專題 直線運(yùn)動(dòng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律

word專題直線運(yùn)動(dòng)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律 (時(shí)間：45分鐘)1.(2015·省八校第二次聯(lián)考)如下列圖，為甲乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的圖象，甲做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，乙做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如此0t2時(shí)間如下說確的是()A兩物體在t1時(shí)刻速度大小相等Bt1時(shí)刻乙的速度大于甲的速度C兩物體平均速度大小相等D甲的平均速度小于乙的平均速度解析：選C.根據(jù)位移圖象的斜率等于速度，如此在t1時(shí)刻，甲圖象的斜率大于乙圖象的斜率，所以甲的速度大于乙的速度，故A、B錯(cuò)誤；xt圖象坐標(biāo)的變化量等于位移，根據(jù)圖象可知，甲乙位移大小相等，方向相反，而時(shí)間相等，如此平均速度的大小相等，故C正確，D錯(cuò)誤2.(2016·中學(xué)調(diào)研)甲、乙兩輛汽車沿同一平直路面行駛，其vt圖象如下列圖，如下對(duì)汽車運(yùn)動(dòng)狀況的描述正確的答案是()A在第10 s末，乙車改變運(yùn)動(dòng)方向B在第10 s末，甲、乙兩車相距150 mC在第20 s末，甲、乙兩車相遇D假如開始時(shí)乙車在前，如此兩車可能相遇兩次解析：選D.在第10 s前后，乙車的速度均為正值，其運(yùn)動(dòng)方向不變，A錯(cuò)誤；出發(fā)時(shí)，甲、乙兩輛車的位置未知，無法計(jì)算第10 s末兩車距離的大小，B錯(cuò)誤；在第20 s末，甲、乙兩車的速度相等，由于兩車的初始位置未知，兩車是否相遇無法判斷，C錯(cuò)誤；假如開始時(shí)乙車在前且兩車的初始位移差小于20×10 m×10×10 m150 m時(shí)，在前10 s，兩車相遇一次，隨后甲車的位移又比乙車的位移大，第20 s后，由于乙車的速度大于甲車的速度，二者位移差又開始逐漸減小，在某時(shí)刻兩車還會(huì)相遇一次，之后二者的位移差逐漸增大不再相遇，故兩車可能相遇兩次，D正確3.在探究超重和失重規(guī)律時(shí)，某體重為mg的同學(xué)站在一壓力傳感器上完成一次下蹲動(dòng)作，傳感器和計(jì)算機(jī)相連，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到壓力F隨時(shí)間t變化的圖象如下列圖，如此該同學(xué)下蹲過程中的vt圖象可能是()解析：a，如此加速下蹲過程中，壓力Fmgma，由題圖可知加速度先逐漸增大然后逐漸減小，速度達(dá)到最大后，開始減速下蹲過程，壓力Fmgma，由題圖可知加速度先逐漸增大然后逐漸減小，最后速度減為零，圖象C符合這個(gè)運(yùn)動(dòng)規(guī)律4光滑水平地面上有兩個(gè)疊放在一起的斜面體A、B，兩斜面體形狀大小完全一樣，質(zhì)量分別為M、m.如圖甲、乙所示，對(duì)上面或下面的斜面體施加水平方向的恒力F1、F2均可使兩斜面體相對(duì)靜止地做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，兩斜面體間的摩擦力為零，如此F1與F2之比為()AMmBmMCm(Mm)DM(Mm)解析：選A.F1作用于A時(shí)，設(shè)A和B之間的彈力為N，對(duì)A有：Ncos Mg，對(duì)B有：Nsin ma，對(duì)A和B組成的整體有：F1(Mm)agtan ；F2作用于A時(shí)，對(duì)B有：mgtan ma，對(duì)A和B組成的整體有：F2(Mm)a(Mm)gtan ，.5(2015·名校大聯(lián)考)在水下潛水器某次海試活動(dòng)中，完成任務(wù)后從海底豎直上浮，從上浮速度為v時(shí)開始計(jì)時(shí)，此后勻減速上浮，經(jīng)過時(shí)間t上浮到海面，速度恰好減為零，如此蛟龍?zhí)栐趖0(t0t)時(shí)刻距離海平面的深度為()A.Bvt0(1)C.D.解析：av/t，根據(jù)逆向思維，可知蛟龍?zhí)栐趖0時(shí)刻距離海平面的深度h.6(2015·第三次全國(guó)大聯(lián)考)(多項(xiàng)選擇)如圖甲所示，小物塊從光滑斜面上由靜止滑下，位移x與速度的平方v2的關(guān)系如圖乙所示g10 m/s2，如下說確的是()A小物塊的下滑的加速度大小恒為2.5 m/s2B斜面傾角為30°C小物塊2 s末的速度是5 m/sD小物塊第2 s的平均速度為7.5 m/s解析：選AC.