2022届高考物理二轮复习计算专题训练：牛顿运动定律 WORD版含答案.docx

1、2022年高考物理二轮复习 牛顿运动定律计算专题训练1江山市正在创建全国“文明城市”，“车让人人守规” 扮靓城市文明底色。一辆质量为m=2.0103kg的公交车，以v1=54 km/h速度沿市区凝秀北路的平直道路匀速行驶，距斑马线还有x=30 m远的距离时，驾驶员发现前方有小学生开始通过斑马线，经过t0=0.5s的反应时间，公交车制动开始做匀减速运动，最终恰好停在斑马线前。（1）公交车刹车5s时的速度；（2）若路面宽L=9m，小学生排着长l=6m的队伍从斑马线一端开始通行，小学生行走的速度大小v0=0.5m/s，求公交车在斑马线前等待小学生全部通过所需的时间；（3）若公交车正常行驶时所受阻力为

2、车重的0.05倍，要使公交车从静止开始匀加速经10 s时间使速度重新达到54 km/h，求牵引力的大小。2如图所示，在光滑水平地面上有甲、乙两个小球（均视为质点），质量分别为m和（k为常数），当两球间的距离大于d时，两球之间无相互作用；当两球间的距离等于或小于d时，两球间存在大小为F的水平恒定斥力。甲球从距离乙球足够远处以某一初速度沿两球连线方向向静止的乙球运动，结果两球恰好接触。求：（1）当两球间的距离等于或小于d时，甲、乙两球的加速度大小之比；（2）甲球的初速度大小。3如图所示，倾角=37的斜面上只有AB部分粗糙，其余部分都光滑。一长为L的轻杆下端固定于滑块甲上，上端与滑块乙接触但不拴接，

3、轻杆与斜面平行。开始时按住滑块甲和乙，滑块甲在O点。现同时由静止释放两滑块，已知滑块甲质量，滑块乙质量，两滑块均可看作质点，两滑块与AB段的动摩擦因数均为=0.75，OA=AB=L=1.0m，sin37=0.6，cos37=0.8，重力加速度g取。求：（1）滑块甲刚进入AB段时，轻杆的弹力大小；（2）滑块乙刚离开AB段时，滑块甲还在斜面上运动，此时滑块乙和甲之间的距离（保留两位小数）。4如图，长为的水平传送带以的速度匀速运动。一质量的小物体（可视为质点）无初速度的放在传送带最左端，同时受到水平向右的拉力，拉力，已知物体与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度大小取。（1）求物体刚放上传送带时的加速

4、度大小；（2）若物体始终受到拉力的作用，求物体在传送带上运动的时间。5如图所示，质量相等的物块A和木板B叠放在水平地面上，左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为，先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，恰好滑到B的右端停下，接着敲击B，B立即获得水平向右的初速度，A、B都向右运动，左边缘再次对齐时恰好相对静止，此后两者一起运动至停下。不计物块A的大小，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。求： （1）木板B的长度；（2）B受到敲击时获得的初速度。6如图，学校趣味运动会上某同学用乒乓球拍托球跑。比赛时，将球置于球拍上后，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速度直线运动，当速度达到v0时

5、，再以v0做匀速直线运动跑至终点，赛道为水平直道，在比赛匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0。设整个比赛过程中球一直保持在球拍上不动，球在运动过程中受到的空气阻力与其速度平方成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g。求：（1）空气阻力大小与速度平方的比例系数k；（2）求在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式。7如图所示，汽车货箱的长度，货箱中有一质量的货物（可视为质点），它到货箱后壁的距离。已知货物与货箱底板间的动摩擦因数，重力加速度。（1）若汽车以加速度启动，求货物所受摩擦力的大小。（2）若汽车缓慢启动，货物与汽车无相对滑动，汽车以的速度在平直公路上匀

