2027届高考物理大一轮考点复习专项练习 牛顿运动定律
|
2份
|
20页
|
29人阅读
|
0人下载
内容正文:
2027届高考物理大一轮考点复习
牛顿运动定律 专项练习
【A组考点基础通关】
一、牛顿第一定律及惯性
1.物体的运动状态与受力情况的关系是( )
A.物体受力不变时,运动状态也不变
B.物体受力变化时,运动状态才会改变
C.物体不受力时,运动状态就不会改变
D.物体不受力时,运动状态也可能改变
2.(2025·郴州模拟)3月15日,2025年女子冰壶世锦赛开赛,中国女子冰壶队在首场比赛中5∶3战胜土耳其队,取得了本届世锦赛“开门红”。比赛中运动员所用冰壶的惯性大小取决于( )
A.冰壶的速度 B.冰壶的体积
C.冰壶受到的阻力 D.冰壶的质量
3.(2026·天河模拟)以下说法正确的是( )
A.伽利略用实验验证了水平面上运动的物体在没有受到摩擦力时,物体无休止地做匀速直线运动
B.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,相同质量的月壤样品到达地球后惯性增大,重力增大
C.物体做曲线运动的过程中,动量的变化率可能不变
D.静摩擦力可以是动力,也可以是阻力,而滑动摩擦力一定是阻力
二、牛顿第二定律
(多选)4.(2026·安徽模拟)某人使用无人机将高山上的农产品运送到山下。如图所示,某次运送过程中的一段时间内,无人机水平向右飞行,农产品用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定夹角。忽略农产品所受空气阻力,下列说法正确的是( )
A.该段时间内,无人机一定向右做匀加速直线运动
B.该段时间内,轻绳与竖直方向的夹角越大,无人机的速度越大
C.该段时间内,农产品可能处于失重状态
D.若到达目的地前,农产品竖直向下做减速运动,则农产品处于超重状态
(多选)5.(2026·襄阳模拟)近年来我国新能源汽车发展迅速,2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆,位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,最大车速为,则( )
A.汽车匀加速时间为
B.汽车以恒定功率启动
C.汽车所受阻力为
D.汽车在车速为时,功率为
(多选)6.(2026·广州模拟)如图甲所示,将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定,在弹簧上放置一质量为m的小物块,小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后,小物块被弹起,其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示,其中h4到h5间的图像为直线,其余部分均为曲线,h3对应图像的最高点,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小物块上升至高度h3时,弹簧形变量为0
B.小物块上升至高度h4时,加速度为g
C.解除锁定前,弹簧的弹性势能为mgh5
D.小物块从高度h2上升到h4,弹簧的弹性势能减少
三、牛顿运动定律的应用
7.(2026高三上·广州月考)如图,光滑水平面与水平传送带无缝衔接,传送带足够长,以恒定速率逆时针运动。可视为质点的质量为的滑块,以速率水平向右冲上传送带,最终向左又返回水平面。滑块与传送带之间的动摩擦因数处处相同。滑块在传送带上运动的全过程,因摩擦产生的内能为( )
A. B. C. D.
(多选)8.(2026·齐齐哈尔模拟)如图所示,质量的足够长木板B静止在粗糙水平地面上,质量的小物块A静止在B的右端。已知B的下表面与地面之间的动摩擦因数,B的上表面与A之间的动摩擦因数,重力加速度为。现对B施加一水平向右的拉力,拉力F随时间t变化的规律为,下列判断正确的是( )
A.时,B的速度大小为
B.时,A受到的摩擦力大小为
C.时,B的速度大小为
D.的时间内,A的位移大小为7m
9.(2026·四川)如图所示,以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块.二者与传送带相对静止,由不可伸长轻绳连接,之间无间隙。甲、乙质量均为m,与传送带间的动摩擦因数分别为 某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度 (g为重力加速度大小)运动,经时间t1撤去外力、再经时间t2绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则 ( )
A.t,和t2满足t1
