第3章 第2课时 牛顿运动定律的综合应用-【直击双1流】2023版高考物理真题分类全刷

第 2 课时 　 牛顿运动定律的综合应用 1 应用牛顿第二定律解决两类 问题 1. (2022 全国卷乙,15,6 分,★★) 如图,一不 可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球, 初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两 球间的距离等于绳长 L。 一大小为 F 的水 平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线 垂直。 当两球运动至二者相距 3 5 L 时,它们 加速度的大小均为 (　 　 ) A. 5F 8m B. 2F 5m C. 3F 8m D. 3F 10m 2. (2022 全国卷甲,19,6 分,★★★)(多选) 如图,质量相等的两滑块 P、Q 置于水平桌 面上,二者用一轻弹簧水平连接,两滑块与 桌面间的动摩擦因数均为 μ。 重力加速度 大小为 g。 用水平向右的拉力 F 拉动 P,使 两滑块均做匀速运动;某时刻突然撤去该 拉力,则从此刻开始到弹簧第一次恢复原 长之前 (　 　 ) A. P 的加速度大小的最大值为 2μg B. Q 的加速度大小的最大值为 2μg C. P 的位移大小一定大于 Q 的位移大小 D. P 的速度大小均不大于同一时刻 Q 的速 度大小 3. (2022 浙江卷,19,9 分,★★★) 物流公司 通过滑轨把货物直接装运到卡车中,如图 所示,倾斜滑轨与水平面成 24°角,长度 l1 = 4 m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连 接。 若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑, 其与滑轨间的动摩擦因数均为 μ = 2 9 ,货物可 视为质点(取 cos 24° = 0. 9,sin 24° = 0. 4)。 (1) 求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度 a1 的大小; (2) 求货物在倾斜滑轨末端时速度 v 的 大小; (3) 若货物滑离水平滑轨末端时的速度不 超过 2 m / s, 求水平滑轨的最短长 度 l2。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 92 4. (2021 浙江卷,19,9 分,★★) 机动车礼让 行人是一种文明行为。 如图所示,质量 m = 1. 0 × 103 kg 的汽车以v1 = 36 km / h 的速度 在水平路面上匀速行驶,在距离斑马线 s = 20 m 处,驾驶员发现小朋友排着长 l = 6 m 的队伍从斑马线一端开始通过,立即刹车, 最终恰好停在斑马线前。 假设汽车在刹车 过程中所受阻力不变,且忽略驾驶员反应 时间。 (1) 求开始刹车到汽车停止所用的时间和 汽车所受阻力的大小; (2) 若路面宽 L = 6 m,小朋友行走的速度 v0 = 0. 5 m / s,求汽车在斑马线前等待 小朋友全部通过所需的时间; (3) 假设驾驶员以 v2 = 54 km / h 超速行驶, 在距离斑马线 s = 20 m 处立即刹车,求 汽车到斑马线时的速度。 5. (2020浙江 1月,19,9分,★★★) 一个无风 晴朗的冬日,小明乘坐游戏滑雪车从静止 开始沿斜直雪道匀变速下滑,滑行 54 m 后 进入水平雪道,继续滑行 40. 5 m 后匀减速 到 0。 已知小明和滑雪车的总质量为60 kg, 整个滑行过程用时 10. 5 s,斜直雪道倾角为 37° ( sin 37° = 0 . 6) , 重力加速度 g 取 10 m / s2 。 求小明和滑雪车: (1) 滑行过程中的最大速度 vm 的大小; (2) 在斜直雪道上滑行的时间 t1; (3) 在斜直雪道上受到的平均阻力 Ff 的 大小。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