3.6牛顿运动定律与两类动力学问题（解答题一） 过关检测-2022届高考物理一轮复习

3.6牛顿运动定律与两类动力学问题（解答题一） 1．如图所示，一倾角的足够长斜面固定在水平地面上，当t=0时，滑块以初速度沿斜面向上运动。已知滑块与斜面间的动摩擦因数，g=10 m/s2，求： （1）滑块沿斜面向上运动的加速度大小； （2）滑块经历t=5s内的位移大小。 2．滑草超级大滑梯深受大人和小孩的喜爱。滑草大滑梯由倾角为a的倾斜滑道和水平滑道平滑连接，如图所示。某同学坐在滑垫上从A点由静止下滑，在倾斜部分做匀加速直线运动，经过B点后在水平部分开始做匀减速直线运动，最后停在C点，整个过程中人与草坪不接触。从刚下滑开始计时，运动过程中该同学的速度大小与对应的时刻如表所示，若滑垫与草坪的倾斜部分及水平部分间的动摩擦因数相同，滑垫经过B点时速度大小不变，取重力加速度大小，求： t/s 0.0 1.0 2.0 … 9.0 10 11 … 0.0 2.0 4.0 … 11 6.0 1.0 … （1）滑垫与草坪间的动摩擦因数； （2）倾斜滑道倾角的正弦； （3）滑垫经过B点时的速度大小。 3．如图所示，质量kg的一只长方形铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数。这时铁箱内一个质量kg的木块（可视为质点）恰好能相对静止在后壁上。木块与铁箱侧壁、底部间的动摩擦因数都为。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度。求： （1）木块对铁箱的压力大小； （2）水平拉力F的大小； （3）减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧壁落到底部且没有反弹，当铁箱的速度为3.2m/s时撤去拉力，最终木块恰好到达铁箱的右侧壁，求铁箱的长度。 4．如图所示，固定斜面的倾角θ=，一质量为m=2kg的物体在斜面上具有初速度v0=5m/s，方向与水平线成沿斜面向下。物体与斜面间动摩擦因数，g取10m/s2。 （1）若在斜面内对物体施加一恒力F1，使物体以v0做匀速直线运动，求该恒力F1的大小及方向； （2）若使物体沿v0方向做直线运动，求在斜面内对物体施加的最小力F2的大小及方向。 5．2019年12月17日，中国第一艘国产航空母舰“山东舰”在海南三亚某军港交付海军，中央军委主席习近平出席了入列仪式。随着科技的发展，我国未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离。如图，某航空母舰的水平跑道总长为l，其中电磁弹射区安装有直线电机，该电机可提供的恒定牵引力。一架质量的飞机，其喷气式发动机可以提供的恒定推力。假设飞机在跑道所受阻力大小恒为飞机重力的0.2倍，在跑道末端离舰起飞的速度，飞机在跑道上的后阶段运动的时间比弹射区运动的时间多4s。设航空母舰始终处于静止状态，飞机可看做质量恒定的质点，重力加速度，求： （1）飞机离开电磁弹射区的速度大小v1； （2）跑道的总长度l。 6．起跳摸高是篮球爱好者喜欢的运动。如图所示，篮板下沿距地面2.90m。某男生质量为60kg，手竖直向上伸直后指尖离地高度为2.10m，某次从地面竖直起跳后恰好碰到了篮板下沿，空气阻力忽略不计。（g=10m/s2）。 （1）他起跳离地时的速度多大？ （2）起跳前，他先下蹲使重心下降一定高度H，然后用力蹬地在地面1560N支持力作用下重心匀加速上升，求H的值； （3）落地时，该生采用双膝弯曲的方式进行自我保护，假设脚与地面缓冲的时间为1.2s，求每条腿在缓冲过程中受到的平均作用力大小。 7．2020年初，新冠疫情爆发，举国上下打响了一场抗击疫情的阻击战。隔离患者，切断传染源是防止疫情蔓延的重要办法。如图是某城市酒店隔离点采用机器人为病人送餐的情景。若隔离病区的配餐点和目标位置处在直线通道上且相距，机器人送餐时从静止开始启动，到达目标位置停下让病人取餐。已知机器人加速和减速过程均可看作匀变速运动，为防止食物翻倒或发生相对移动，加速度大小都不超过，载物平台呈水平状态，餐盘及食物的总质量。求： （1）机器人以最大加速度启动时经过达到的速度v； （2）把食物平稳送到目标位置的最短时间t； （3）以最大加速度减速过程中平台对餐盘的作用力F的大小。 8．如图所示是一个楼房逃生装置，当楼房发生火灾时，人可以通过该装置滑到地面。在通道中，人双臂双腿并拢时只受到底面的摩擦力，张开双臂双腿时增加了人与侧壁的摩擦。已知该通道全长，通道入口搭建在距地面高的窗口，人与通道之间的动摩擦因素。若人在通道中的运动可视为直线运动，刚开始双臂双腿并拢由静止下滑，当速度过快时张开双臂双腿，人受到摩擦力的最大值为并拢时的两倍，不计空气阻力，。求： （1）当匀速下滑时，人所受摩擦力与重力的比值； （2）人受到摩擦力最大时，人的加速度； （3）为了确保安全，人滑到底端的速度不能超过，人在通道中下滑的最短时间。 9．2021年5月15日中国自发研制的火星探测器“天问一号