6、速行驶，因为前方红灯，司机以加速度开始刹车直到停止（可视为匀减速直线运动）。假设不考虑司机的反应时间，通过计算判断汽车从开始刹车到停止的过程中，货物是否与货箱前壁发生碰撞，若未发生碰撞，此时货物与货箱前壁的距离是多少？8商场工作人员拉着质量为的木箱沿水平地面运动，若用的水平力拉木箱，木箱恰好做匀速直线运动，现改用的水平拉力作用于静止的木箱上，如图所示，取重力加速度，求：（1）木箱与地面之间的动摩擦因数；（2）作用在木箱上时间内木箱移动的距离；（3）若作用后撤去，则木箱在水平面上还能滑行多远？9如图所示，一个质量为的物块静止在光滑水平面上，现用恒定拉力拉动物块，拉力方向与水平方向成角斜向上，物块

7、运动时速度大小为，取，。求：（1）物块运动时加速度的大小；（2）内物块发生的位移；（3）拉力的大小。10如图所示，一小型汽车的货厢长度为l=3m，货厢中有一件质量为m=30kg的货物P（可视为质点），它到货厢后壁的距离为l1=1m。已知货物与货厢底板间的动摩擦因数为=0.25，重力加速度g取10m/s2。（1）若汽车以2m/s2加速度启动，求货物所受摩擦力f的大小；（2）若汽车缓慢启动，货物与汽车无相对滑动，汽车以36km/h的速度在平直公路上匀速行驶。因为前方红灯，司机以5m/s2的加速度开始刹车（可视为匀减速直线运动）直到停止。假设不考虑司机的反应时间，试通过计算判断汽车从开始刹车到停止过

8、程，货物会不会与货厢前壁碰撞。11无人机投送快递精准快捷。如图所示，某质量为m的无人机用轻绳吊质量也为m的快递包裹，从悬停状态开始水平向右飞行，绳偏离竖直方向的夹角为，重力加速度为g，不计空气阻力，求：（1）无人机的加速度；（2）轻绳的拉力大小；（3）空气对无人机作用力的大小与方向。12如图，重力为G的木块，恰好能沿倾角30斜面匀速下滑，现要将木块沿斜面匀速向上推，那么（1）保持倾角=30，必须加多大的水平推力F？（2）若增大倾角达到多大时，水平推力F就不可能将木块沿斜面匀速向上推？13如图，滑块的质量，静止地放在光滑的水平面上，在水平拉力的作用下，求：（，）（1）物体的加速度。（2）若平面粗

9、糙，求物体的加速度。（3）在（2）问中，若把拉力斜向上，与水平夹角为拉物体，求物体的加速度。（4）在（2）问中，若把拉力斜向下，与水平夹角为拉物体，求物体的加速度。14如图所示，一质量为m=2.0kg木块在水平推力F=60N，木块从斜面底端由静止开始向上做匀加速直线运动。2.0s末撤去F，之后木块恰好到达斜面顶端，已知木块与斜面间的动摩擦因数=0.50。（重力加速度g10m/s2，sin37=0.6；cos37=0.8）求：（1）撤去F时木块的速度大小；（2）斜面的长度L。15如图所示，光滑斜面的倾角=30，轻质弹簧下端固定，上端与一质量为m=2kg的物体相连，物体在斜面上静止不动。已知弹簧原

10、长为10cm，现在的长度为6cm。（g取10m/s2）（1）求弹簧的劲度系数；（2）若斜面粗糙，将这个物体沿斜面上移6cm，物体仍静止于斜面上，求物体受到的摩擦力的大小和方向。16如图，质量为的物块A放在一个纵剖面为矩形的静止木箱内，A和木箱水平底面之间的动摩擦因数为0.3，A的右边被一根轻弹簧用的水平拉力向右拉着而保持静止。现在要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取。（1）如果让木箱在竖直方向上运动，其加速度应满足什么条件？（2）如果让木箱在水平方向上运动，其加速度应满足什么条件？17如图甲所示，L形木块放在光滑水平地面上，木块水平表面AB粗糙，光滑表面B