B.从撤去外力到绳绷直,因摩擦产生的热量为
C.绳绷直后瞬间甲的动能为
D.绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞
10.(2026·齐齐哈尔模拟)如图所示,倾角的传送带始终保持的速率顺时针运行。现将质量的物件(可视为质点)轻轻放在传送带底端a点,经过一段时间后通过传送带的顶端b点进入平台。已知,物件与传送带之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,。在物件从a运动到b的过程中( )
A.摩擦力对物件先做正功后不做功
B.传送带对物件做的功等于物件增加的动能
C.物件与传送带之间因摩擦产生的热量为
D.物件与传送带发生相对滑动的时间为
【B组拓展提升】
(多选)11.(2026·广州模拟)如图为某技术小组设计的电梯轿厢保护装置。某次测试中模拟轿厢坠落,当轿厢速度为v时,触发其底部两个安全钳工作,轿厢开始减速,每个安全钳受到轨道的滑动摩擦力大小恒为f。一段时间后,轿厢接触缓冲弹簧,到达最低点时缓冲弹簧的压缩量为x,轿厢停止运动。已知轿厢(含安全钳)的质量为m,重力加速度大小为g,缓冲弹簧始终在弹性限度以内且重力不计,空气阻力可忽略,从触发安全钳工作开始( )
A.轿厢接触弹簧后,速度先增大后减小
B.到最低点过程轿厢的平均速度大于
C.轿厢接触弹簧前,加速度大小为
D.轿厢到达最低点时,弹簧弹性势能为
(多选)12.(2026·广安模拟)如图所示,一半径为的大圆环与竖直杆之间的距离为,杆与环在同一竖直平面内固定放置。一根长的轻质刚性连杆与大圆环圆心等高水平放置,连杆与大圆环左半环交叉部分不接触但距离忽略不计,连杆两端有一个直径略大于竖直杆和大圆环的可转动环套A、B,A、B环套能在连杆作用下自由滑动。两环套的质量均为,重力加速度取,不计一切摩擦,静止释放两小环后( )
A.静止释放瞬间A环的加速度为
B.B环到达最低点时速度
C.B环到达最低点时机械能最小
D.B环机械能最大时,B环机械能增加了
13.(2026·深圳模拟)质量为m的小球从地面以初速度v0竖直向上抛出,已知球所受的空气阻力大小与速度大小成正比.下列图象分别描述了小球在空中运动的速度大小v随时间t的变化关系和动能Ek随球距离地面高度h的变化关系,其中可能正确的是
A. B.
C. D.
14.(2026·罗湖模拟)如图所示,一辆在平直路面上匀速行驶的汽车,利用跨过光滑定滑轮的轻绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边,汽车与滑轮间的绳保持水平。小船的质量为m,受到的阻力大小恒为,汽车受到地面的阻力大小恒为,不计空气阻力。当牵引小船的绳与水平方向成角时,小船的速度大小为v,绳的拉力对小船做功的功率为P,此时( )
A.汽车的速度大小为
B.绳的拉力大小为
C.小船的加速度大小为
D.汽车发动机的输出功率为
【C组综合拓展】
15.(2026·天河模拟)如图甲所示,山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞。模型简化图如图乙所示,甲板由水平甲板AB和上翘甲板BC两部分组成。上翘甲板BC长为L、倾角为α。一架舰载机从水平甲板A1点由静止开始做加速度为a=0.8g的匀加速直线运动,到达B点时舰载机恰好达到额定功率P。进入上翘甲板BC后舰载机保持额定功率P不变做变加速运动,到达C点时的起飞速度恰好是B点速度的2倍,已知舰载机的总质量为m,舰载机运动的整个过程受到的阻力与其重力的比值为k=0.2,AB与BC平滑连接,不考虑舰载机经过B点的能量损失,重力加速度为g,且sinα= 0.2。求:
(1)A1B的距离L1;
(2)舰载机在C点的加速度a1的大小;
(3)舰载机从B到C运动的时间t。
16.(2025高三上·洮北期中)京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路,这里海拔高,临崖临壁,急转弯多。因此,这段路上设置了多条避险车道,避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg,轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6,某避险车道长为100m,倾角。当汽车失控时,受到的牵引力为零。(取,,)
(1)汽车失控时,求其在避险车道向上滑行时的加速度;
(2)汽车失控时,以21.6m/s的速度进入避险车道,求其冲上避险车道的最大距离;
(3)若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑,求牵引力的大小和方向。
学科网(北京)股份有限公司
