2022届高考物理二轮复习计算过关卷：牛顿运动定律 WORD版含答案.docx

1、2022年高考物理复习牛顿运动定律计算过关卷1用双子星号宇宙飞船m1，去接触正在轨道上运行的火箭组m2，接触后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭共同加速。推进器的平均推力F等于910N，推进器开动7s，测出飞船和火箭组的速度改变是0.91m/s，已知双子星号宇宙飞船的质量m13400kg。可认为在太空中物体不受其他力的作用，求：（1）火箭组的质量m2多大；（2）飞船对火箭组的推力多大。2民航客机一般都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，形成一个连接出口与地面的斜面，机上人员可沿斜面滑行到地面上，如图甲所示，图乙是其简化模型。若紧急出口的下沿距地面的高

2、度h=2.5m，气囊所构成的斜面的长度L=5.0m，质量m=55kg的某旅客从斜面顶端由静止开始滑到斜面底端。已知旅客与斜面间的动摩擦因数，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力及斜面的形变，旅客下滑过程中可视为质点，求：（1）旅客沿斜面下滑时的加速度大小；（2）旅客滑到斜面底端时的速度大小。32009年中国女子冰壶队首次获得了世界锦标赛冠军，这引起了人们对冰壶运动的关注。冰壶在水平面上的一次滑行可简化为如下过程：如图所示，运动员将静止的冰壶（视为质点）以水平恒定推力F=22N从静止开始向前推行，作用时间t=1.0s后撤除水平推力F，冰壶在水平冰面上减速至速度为零。已知冰壶质量m=20

3、kg，冰壶与水平冰面间的动摩擦因数=0.01，g=10m/s2，求：（1）运动员推行冰壶时，冰壶的加速度大小；（2）撤除水平推力F瞬间，冰壶的速度大小；（3）整个运动过程中，冰壶的位移大小。42020年1月24日4时30分，我国在中国文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，顺利将探测器送入预定轨道。如图所示为长征五号系列运载火箭其箭体长度56.97米，火箭起飞质量为860吨，初始的推力是10524千牛。求：（1）火箭竖直向上起动时的加速度为多少？（2）随着火上升过程中燃料的消耗，火箭的质量减小，其加速度将如何变化？（忽略空气阻力）5一木块（视为质点）以v0=10

4、m/s的初速度从足够长的斜面底端沿斜面向上运动，木块与斜面间的动摩擦因数=0.5，取重力加速度大小g=10m/s2，已知斜面倾角 =37，sin 37=0.6，求（1）木块沿斜而上滑时的加速度大小 a1；（2）木块沿斜面上滑的最大距离 x；（3）木块从斜面底端出发到再次回到斜面底端运动的总时间t。6在倾角37 足够长的斜面底端有一个质量为 1kg的物体（可看成质点），物体与斜面之间的动摩擦因数为 0.5。物体先在沿斜面的拉力F 作用下，以m/s 的速度匀速上升 2s，再撤销拉力F ，g 取10m/s2， 则： （1）拉力F 有多大？ （2）物体沿斜面上升的最大距离有多少？ （3）物体返回斜面底

5、端时的速度有多大？ 7如图所示，平台与水平地面间有一个斜坡，斜坡的倾角为，一个人站在平台上用绕过斜坡顶端A点定滑轮的细绳拉放在斜面底端的物块（定滑轮光滑，细绳不可伸长且重力不计），滑轮左、右两边的绳子分别与平台和斜坡平行，物块与斜面及水平地面间的动摩擦因数均为，人的质量为M，物块的质量为m，斜面足够长，人从静止开始以大小为的加速度（g为重力加速度）向左运动，当物块运动到离斜面底端B距离为L时，绳子断开。不计物块与斜面底端碰撞产生的能量损失，人运动过程中脚底与平台间没有相对滑动，平台和水平地面足够长，sin53=0.8，cos53=0.6。求：（1）人拉物块过程中，平台对人的摩擦力大小；（2）绳

6、断后物块运动的时间。8有一个木箱质量，静止在水平地面上，工人推木箱，若动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：（，）（1）当沿水平方向推力时，此木箱所受的摩擦力大小；（2）当与水平成的斜向上的推力时，此木箱的加速度；9如图所示，水平传送带以的速度顺时针匀速转动。将一工件（可视为质点）轻放在传送带的左端A处，已知工件与传送带间的动摩擦因数，工件经时间到达传送带的右端B处，取重力加速度，求（1）工件在传送带上的加速时间；（2）A、B两处的距离。10质量为m=10kg的木块放在斜面上恰能沿斜面匀速下滑，斜面倾角为=37。（g取10N/kg，sin370.6，cos370.8）（1）求木块与斜面