11、C与水平面夹角=37。木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当力传感器受压时，其示数为正值，当力传感器被拉时，其示数为负值。一个可视为质点的滑块从C点由静止开始下滑，运动过程中，传感器记录到的力和时间的关系如图乙所示。已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2。求：(1)斜面BC的长度；(2)滑块的质量；(3)滑块在AB滑行的距离。18无人机是当下旅游爱好者的必备物品，它可以帮助游客从不同角度浏览风景。在一次拍摄高空视角时，无人机从地面由静止启动，获得竖直向上、大小恒定的升力F，开始匀加速起飞，运动t=8s后，到达h=32m的高度，此时无人机突然出现故障而失去动力，在到达

12、最高点时动力系统恰好恢复。已知无人机的质量m=2kg，无人机在运动过程中受到的空气阻力Ff=12N，假设无人机在运动过程中始终保持水平，g=10m/s2，求：（1）无人机匀加速起飞时升力的大小；（2）无人机动力系统恢复时所在的高度H。参考答案：1（1）0；（2）26.5s；（3）【解析】（1）在反应时间内，公交车作匀速直线运动，位移为刹车后作匀减速直线运动时间内，位移为此时有得所以刹车减速时间为所以公交车从发现到停止运动的总时间为因为5s大于总运动时间，所以（2）小朋友通过时间等待时间（3）加速过程中的加速度阻力由牛顿第二定律可知得2（1）k；（2）【解析】（1）根据牛顿第二定律，当两球间的距

13、离等于或小于d时，对甲、乙两小球分别有 联立解得 （2）设从两球间的距离为d到两球恰好接触的时间为t，根据匀变速直线运动的规律有 联立解得 3（1）0.4N；（2）1.19m【解析】（1）滑块甲刚进入AB段时，对甲和乙整体应用牛顿第二定律有对滑块乙分析联立两式解得（2）滑块乙刚进入AB段时，滑块乙和滑块甲有共同速度设为v，由动能定理可得因为则滑块乙在AB段受力平衡，做匀速运动，故滑块乙匀速运动时间滑块甲在t这段时间内沿坡道匀加速下滑，由牛顿第二定律和运动学规律可得由以上各式解得4（1）；（2）2s【解析】（1）物体刚放上传送带时，对物体受力分析，根据牛顿第二定律，有代入题中相关数据解得（2）设

14、经时间物体与传送带速度相同，运动的位移为，根据匀变速直线运动的规律有代入数据解得，当物体与传送带速度相等后，由于物体继续做匀加速运动，设加速度大小为，根据牛顿第二定律，有设再经过时间，物体运动到传送带最右端，根据匀变速直线运动的规律，有解得所以物体在传送带上运动的时间为5（1）；（2）【解析】（1）先敲击A，A立即获得水平向右的初速度，恰好滑到B的右端停下，由牛顿第二定律知，A加速度的大小根据解得（2）接着敲击B，B加速度的大小经过时间t，A、B达到共同速度v，位移分别为xA，xB，则且解得6（1）；（2）【解析】（1）匀速跑时球的受力分析如图根据正交分解，竖直方向上有FNcos0=mg水平方

15、向有FNsin0=kv02解得（2）加速跑阶段，对球受力分析，竖直方向，根据平衡条件得FNcos=mg水平方向，根据牛顿第二定律得FNsinkv2=ma解得7（1）80N；（2）1m【解析】（1）汽车加速度m/s2m/s2货物随汽车一起加速，因此货物受到的摩擦力（2）汽车刹车加速度m/s2m/s2货物与汽车相对滑动，货物减速的加速度汽车刹车到停止所用时间汽车前进的距离货物减速前进的距离则，货物相对汽车向前运动的距离货物与货箱前壁未发生碰撞，距离d=L-L1-x3=1m8(1) ； (2) ； (3) 【解析】(1)木箱匀速运动时，有解得(2)根据牛顿第二定律得木箱运动的位移为解得(3)撤去拉力

16、后，根据牛顿第二定律得则物体运动的位移为解得9（1）4m/s2；（2）18m；（3）10N【解析】（1）物体运动3s时速度大小为12m/s，故加速度为（2）内物块发生的位移为（3）对物体由牛顿第二定律得将加速度代入可得10（1）60N；（2）货物会与货厢前壁发生碰撞【解析】（1）假设货物恰好滑动时的加速度为，由牛顿第二定律得解得所以此时货物相对于汽车并未滑动，则此时货物所受摩擦力为汽车原来的速度为，汽车速度从减小到的时间为这段时间内汽车的位移为解得此时货物相对于汽车发生滑动，货物对地的位移为解得比较可知（货物原来与货厢前壁间的距离），则货物会与货厢前壁发生碰撞。11（1），方向水平向右；（2）