$
2027届高考物理大一轮考点复习
牛顿运动定律 专项练习
【A组考点基础通关】
一、牛顿第一定律及惯性
1.物体的运动状态与受力情况的关系是( )
A.物体受力不变时,运动状态也不变
B.物体受力变化时,运动状态才会改变
C.物体不受力时,运动状态就不会改变
D.物体不受力时,运动状态也可能改变
【答案】C
【解析】AC. 根据牛顿第一定律,力是改变物体运动的原因不是维持物体运动的原因,物体不受力或所受合力为零时,物体总保持匀速直线运动状态或者静止状态,所以题中只有物体不受力的情况,运动状态才不会改变,故A错误,C正确;
BD. 只要物体受到外力不为零,物体运动状态就会发生变化,故BD错误。
故选C。
2.(2025·郴州模拟)3月15日,2025年女子冰壶世锦赛开赛,中国女子冰壶队在首场比赛中5∶3战胜土耳其队,取得了本届世锦赛“开门红”。比赛中运动员所用冰壶的惯性大小取决于( )
A.冰壶的速度 B.冰壶的体积
C.冰壶受到的阻力 D.冰壶的质量
【答案】D
【解析】 在实际比赛中,虽然运动员可以通过改变投掷力度来改变冰壶的速度,但这并不会改变冰壶本身的惯性大小。惯性是物体的固有属性,只与其质量有关。 所以比赛中运动员所用冰壶的惯性大小取决于冰壶的质量,故ABC错误,D正确。
故选D。
3.(2026·天河模拟)以下说法正确的是( )
A.伽利略用实验验证了水平面上运动的物体在没有受到摩擦力时,物体无休止地做匀速直线运动
B.嫦娥五号成功携带月壤样品回到祖国,相同质量的月壤样品到达地球后惯性增大,重力增大
C.物体做曲线运动的过程中,动量的变化率可能不变
D.静摩擦力可以是动力,也可以是阻力,而滑动摩擦力一定是阻力
【答案】C
【解析】A、伽利略该结论是理想外推得出,无法通过实际实验完全验证无摩擦场景,故A错误;
B、惯性只由质量决定,样品质量不变则惯性不变,地球重力加速度大于月球,因此重力变大,故B错误;
C、动量变化率等于合外力,平抛运动为匀变速曲线运动,合外力恒定,动量变化率不变,故C正确;
D、滑动摩擦力也可充当动力,比如传送带带动物体加速时滑动摩擦力为动力,故D错误;
故答案为:C。
二、牛顿第二定律
(多选)4.(2026·安徽模拟)某人使用无人机将高山上的农产品运送到山下。如图所示,某次运送过程中的一段时间内,无人机水平向右飞行,农产品用轻绳悬挂于无人机下方,并相对于无人机静止,轻绳与竖直方向成一定夹角。忽略农产品所受空气阻力,下列说法正确的是( )
A.该段时间内,无人机一定向右做匀加速直线运动
B.该段时间内,轻绳与竖直方向的夹角越大,无人机的速度越大
C.该段时间内,农产品可能处于失重状态
D.若到达目的地前,农产品竖直向下做减速运动,则农产品处于超重状态
【答案】A,D
【解析】A.由题图可知,农产品所受合力水平向右,根据牛顿第二定律加速度水平向右,又因为无人机水平向右飞行,则无人机一定向右做匀加速直线运动,故A正确;
B. 夹角大小只反映加速度大小,和瞬时速度大小无关联,故B错误;
C.农产品竖直方向合力始终为0,竖直加速度为 0,不会出现失重状态,故C错误;
D.农产品竖直向下做减速运动,加速度方向竖直向上,则农产品处于超重状态,故D正确。
故选AD。
(多选)5.(2026·襄阳模拟)近年来我国新能源汽车发展迅速,2025年新能源汽车全年产销量突破1600万辆,位列全球第一。如图所示为比亚迪某型号汽车某次测试行驶时的加速度和车速倒数的关系图像。若汽车质量为,它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,最大车速为,则( )
A.汽车匀加速时间为
B.汽车以恒定功率启动
C.汽车所受阻力为
D.汽车在车速为时,功率为
【答案】A,D
【解析】A.汽车匀加速运动的末速度,解得,匀加速运动的时间,故A正确;
B.汽车先匀加速启动,速度增大、功率增大,达到额定功率后变加速,并非全程恒定功率启动,故B错误;
C.由图可知汽车的最大速度为,此时汽车做匀速直线运动,有
则,当时,,根据牛顿第二定律得
即,联立解得,,故C错误;
D.根据牛顿第二定律,汽车匀加速运动时有,代入数据得,车速为时,功率为,故D正确。
故答案为:AD。
(多选)6.(2026·广州模拟)如图甲所示,将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定,在弹簧上放置一质量为m的小物块,小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后,小物块被弹起,其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示,其中h4到h5间的图像为直线,其余部分均为曲线,h3对应图像的最高点,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.小物块上升至高度h3时,弹簧形变量为0
