 m/s，由v＝at1，代入數(shù)值得t1＝1 s，勻加速運動

34、的位移大小為x＝at12＝0.5 m，勻速運動的時間為t2＝＝1.5 s，行李從A到B的時間為t＝t1＋t2＝2.5 s，而乘客一直做勻速運動，從A到B的時間為t人＝＝2 s．故乘客提前0.5 s到達(dá)B，故A、C錯誤，B正確；若行李一直做勻加速運動，運動時間最短，由L＝at min2，得最短時間tmin＝2 s，故D錯誤． 14．(2018·湖州、衢州、麗水高三期末)小明不小心將餐桌邊沿處的玻璃杯碰落在地，玻璃杯沒碎．他覺得與木質(zhì)地板較軟有關(guān)，并想估測杯子與地板接觸過程中地板最大的微小形變量．他測出了玻璃杯與地板作用的時間為Δt，杯子的質(zhì)量為m，桌面離地的高度為h(設(shè)杯離開桌面時初速度為零，

35、杯的大小遠(yuǎn)小于h，杯子與地板接觸過程可視為勻減速直線運動，地板形變不恢復(fù))，重力加速度為g，不計空氣阻力．試求杯子與地板接觸過程中： (1)杯子加速度大小a； (2)杯子受到地板的作用力大小F； (3)地板最大的微小形變量Δx. 答案　(1)　(2)mg＋m　(3) 解析　(1)杯子離開桌面到下落至地板，有v2＝2gh 得v＝ 杯子與地板接觸過程中，有v＝aΔt 得a＝ (2)由F－mg＝ma 得F＝mg＋m (3)由Δx＝a(Δt)2 得Δx＝ 15．在傾角θ＝37°的粗糙斜面上有一質(zhì)量m＝2 kg的物塊，物塊受如圖9甲所示的水平方向恒力F的作用，t＝0時刻物塊以某

36、一速度從斜面上A點沿斜面下滑，在t＝4 s時滑到水平面上，此時撤去F，在這以后的一段時間內(nèi)物塊運動的速度隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示，已知A點到斜面底端的距離x＝18 m，物塊與各接觸面之間的動摩擦因數(shù)相同，不考慮轉(zhuǎn)角處機(jī)械能損失，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，求： 圖9 (1)物塊在A點的速度大?。? (2)水平恒力F的大?。? 答案　(1)5 m/s　(2)10.1 N 解析　(1)設(shè)物塊在斜面上運動的加速度大小為a 1，方向沿斜面向上，物塊在斜面上的運動逆向思維為勻加速運動，則x＝vt＋a1t2 解得a1＝0.25 m/s2 物塊在A點的速度為v0＝v＋a1t＝5 m/s (2)設(shè)物塊與各接觸面間的動摩擦因數(shù)為μ，物塊在水平面上運動時，有μmg＝ma2 由題圖乙可知a2＝2 m/s2 解得μ＝0.2 物塊在斜面上運動時，設(shè)所受的摩擦力為Ff，則 Fcos θ－mgsin θ＋Ff＝ma1 Ff＝μFN FN＝mgcos θ＋Fsin θ 解得F＝≈10.1 N. 20