7、之间的动摩擦因数？（2）若再用一水平恒力F=400N作用于木块上，使木块沿斜面向上运动，求木块所受的摩擦力大小与方向？11如图，高铁已成为重要的“中国名片”，领跑世界。一辆由8节车厢编组的列车，这辆列车从车头开始的第2、3、6和7共四节为动力车厢，其余为非动力车厢。列车在平直轨道上匀加速启动时，若每节动力车厢牵引力大小均为F，每节车厢质量（包括乘客）都为m，每节车厢所受阻力为车厢重力的k倍。重力加速度为g。启动过程中：（1）求列车的加速度大小；（2）求第2节车厢对第1节车厢和第6节车厢对第7节车厢的作用力大小。12如图所示，传送带的水平部分ab=2m，斜面部分bc=4m，bc与水平面的夹角=3

8、7。一个小物体A与传送带的动摩擦因数=0.25，传送带沿图示的方向运动，速率v=2m/s。若把物体A轻放到a处，它将被传送带送到c点，且物体A不会脱离传送带。求物体A从a点被传送到c点所用的时间。（取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）13如图甲所示，质量为m1=1kg的物块放在质量为m2=3kg的木板右端，木板足够长，放在光滑的水平地面上，木板与物块之间的动摩擦因数为1=0.2。整个系统开始时静止，重力加速度g取10m/s2。（1）在木板右端施加水平向右的拉力F，为使木板和物块发生相对运动，拉力F至少应为多大。（2）在04s内，若拉力F的变化情况如图乙所示，2s后木板进

9、入动摩擦因数为2=0.25的粗糙水平面，在图丙中画出04s内木板和物块的vt图像。（3）求04s内物块相对木板的位移大小。14如图是冬季狗拉雪橇的雪上运动，我们可以将雪道简化由AB和BC两部分组成，AB部分水平，长为L=200m，BC为斜坡且足够长，斜坡倾角为。人和雪橇总质量为m=100kg，在狗的水平拉力F=60N作用下从A点静止出发，经t=20s钟雪橇与狗之间的绳子断裂，雪橇继续前行。若雪橇与雪道之间的动摩擦因数，水平面与斜坡在B点处平滑连接。则（sin37=0.6，cos37=0.8）（1）雪橇与狗之间的绳子断裂时，雪橇的速度多大；（2）雪橇到达斜坡底端时的速度多大；（3）雪橇到达斜坡最

10、高点时离B点的距离多大。（结果保留两位有效数字）15如图所示，固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g10m/s2。求：（1）小环的质量m；（2）细杆与地面间的倾角；（3）撤去拉力后，小环向上运动的最大距离。16工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料，质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以1.0m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，g取10m/s2，求：（1）绳中拉力大小；（2）工人对地面的压力。17北京已获得2022年冬奥会举办权

11、！如图所示，俯式冰橇是冬奥会的比赛项目之一，其赛道可简化为起点和终点高度差为120 m、长度为1 200 m的斜坡假设某运动员从起点开始，以平行赛道的恒力F40 N推动质量m40 kg的冰橇开始沿斜坡向下运动，出发4 s内冰橇发生的位移为12 m,8 s末迅速登上冰橇与冰橇一起沿直线运动直到终点设运动员登上冰橇前后冰橇速度不变，不计空气阻力，求：（g取10 m/s2，取赛道倾角的余弦值为1，正弦值按照题目要求计算）（1）出发4 s内冰橇的加速度大小；（2）冰橇与赛道间的动摩擦因数；（3）比赛中运动员到达终点时的速度大小。18如图，长度L=2m，质量M=8kg的板车停放在光滑水平面上，在板车右端

12、施加一水平恒力F1=16N，当板车向右运动速度达到3m/s时，在板车的右端轻放一质量为m=2kg的物块，物块与板车间的动摩擦因数，g=10m/s2，问：（1）物块刚放上板车时，物块及板车的加速度各为多大？（2）通过计算，判断物块是否会从板车上掉落？若掉落，求掉落时间；若不掉落，最终物块相对板车静止时，求物块到板车左端的距离。（3）物块从放在板车上开始经过3s所通过的位移是多少？（1）物块和板车共速时，若水平恒力立即变为F2=39N，通过计算说明物块是否会从板车上掉落？参考答案：1（1）3600kg；（2）468N【解析】（1）加速度为且有解得（2）飞船对火箭的推力为2（1）2.5m/s2；（2

13、）【解析】（1）设斜面与水平面的夹角为，根据几何关系有=30设旅客沿斜面下滑的加速度大小为a，根据牛顿第二定律有mgsin-f=ma解得a=2.5m/s2（2）根据运动学公式有解得3（1）1m/s2；（2）1m/s；（3）5.5m【解析】（1）依题意，由牛顿第二定律有又代入数据解得（2）撤除水平推力F瞬间，冰壶的速度大小（3）受推力过程中的位移推力撤去后，由牛顿第二定律得求得又求得所以整个运动过程中，冰壶的位移大小4（1）；（2）逐渐增大【解析】（1）根据牛顿第二定律可得解得（2）根据牛顿第二定律可得解得随着火上升过程中燃料的消耗，火箭的质量减小，其加速度将逐渐增大。5（1）10 m/s2；（