B.小物块上升至高度h4时,加速度为g
C.解除锁定前,弹簧的弹性势能为mgh5
D.小物块从高度h2上升到h4,弹簧的弹性势能减少
【答案】B,D
【解析】A.小物块上升至高度h3时,动能最大,则此时弹簧弹力与重力平衡,弹簧形变量不为0,故A错误;
B.因为h4到h5间的图像为直线,即小物块做匀减速直线运动,所以小物块上升至高度h4时,弹簧形变量为零,弹簧恢复原长,小物块只受重力,加速度为g ,故B正确;
C.物块和弹簧组成的系统机械能守恒,可得解除锁定前,弹簧的弹性势能为,故C错误;
D.小物块从高度h2上升到h4,物块的动能先增大后减小,小物块速度先增大后减小,结合前面选项分析可知,该过程弹簧一直处于压缩状态,弹簧在该过程中逐渐恢复原长,所以弹簧的弹性势能在减少,故D正确。
故答案为:BD。
三、牛顿运动定律的应用
7.(2026高三上·广州月考)如图,光滑水平面与水平传送带无缝衔接,传送带足够长,以恒定速率逆时针运动。可视为质点的质量为的滑块,以速率水平向右冲上传送带,最终向左又返回水平面。滑块与传送带之间的动摩擦因数处处相同。滑块在传送带上运动的全过程,因摩擦产生的内能为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】滑块与传送带间的动摩擦因数为,滑块的加速度大小。滑块向右匀减速到速度为0的时间,此过程滑块的位移,传送带的位移,两者相对位移。滑块向左匀加速到速度为的时间,此过程滑块的位移,传送带的位移,两者相对位移。
摩擦产生的内能等于摩擦力乘以相对总位移:,代入相对位移化简得:
故答案为:C
(多选)8.(2026·齐齐哈尔模拟)如图所示,质量的足够长木板B静止在粗糙水平地面上,质量的小物块A静止在B的右端。已知B的下表面与地面之间的动摩擦因数,B的上表面与A之间的动摩擦因数,重力加速度为。现对B施加一水平向右的拉力,拉力F随时间t变化的规律为,下列判断正确的是( )
A.时,B的速度大小为
B.时,A受到的摩擦力大小为
C.时,B的速度大小为
D.的时间内,A的位移大小为7m
【答案】B,D
【解析】A、地面最大静摩擦力,拉力时两者开始运动。
滑块最大静摩擦力提供临界加速度:,整体临界拉力,联立得。1~5s拉力未超临界值,二者无相对滑动;拉力线性变化,冲量,对整体动量定理:,代入数据解得,故A错误;
B、,,两者共加速。整体:;
隔离滑块A,静摩擦力为合力:,两式联立消去,算出,故B正确;
C、先用动量定理求出共同速度;7~8s拉力大于临界拉力,板块相对滑动。
对木板B列动量定理:
代入数据解得,与选项结论不符,故C错误;
D、7~8s滑块A仅受滑动摩擦力,加速度恒定做匀加速,初速度,由位移公式:
,代入数据计算得,故D正确;
故答案为:BD。
9.(2026·四川)如图所示,以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块.二者与传送带相对静止,由不可伸长轻绳连接,之间无间隙。甲、乙质量均为m,与传送带间的动摩擦因数分别为 某时刻、对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度 (g为重力加速度大小)运动,经时间t1撤去外力、再经时间t2绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则 ( )
A.t,和t2满足t1
B.从撤去外力到绳绷直,因摩擦产生的热量为
C.绳绷直后瞬间甲的动能为
D.绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞
【答案】D
【解析】以传送带为参考系,初始甲乙均静止:
A. 施加外力过程,乙的最大速度 ,撤去外力后,乙的加速度大小 ,经时间绳绷直,此时乙还有向右的速度,说明 ,故,故A错误;
B. 绳绷直时乙的速度 ,从撤去外力到绳绷直,乙的路程(以下所指路程均为相对传送带运动的距离)为 ,因摩擦产生的热量 ,故B错误;
C. 绳绷直瞬间,根据动量守恒 ,解得 ,此速度为相对传送带的速度,此时甲的对地速度要大于,则其动能大于 ,故C错误;
D. 绳绷直以后甲、乙相对传送带速度均为
从绷直到乙相对传送带静止,乙的路程为
从绷直到甲相对传送带静止,甲的加速度为
甲的路程为
从施加外力到绳绷直过程乙的路程为
比较可知,故绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞,故D正确。
故答案为:D
