1、用牛顿运动定律解决问题(一)1A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,且mA3mB,则它们所能滑行的距离xA、xB的关系为()AxAxBBxA3xBCxAxB DxA9xB解析:物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动,加速度ag与质量无关,由0v2ax和题设条件知xAxB.答案:A2假设火箭在大气层竖直升空时,发动机的推力不变,空气阻力也认为不变,则在火箭冲出大气层前的这一过程中,其vt图象是()解析:燃料消耗的过程中,火箭的质量不断减小,对火箭有FmgFfma,ag,因推力F、空气阻力Ff不变,火箭的质量m减小,所以火箭的加速度不断增大,从A、B、C、D四
2、个图象看,应选D项答案:D3如右图所示,圆柱形的仓库内有三块长度不同的滑板aO、bO、cO,其下端都固定于底部圆心O,而上端则搁在仓库侧壁上,三块滑板与水平面的夹角依次是30、45、60.若有三个小孩同时从a、b、c处开始下滑(忽略阻力),则()Aa处小孩最先到O点Bb处小孩最后到O点Cc处小孩最先到O点Da、c处小孩同时到O点答案:D4.如右图所示某小球所受的合力与时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设小球从静止开始运动由此可判定()A小球向前运动,再返回停止B小球向前运动,再返回不会停止C小球始终向前运动D小球向前运动一段时间后停止解析:由Ft图象知:第1 s,F向前;第2 s,
3、F向后以后重复该变化,所以小球先加速1 s,再减速1 s,2 s末速度刚好减为零,以后重复该过程,所以小球始终向前运动答案:C5竖直上抛物体受到的空气阻力Ff大小恒定,物体上升到最高点时间为t1,从最高点再落回抛出点所需时间为t2,上升时加速度大小为a1,下降时加速度大小为a2,则()Aa1a2,t1a2,t1t2Ca1a2,t1t2 Da1t2解析:物体上升时所受合力FmgFfma1,下降时所受合力FmgFfma2,故a1a2.又因为ha1ta2t,则t1Ff1,做匀减速直线运动,所以正确选项为C.答案:C10雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大;此
4、外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的次方成正比(12)假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都_(填“加速”或“减速”或“匀速”)下落_(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,_(填“大”或“小”)雨滴的速度较小答案:匀速大小11.如右图所示,在水平地面上有一个质量为5 kg的物体,它受到与水平方向成53角斜向上的25 N的拉力时,恰好做匀速直线运动,g取10 m/s2,问:当拉力为50 N时,物体的加速度多大?物体由静止开始运动时,2 s末物体的位移多大?解析:由题意知,物体受力如下图甲所示,由牛顿第二定律可得:F1cos 53Ff1FNF1
5、sin 53mgFf1FN由式得0.5当拉力F250 N时,物体受力如乙图所示,由牛顿第二定律得:F2cos 53Ff2maFNF2sin 53mg0Ff2FN由式得:a5 m/s22 s内位移xat210 m.答案:5 m/s210 m12.如右图所示,在海滨游乐场里有一种滑沙运动某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下,滑到斜坡底端B点后,沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来如果人和滑板的总质量m60 kg,滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为0.5,斜坡的倾角37(sin 370.6,cos 370.8),斜坡与水平滑道间是平滑连接的,整个运动过程中空气阻力忽略不计,重力加速
6、度g取10 m/s2.求:(1)人从斜坡上滑下的加速度为多大?(2)若由于场地的限制,水平滑道的最大距离BC为L20.0 m,则人在斜坡上滑下的距离AB应不超过多少?解析:(1)人在斜坡上受力如图所示,建立如图所示的坐标系,设人在斜坡上滑下的加速度为a1,由牛顿第二定律得mgsin Ff1ma1,FN1mgcos 0,由摩擦力计算公式得Ff1FN1,联立解得人滑下的加速度为a1g(sin cos )10(0.60.50.8) m/s22 m/s2(2)人在水平滑道上受力如下图所示,由牛顿第二定律得Ff2ma2,FN2mg0由摩擦力计算公式得Ff2FN2,联立解得人在水平滑道上运动的加速度大小为a2g5 m/s2设从斜坡上滑下的距离为LAB,对AB段和BC段分别由匀变速运动的公式得v02a1LAB,0v2a2L联立解得LAB50 m.答案:(1)2 m/s2(2)50 m