17、；（3），方向与竖直成，斜向右上方。【解析】（1）设绳子拉力为T，对重物进行受力分析，根据牛顿第二定律解得方向水平向右。（2）绳子拉力（3）将无人机和包裹作为整体可得，在竖直方向上在水平方向上空气对无人机作用力设方向与竖直方向夹角为，则解得，因此空气对无人机作用力的大小为，方向与竖直成，斜向右上方。12（1）G；（2）60【解析】（1）由可以向下匀速知mgsin30=mgcos30即=向上匀速时，沿斜面正交分解Fcos30=mgsin30+(Fsin30+mgcos30)解得，即F=G（2）由（1）知当分母上的cos-sin0时，F无解，因此即60增大倾角达到60时，水平推力F就不可能将木块沿

18、斜面匀速向上推。13（1）10m/s2；（2）4m/s2；（3）5.6m/s2.；（4）0m/s2【解析】（1）根据牛顿第二定律F=ma1得a1=10m/s2（2）对物体受力分析如图，若物体滑动则f1=N1N1=mg 得f1=mg=6N 而Ff，故滑动，根据牛顿第二定律F-f=ma2得a2=4m/s2.（3）对物体受力分析如图，若物体滑动，则N2=mg-Fsin=4N f2=N2=2.4N 而Fcosf2故滑动，根据牛顿第二定律F-f2=ma3得a3=5.6m/s2.（4）对物体受力分析如图，若物体滑动，则N3=mgFsin=16N f3=N3=9.6N 而Fcos=8Nf3故物体仍静止得a4

19、=014（1）10m/s；（2）15m【解析】（1）0-2s力F 作用在物体上，物体沿斜面向上做匀加速运动根据牛顿第二定律代入数据，解得a1=5m/s2由运动学公式v=a1t1代入数据，解得v=10m/s（2） 撤去力 F 后，物体沿斜面向上做匀减速运动根据牛顿第二定律，有代入数据，可得a2=10m/s2物体在加速阶段的位移为代入数据，解得x1=10m物体在减速阶段运动到最高点的位移为代入数据，可得x2=5m斜面长度为L=x1+x2联立解得 L=15m15（1）250N/m；（2）15N【解析】（1）对物体进行受力分析，根据平衡条件有又代入数据解得（2）将物体沿斜面上移6cm，弹簧处于拉伸状态

20、，伸长量为2cm，则摩擦力方向沿斜面向上，有此时弹簧的弹力为解得f=15N16（1）；（2）【解析】（1）要使弹簧能拉动物块A相对木箱底面向右移动，物块A受到的木箱对它的最大静摩擦力要小于弹簧对它的拉力，即由解得所以要使A处于失重状态，即A的加速度要向下，大小为所以要让木箱在竖直方向向下加速或者向上减速运动，加速度大小（2）如果让木箱在水平方向运动，要使弹簧能拉动物块A相对木箱地面向右运动，则物块的加速度要向左，由牛顿第二定律得代入数据，解得所以木箱要以加速度大小大于向左加速运动或以加速度大小大于向右减速运动。17(1)3m；(2)2.5kg；(3)8m【解析】(1)如图所示，由牛顿第二定律得滑块在斜面上运动的时间为由运动学公式得(2)滑块对斜面的压力为木块对传感器的压力为由题图乙可知解得(3)滑块滑到B点的速度为由图乙可知根据牛顿第二定律得滑块在AB滑行的距离为18（1）；（2）【解析】（1）根据位移时间公式可知解得根据牛顿第二定律可知解得（2）失去动力时的速度失去动力后，根据牛顿第二定律求得加速度大小为继续上升的高度为航拍仪动力系统恢复时所在的高度