10.(2026·齐齐哈尔模拟)如图所示,倾角的传送带始终保持的速率顺时针运行。现将质量的物件(可视为质点)轻轻放在传送带底端a点,经过一段时间后通过传送带的顶端b点进入平台。已知,物件与传送带之间的动摩擦因数,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取,。在物件从a运动到b的过程中( )
A.摩擦力对物件先做正功后不做功
B.传送带对物件做的功等于物件增加的动能
C.物件与传送带之间因摩擦产生的热量为
D.物件与传送带发生相对滑动的时间为
【答案】C
【解析】A、物件加速阶段受沿斜面向上的滑动摩擦力,匀速阶段受沿斜面向上的静摩擦力,全程摩擦力方向与物件运动方向一致,摩擦力始终做正功,故A错误;
B、传送带对物件的作用力只有摩擦力,摩擦力做功等于物件机械能总增加量,包含动能增量与重力势能增量,不只是动能增量,故B错误;
C、共速前对物件受力列牛顿第二定律,算出加速度;共速时间,物件加速位移;摩擦生热等于滑动摩擦力乘以相对位移,故C正确;
D、仅在0~5s物件与传送带存在速度差,发生相对滑动,相对滑动时长为5s,故D错误;
故答案为:C。
【B组拓展提升】
(多选)11.(2026·广州模拟)如图为某技术小组设计的电梯轿厢保护装置。某次测试中模拟轿厢坠落,当轿厢速度为v时,触发其底部两个安全钳工作,轿厢开始减速,每个安全钳受到轨道的滑动摩擦力大小恒为f。一段时间后,轿厢接触缓冲弹簧,到达最低点时缓冲弹簧的压缩量为x,轿厢停止运动。已知轿厢(含安全钳)的质量为m,重力加速度大小为g,缓冲弹簧始终在弹性限度以内且重力不计,空气阻力可忽略,从触发安全钳工作开始( )
A.轿厢接触弹簧后,速度先增大后减小
B.到最低点过程轿厢的平均速度大于
C.轿厢接触弹簧前,加速度大小为
D.轿厢到达最低点时,弹簧弹性势能为
【答案】B,C
【解析】A.轿厢接触弹簧前,受俩个安全钳的滑动摩擦力为2f,此时轿厢减速,可知,所受合力为2f-mg,方向向上,接触弹簧后,弹力方向向上,故合力方向向上,所以可知轿厢仍在减速,故A错误;
B.轿厢图如下实线
若全程匀减速(图中虚线),则平均速度是,显然实际上运动的位移更大,故平均速度大于,故B正确;
C.轿厢接触弹簧前所受合力为2f-mg,加速度大小为,故C正确;
D.设接触弹簧前还需下落h,下落过程中能量守恒,减少的重力势能和动能,转化成了弹簧的弹性势能和摩擦热,则有
解得弹性势能,故D错误。
故选BC。
(多选)12.(2026·广安模拟)如图所示,一半径为的大圆环与竖直杆之间的距离为,杆与环在同一竖直平面内固定放置。一根长的轻质刚性连杆与大圆环圆心等高水平放置,连杆与大圆环左半环交叉部分不接触但距离忽略不计,连杆两端有一个直径略大于竖直杆和大圆环的可转动环套A、B,A、B环套能在连杆作用下自由滑动。两环套的质量均为,重力加速度取,不计一切摩擦,静止释放两小环后( )
A.静止释放瞬间A环的加速度为
B.B环到达最低点时速度
C.B环到达最低点时机械能最小
D.B环机械能最大时,B环机械能增加了
【答案】A,D
【解析】A. 静止释放瞬间两环水平方向受力为零,竖直方向只受重力作用,则A环的加速度为,A正确;
B.B环到达最低点时,AB两环的位置如图,对AB系统,由机械能守恒定律,速度关系为,速度,B错误;
CD.从开始运动到AB环与大圆环圆心三者共线时,杆的拉力对B一直做正功,大圆环的弹力对B不做功,则B的机械能一直增加,此时B环的机械能最大,则B环到达最低点时机械能不是最小;当三者共线时,A的速度为零,则由开始运动到三者共线对AB系统由机械能守恒定律可知,B环机械能最大时增加的机械能等于A环减小的机械能,即,C错误,D正确。
故答案为:AD。
13.(2026·深圳模拟)质量为m的小球从地面以初速度v0竖直向上抛出,已知球所受的空气阻力大小与速度大小成正比.下列图象分别描述了小球在空中运动的速度大小v随时间t的变化关系和动能Ek随球距离地面高度h的变化关系,其中可能正确的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.根据题图可知,v-t图像与t轴的交点表示小球的速度为0,此时小球到达最高点,则此时空气阻力为0,小球到达最高点时,小球所受的合力等于重力,根据牛顿第二定律得:mg=ma,a=g不为零,故A错误;
B. v-t图线斜率表示加速度,球所受的空气阻力大小与速度大小成正比,重力不变,合力不断变化,加速度不断变化,不可能恒定不变,故B错误;
CD.根据动能定理得:上升过程有△Ek=-(mg+kv)△h,得=-(mg+kv),v减小,||减小,Ek-h图象应是切线斜率逐渐减小的曲线.下降过程有△Ek=(mg-kv)△h,得=mg-kv,v增大,||减小,Ek-h图象应是切线斜率逐渐减小的曲线.故C正确,D错误.
