高考物理一轮总复习精品课件 第3章 运动和力的关系 课时规范练 第2讲 牛顿第二定律的基本应用 (6).ppt

123456789101110.(2024广东大湾区一模)水面救生无人船已经成为水面救援的重要科技装备。在某次测试中,一质量为20kg的无人船在平静水面上沿直线直奔目标地点。无人船先从静止出发,做匀加速运动10s后达到最大速度4m/s,接着立即做匀减速运动,匀减速运动了16m的距离后速度变为零。已知无人船运行过程中受到水的阻力恒定且大小为4N,不计空气阻力,g取10m/s2。求:(1)在匀加速过程中,无人船发动机提供的动力的大小;(2)在匀减速过程中,无人船发动机提供的阻力的大小;(3)无人船在上述测试中,运动的总时间及总位移大小。1234567891011答案(1)12N(2)6N(3)18s36m解析(1)匀加速阶段加速度为解得a1=0.4m/s2由牛顿第二定律得F1-f=ma1解得F1=12N。1234567891011(2)匀减速阶段有解得a2=0.5m/s2由牛顿第二定律得F2+f=ma2解得F2=6N。123456789101111.(2024广东广州执信中学开学考试)风洞实验室中可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图为某风洞里做模拟实验的示意图。一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角θ=30°,现小球在F=20N的竖直向上的风力作用下,从A点由静止出发沿直杆向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数μ=,g取10m/s2。(1)求小球运动的加速度大小a1。(2)若风力F作用1.2s后撤去,求撤去风力后小球的加速度大小a2及小球上滑过程中距A点的最大距离sm。1234567891011答案(1)2.5m/s2(2)7.5m/s22.4m解析(1)在力F作用时,沿杆的方向,小球受到风力F的分力、重力的分力以及摩擦力,根据牛顿第二定律有(F-mg)sin30°-μ(F-mg)cos30°=ma1解得a1=2.5m/s2。1234567891011(2)撤去力F后,根据牛顿第二定律有mgsin30°+μmgcos30°=ma2解得a2=7.5m/s2刚撤去F时,小球的速度为v1=a1t1=2.5×1.2m/s=3m/s根据匀变速直线运动位移公式可得此时小球的位移为撤去力F后,小球做匀减速直线运动,则根据匀变速运动位移公式可得上滑位移为则小球上滑的最大距离为sm=s1+s2=1.8m+0.6m=2.4m。本课结束第2讲牛顿第二定律的基本应用1234567891011基础对点练题组一动力学的两类基本问题1.某同学乘坐地铁时,在一根细绳的下端挂一支圆珠笔,上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上,地铁在进站或出站时沿水平方向做直线运动,细绳偏离竖直方向的角度为θ,并保持一段时间,他用手机拍摄了当时的情境照片,拍摄方向跟地铁前进方向垂直,如图所示。重力加速度大小为g,则根据照片信息,可知这段时间内()A.地铁的加速度大小为gsinθB.地铁的加速度大小为gcosθC.地铁可能向左做匀速直线运动D.地铁可能向右做匀减速直线运动D1234567891011解析对笔受力分析知,笔受到竖直向下的重力和沿绳斜向上的拉力,二力的合力方向水平向左,有合力F=mgtanθ=ma,得笔的加速度大小即地铁的加速度大小为a=gtanθ,A、B错误;加速度方向水平向左,因地铁的运动方向未知,故地铁可能向左做匀加速直线运动,也可能向右做匀减速直线运动,C错误,D正确。12345678910112.(2023安徽二模)水平桌面上放置一质量为m的木块,木块与桌面间的动摩擦因数恒定,用一水平恒力F拉木块,木块在水平桌面上做匀速直线运动;若将此力方向改为与水平方向成74°角斜向上(F大小不变),木块仍在水平桌面上做匀速直线运动。那么当用2F的水平恒力拉木块,此时木块的加速度为(已知当地的重力加速度为g,sin74°=0.96,cos74°=0.28)()A1234567891011解析用一水平恒力F拉木块,木块在水平桌面上做匀速直线运动,有F=μmg;若将此力方向改为与水平方向成74°角斜向上(F大小不变),木块仍在水平桌面上做匀速直线运动,有Fcos74°=μ(mg-Fsin74°),当用2F的水平恒力拉木块时,根据牛顿第二定律有2F-μmg=ma,联立解得a=g,选项A正确。12345