由v0=0,v22ax結(jié)合圖得am/s2，故A正確由牛頓第二定律得：amgsin /mgsin ，得sin 0.25，arcsin，故B錯(cuò)誤小物塊2 s末的速度v2at2.5×2 m/s5 m/s，故C正確小物塊1 s末的速度v1at2.5×1 m/s m/s，第2 s的平均速度3. 75 m/s，故D錯(cuò)誤7(2015·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)(多項(xiàng)選擇)在一東西方向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤連接好的車廂當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí)，連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為a的加速度向西行駛時(shí)，P和Q間的拉力大小仍為F.不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量一樣，如此這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A8B10C15D18解析：選BC.設(shè)該列車廂與P相連的局部為P局部，與Q相連的局部為Q局部設(shè)該列車廂有n節(jié)，Q局部為n1節(jié)，每節(jié)車廂質(zhì)量為m，當(dāng)加速度為a時(shí)，對(duì)Q有Fn1ma；當(dāng)加速度為a時(shí)，對(duì)P有F(nn1)ma，聯(lián)立得2n5n1.當(dāng)n12，n14，n16時(shí)，n5，n10，n15，由題中選項(xiàng)得該列車廂節(jié)數(shù)可能為10或15，選項(xiàng)B、C正確8(多項(xiàng)選擇)如圖甲所示，質(zhì)量為m1 kg的物體在水平拉力F作用下在水平地面上運(yùn)動(dòng)，物體的vt圖象如圖乙所示，物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，g取10 m/s2，關(guān)于水平拉力F和摩擦力f隨時(shí)間變化的圖象正確的答案是()解析：選BD.由圖乙知，01 s物體沿正方向加速，12 s物體沿正方向減速，23 s物體沿負(fù)方向加速，34 s物體沿負(fù)方向減速；摩擦力fmg2 N,01 s加速度為a14 m/s2，F(xiàn)1mgma1，F(xiàn)16 N；12 s加速度為a24 m/s2，F(xiàn)2mgma2，F(xiàn)22 N,23 s加速度a34 m/s2，F(xiàn)3mgma3，F(xiàn)36 N,34 s加速度a44 m/s2，F(xiàn)4mgma4，F(xiàn)42 N；02 s摩擦力沿負(fù)方向，24 s摩擦力沿正方向9低空極限跳傘是最近比擬流行的極限運(yùn)動(dòng)，美國(guó)選手約翰·溫克爾科特在壩陵河大橋跳傘國(guó)際挑戰(zhàn)賽獲得冠軍參賽選手均從落差為H224 m的高橋從靜止開始下落，其中約翰·溫克爾科特在下落一段時(shí)間后打開降落傘，之后立即以大小為a12.5 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)人的安全著陸速度最大為vt5 m/s.假設(shè)傘前空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g10 m/s2.約翰·溫克爾科特的質(zhì)量m60 kg.(1)如果在某次跳傘過程中，約翰·溫克爾科特為了確保安全著陸，至少離地多高打開降落傘？(2)在第(1)問中約翰·溫克爾科特打開傘后所受的阻力為多大？(3)為了滿足上述條件，約翰·溫克爾科特在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中的最短時(shí)間為多少？解析：(1)設(shè)約翰·溫克爾科特下落高度為h時(shí)打開降落傘，此時(shí)速度為v，之后打開降落傘開始做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)速度剛好為5 m/s，這種情況下他在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，如此有v22ghv2v2a(Hh)聯(lián)立解得h125 m，v50 m/s為使約翰·溫克爾科特安全著地，他展開傘時(shí)的高度至少為Hh224 m125 m99 m.(2)由牛頓第二定律得fmgma，代入數(shù)據(jù)可解得f1 350 N.