14.(2026·罗湖模拟)如图所示,一辆在平直路面上匀速行驶的汽车,利用跨过光滑定滑轮的轻绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线拖向岸边,汽车与滑轮间的绳保持水平。小船的质量为m,受到的阻力大小恒为,汽车受到地面的阻力大小恒为,不计空气阻力。当牵引小船的绳与水平方向成角时,小船的速度大小为v,绳的拉力对小船做功的功率为P,此时( )
A.汽车的速度大小为
B.绳的拉力大小为
C.小船的加速度大小为
D.汽车发动机的输出功率为
【答案】D
【解析】A.将小船的速度分解为沿绳方向和垂直绳方向的分量,沿绳方向的分速度为,该分速度等于汽车的速度,因此汽车速度大小为,A错误;
B.绳的拉力对小船做功的功率,解得绳的拉力大小为,B错误;
C.对小船,由牛顿第二定律得,结合,解得小船的加速度大小为,C错误;
D.汽车匀速行驶,发动机的牵引力,汽车速度
发动机输出功率,D正确。
故答案为:D。
【C组综合拓展】
15.(2026·天河模拟)如图甲所示,山东舰航母上的舰载机采用滑跃式起飞。模型简化图如图乙所示,甲板由水平甲板AB和上翘甲板BC两部分组成。上翘甲板BC长为L、倾角为α。一架舰载机从水平甲板A1点由静止开始做加速度为a=0.8g的匀加速直线运动,到达B点时舰载机恰好达到额定功率P。进入上翘甲板BC后舰载机保持额定功率P不变做变加速运动,到达C点时的起飞速度恰好是B点速度的2倍,已知舰载机的总质量为m,舰载机运动的整个过程受到的阻力与其重力的比值为k=0.2,AB与BC平滑连接,不考虑舰载机经过B点的能量损失,重力加速度为g,且sinα= 0.2。求:
(1)A1B的距离L1;
(2)舰载机在C点的加速度a1的大小;
(3)舰载机从B到C运动的时间t。
【答案】(1)解:从A1点到B点有
且
根据运动学公式有
联立解得,
(2)解:设在C点的牵引力为F1,则
根据牛顿第二定律
解得
(3)解:舰载机在BC段运动根据动能定理有
解得
16.(2025高三上·洮北期中)京昆高速公路在四川省的雅西高速段是全国较为险峻的高速路,这里海拔高,临崖临壁,急转弯多。因此,这段路上设置了多条避险车道,避险车道可看作倾角为的斜面。某汽车质量为2500kg,轮胎与车道地面间的动摩擦系数为0.6,某避险车道长为100m,倾角。当汽车失控时,受到的牵引力为零。(取,,)
(1)汽车失控时,求其在避险车道向上滑行时的加速度;
(2)汽车失控时,以21.6m/s的速度进入避险车道,求其冲上避险车道的最大距离;
(3)若汽车以的加速度在避险车道上加速下滑,求牵引力的大小和方向。
【答案】解:(1)汽车受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得车辆的加速度
方向沿车道向下。
(2)由运动学公式
可得汽车冲上避险车道的最大距离为
(3)汽车下滑时受力如图所示
根据牛顿第二定律
代入数据得牵引力大小为
方向沿车道向上。
学科网(北京)股份有限公司
$