14、2）5m；（3）【解析】（1）木块沿斜面向上运动，设木块的质量为m，由牛顿第二定律得解得a1 =10 m/s2（2）木块沿斜面向上运动，由解得x=5m（3）木块沿斜面返回时解得a2 =2 m/s2沿斜面向上运动沿斜面向下运动解得6（1）10N；（2） 11.25m；（3）m/s【解析】（1） 对物体进行受力分析（如图）由牛顿第二定律得解得N （2） 当物体不受F 向上滑时，物体的加速度物体受F 匀速向上滑时 所以 （3）物体下滑时的加速度为由得物体返回斜面底端时的速度为 7（1） ；（2）【解析】（1）对人研究，设平台对人的摩擦力为f，则有对物块有解得（2）设绳断时，物块的速度为，根据匀变速直

15、线运动速度位移公式可得解得绳断后，物块先向上做匀减速运动，设加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有解得物块继续向上滑行的时间为上滑的距离物块到最高点后，由静止开始下滑，设下滑的加速度为，根据牛顿第二定律有解得设运动的时间为，根据运动学公式有解得运动到B点的速度为在水平面上运动时，加速度为因此在水平面上运动的时间为因此运动的总时间为8（1）150N；（2）【解析】（1）物块的最大静摩擦力为由于所以（2）在竖直方向有水平方向上又联立解得9（1）；（2）【解析】（1）设工件加速时间为，加速加速度为a，工件质量为m。加速过程，由牛顿第二定律得（2）设工件加速位移为，匀速位移为。由运动学关系：A、B距离得

16、10（1）0.75；（2）240N，摩擦力方向沿斜面向下【解析】（1）不加F是，物体匀速下滑，则有又代入数据，解得（2）加了F后，物体沿斜面向上匀速滑动，受力如图则有联立解得摩擦力方向沿斜面向下。11（1）；（2）第2节车厢对第1节车厢的作用力为0.5F，第6节车厢对第7节车厢的作用力为0【解析】（1）对整列列车有则列车的加速度为（2）设第2节车厢对第1节车厢的作用力为，第6节车厢对第7节车厢的作用力为，根据牛顿第二定律以第1节车厢为研究对象以第7、8节车厢为研究对象代入加速度解得，122.4s【解析】物体A轻放在a点后摩擦力作用下向右做匀加速直线运动直到和传送带速度相等。在这一过程中有则加速

17、经历时间为此后随传送带匀速运动到b点的时间为当物体A到达成bc斜面后，由于mgsin=0.6mgmgcos=0.2mg即所以物体A将再次沿传送带做匀加速直线运动。其加速度大小为物体A在传送带bc上所用时间满足代入数据得t3=1s（负值舍去）则物体A从a点被传送到c点所用时间为t=t1+t2+t3=2.4s13（1）8N；（2）见解析；（3）1m【解析】（1）物块与木板将要相对滑动时，有把物块和木板看作整体，由牛顿第二定律得联立解得（2）物块在02s内做匀加速直线运动，有解得木板在01s内做匀加速直线运动，有解得在12s内，有木板做匀速运动；撤去F后，物块做匀减速直线运动，有木板做匀减速直线运动

18、，有解得二者在整个运动过程的vt图像如图所示（3）02s内物块相对木板向左运动，相对位移24s内物块相对木板向右运动，相对位移04s内物块相对木板的位移大小14（1）；（2）4m/s；（3）1.3m【解析】（1）设雪橇在前20秒末的速度为v1，根据牛顿第二定律可得则有（2）设雪橇在前20秒的位移为x1，则有又根据速度位移公式可得解得vB=4m/s（3）设物体沿斜面上升的加速度为a3，则有根据速度位移公式可得解得15（1）m1kg；（2）30；（3）x=0.1m【解析】（1）由vt图像可解得前2s内，由牛顿第二定律得2s后匀速，则有代入数据解得m1kg（2）由图像可得2s后匀速，则有代入数据，解

19、得30（3）撤去拉力后，根据牛顿第二定理可得由匀变速直线运动速度位移公式v2=2ax代入数据，解得x=0.1m16（1）220N；（2）480N，方向竖直向下【解析】（1）以建筑材料为研究对象，由牛顿第二定律得得（2）以人为研究对象，由平衡条件得解得由牛顿第三定律可知人对地的压力大小为480N，方向竖直向下。17（1）1.5 m/s2；（2）0.05； （3）36 m/s【解析】（1）设出发4 s内冰橇的加速度为a1，出发4 s内冰橇位移为解得（2）由牛顿第二定律有解得（3）8 s后冰橇的加速度为a2，由牛顿第二定律有8 s末冰橇的速度为出发8 s内冰橇发生的位移为到达终点时速度最大，设最大速度为v2，则 解得18（1）4m/s2，1m/s2；（2）不会掉落，0.5m；（3）13.2m；（4）不会掉落【解析】（1）对物块得对板车得（2）物块在板车上停止相对滑动时，速度相同，则有得物块的位移板车的位移物块相对于板车向左滑行的位移故物块不会从板车掉落，故最终物块相对板车静止时，物块到板车左端的距离为（3）内物块位移时刻物块速度后M、m有相同的加速度，对M、m整体有得则13s内物块位移则03s内物块位移（4）两者恰好不发生相对滑动时，对m有得对整体有由于故物块不会从小车左端掉下来。