(3)他在空中自由下落的時(shí)間為t1 s5 s他減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2 s3.6 s在能夠安全著陸的情況下，他在空中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為tt1t28.6 s.答案：(1)99 m(2)1 350 N(3)8.6 s10(2015·市八校第三次聯(lián)考)質(zhì)量為2 kg的木板B靜止在水平面上，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊A從木板的左側(cè)沿木板上外表水平?jīng)_上木板，如圖甲所示A和B經(jīng)過1 s達(dá)到同一速度，之后共同減速直至靜止，A和B的vt圖象如圖乙所示，重力加速度g10 m/s2，求：(1)A與B上外表之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1；(2)B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)2；(3)A的質(zhì)量解析：(1)由圖象可知，A在01 s的加速度a12 m/s2對(duì)A由牛頓第二定律得：1mgma1解得：1(2)由圖象知，AB在13 s的加速度a31 m/s2對(duì)AB由牛頓第二定律得：(Mm)g2(Mm)a3解得：2(3)由圖象可知B在01 s的加速度a22 m/s2對(duì)B由牛頓第二定律得：1mg2(Mm)gMa2代入數(shù)據(jù)解得：m6 kg.答案：(1)0.2(2)0.1(3)6 kg11(2015·高考新課標(biāo)全國(guó)卷)下暴雨時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害某地有一傾角為37°的山坡C，上面有一質(zhì)量為m的石板B，其上下外表與斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài)，如下列圖假設(shè)某次暴雨中，A浸透雨水后總質(zhì)量也為m(可視為質(zhì)量不變的滑塊)，在極短時(shí)間，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1減小為，B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)2減小為0.5，A、B開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)；在第2 s末，B的上外表突然變?yōu)楣饣?保持不變A開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，A離B下邊緣的距離l27 m，C足夠長(zhǎng)，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力取重力加速度大小g10 m/s2.求：(1)在02 s時(shí)間A和B加速度的大?。?2)A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間解析：(1)在02 s時(shí)間，A和B的受力如下列圖，其中f1、N1是A與B之間的摩擦力和正壓力的大小，f2、N2是B與C之間的摩擦力和正壓力的大小，方向如下列圖由滑動(dòng)摩擦力公式和力的平衡條件得f11N1N1mgcos f22N2N2N1mgcos 規(guī)定沿斜面向下為正設(shè)A和B的加速度分別為a1和a2，由牛頓第二定律得mgsin f1ma1mgsin f2f1ma2N1N1f1f1聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得a13 m/s2a21 m/s2(2)在t12 s時(shí)，設(shè)A和B的速度分別為v1和v2，如此v1a1t16 m/sv2a2t12 m/st>t1時(shí)，設(shè)A和B的加速度分別為a1和a2.此時(shí)A與B之間的摩擦力為零，同理可得a16 m/s2a22 m/s2B做減速運(yùn)動(dòng)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t2，B的速度減為零，如此有v2a2t20 聯(lián)立式得t21 s在t1t2時(shí)間，A相對(duì)于B運(yùn)動(dòng)的距離為s12 m<27 m 此后B靜止，A繼續(xù)在B上滑動(dòng)設(shè)再經(jīng)過時(shí)間t3后A離開B，如此有l(wèi)s(v1a1t2)t3a1t可得t31 s(另一解不合題意，舍去)設(shè)A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t總，有t總t1t2t34 s答案：(1)3 m/s21 m/s2(2)4 s8 / 8