高考物理一轮复习 专题3-13 与力的分解相关的牛顿运动定律问题千题精练.doc

1 / 5【2019【2019 最新最新】精选高考物理一轮复习精选高考物理一轮复习 专题专题 3-133-13 与力的分解相关的与力的分解相关的牛顿运动定律问题千题精练牛顿运动定律问题千题精练一选择题一选择题1 （2018 洛阳一模）如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角 60°，使飞行器恰恰与水平方向成 30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间 t 后，将动力的方向沿逆时针旋转 60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是( )A加速时动力的大小等于 mgB加速时加速度的大小为 gC减速时动力的大小等于 mg23D减速飞行时间 t 后速度为零【参考答案】BC【命题意图】本题考查力的合成、牛顿运动定律及其相关的知识点。图 1 图 22.（2018 石家庄一模）如图所示，AB 为竖直平面内某圆周的竖直直径，CD 为过 O 点且与 AB 成 60°夹角的固定光滑细直杆，两细直杆上各套有一个小球，小球可视为质点。两小球分别从 C 点由静止释放，小球从 C 点运动到 D 点所用的时间为 t1，另一小球从 C 点运动到 B 点所用的时间为 t2，则 t1t2 等于A112 / 5B21C12D22【参考答案】.C【命题意图】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律及其相关的知识点。【易错警示】解答此题常见错误主要有：一是把该题的情景误认为是等时圆模型，导致错选 A；二是不能正确运用相关数学知识得出 CB 光滑光滑杆的长度和倾角；三是没有正确运用牛顿运动定律和匀变速直线运动规律，导致计算错误。二计算题二计算题1 1 （1414 分）图所示，在风洞实验室里，直细杆倾斜放置，一个分）图所示，在风洞实验室里，直细杆倾斜放置，一个 m m2kg2kg 小球穿在小球穿在细杆上，风对小球的作用力的方向水平向右，作用力的大小恒定不变。细杆与细杆上，风对小球的作用力的方向水平向右，作用力的大小恒定不变。细杆与水平面之间的倾角为水平面之间的倾角为 37°37°，小球穿与斜面间的动摩擦因数为，小球穿与斜面间的动摩擦因数为 0.50.5，从，从t t0 0 时刻开始，物体运动的与时间时刻开始，物体运动的与时间 t t 的关系如图所示的关系如图所示 所示（所示（x x 为位移）为位移） ，t t2s2s时关闭风洞撤去风力，时关闭风洞撤去风力， g g10m/s210m/s2，sin37°sin37°0.60.6，cos37°cos37°0.80.8，求：，求：x txtt（1）风力 F 的大小；（2）物体向上运动过程中距计时点的最大距离。3 / 5（3）物体由斜面最高点返回计时点的时间【参考答案】 （1）32N；（2）52m；（3）52s【名师解析】 （1）由匀变速直线运动公式得2 01 2xv tat01 2xvatt对照图线可知，图线在纵轴截距表示初速度，图线斜率表示，则有：11 2av012m/s，a14m/s2在沿斜面上有1cos(cossin )FmgFma解得1cos32NcossinmgmaF （3）物体由斜面最高点返回计时点的过程中，做匀加速运动，其加速度为 3gsin37°-gcos37°2m/s2a物体由斜面最高点返回计时点的时间12 2 32()52sxxta2 （14 分）如图所示，一质量 m=2kg 的小球套在一根足够长的固定直杆上，直杆与水平夹角 =37°，杆与球间的动摩擦因数 =0.5，t=0 时小球在水平向左的拉力 F 作用下从 A 点由静止出发沿杆开始做匀加速运动加速度大小a1=2m/s2 ，小球运动 t1=5s 到达 P 点（没画出）后撤去拉力 F，g=10m/s2 ， sin37°=0.6，cos37°=0.8（1）求力 F 的大小；（2）求撤去力 F 后，再经过 2.5s，小球的距离出发点 A 的距离（3）小球运动到距离 P 点 4m 处时，小球的运动时间（可用根式）【参考答案】 （1）48N；（2）27.75m；（3）或 7s 或 9s3015s5【名师解析】 （1）对小球受力分析，由牛顿第二定律得：在平行斜面方向上有： 1FcosmgsinfFma4 / 5垂直斜面方向上有： Fsinmgcos0NF其中： fFN联立解得： ；48NF 小球沿杆向下运动时，由牛顿第二定律：，解得小球的加速度为；3sincosmgmgma2 32/am s在 t3=1.5s 小球运动的距离2 33 312.25m2xa t故撤去力 F 后，再经过 2.5s，小球的距离出发点 A 的距离为；12327.75mxxxx (3) 小球运动到距离 P 点 4m 有三次：(a)第一次是沿杆向上运动经过 P 点上方4m 处；(b)第二次是球沿杆向下运动经过 P 点上方 4m 处；(c)第三次是向下运动经过 P 点下方 4m 处。（a）撤去外力后，再沿杆向上运动 4m由位移公式得：，解得，所以，第一次沿杆向上运动经过 P 点上方 4m 处，小球的运动时间 t5=t1+t4=5.5s2 41 42 41 2xvta t4515s5t5143015s5ttt(b)第二次是球沿杆向下运动经过 P 点上方 4m 处由位移公式： ，解得 t6=1s，所以，第二次沿杆向下运动经过 P 点上方 4m 处，小球的运动时间 t7=t1+ t2+t6=7s2 243 61 2xxa t(c)第三次是向下运动经过 P 点下方 4m 处。由位移公式： ，解得 t8=3s，所以，第三次沿杆向下运动经过 P 点下方 4m 处，小球的运动时间 t9=t1+ t2+t8=9s2 243 81 2xxa t3.如图所示，一质量 m0.4 kg 的小物块，以 v02 m/s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力 F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t2 s 的时间物块5 / 5由 A 点运动到 B 点，A、B 之间的距离 L10 m.已知斜面倾角 30°，物块与斜面之间的动摩擦因数 。重力加速度 g 取 10 m/s2。(1)求物块加速度的大小及到达 B 点时速度的大小。(2)拉力 F 与斜面夹角多大时，拉力 F 最小？拉力 F 的最小值是多少？(2)设物块所受支持力为 FN，所受摩擦力为 Ff，拉力与斜面间的夹角为 ，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Fcos mgsin FfmaFsin FNmgcos 0又 FfFN联立式得F由数学知识得 cos sin sin(60°)由式可知对应最小 F 的夹角 30°联立式，代入数据得 F 的最小值为Fmin N答案 (1)3 m/s2 8 m/s (2)30° N