2009、2010届高三物理联考试题分类汇编：牛顿运动定律(3)

答案：（1）

3；（2）1.55m/s2． 3θ 图9 F m 解析：（1）（4分）对小球受力分析，由平衡条件可知： 平行于杆方向：mgsinθ=f1??????①

y轴方向：N1=mgcosθ??????② （1分） f1=μN1??????③ （1分） 解得小球与斜杆间的动摩擦因数μ=tan30°=

3???④ （2分） 3（2）（4分）水平推力作用后，由牛顿第二定律：

Fcosθ－mgsinθ－f2=ma??????⑤ （1分） f2=μN2=μ(Fsinθ+mgcosθ) ?????⑥ （1分） 解得小球沿杆向上加速滑动的加速度：a=

203－10=1.55m/s2． （2分） 324. 山东省育才中学2010届高三9月月考航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g

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取10m/s。

（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小；

（2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h； 解：（1）由H?22

12at -------------------------------（1分） 2得：a?2m/s ------------------------------------（1分） 由F-f-mg=ma -------------------------------------（1分） 得：f=4N ----------------------------------------（1分） （2）.前6s向上做匀加速运动

最大速度：v?a1t?12m/s--------------------------（1分） 上升的高度：h1?12a1t=36m--------------------------（1分） 2接下来向上做匀减速运动 加速度a2?f?mg?12m/s2 ---------------------（2分） mv2上升的高度h2??6m --------------------------（1分）

2a2最大高度：h?h1?h2?42m-------------------------（1分）

25．河南省武陟一中2010届高三第一次月考一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0 = 12 m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为a = 2 m/s2的加速度减速滑行。在车厢脱落t = 3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。

解：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为?；刹车前卡车牵引力的大小为F， 卡车刹车前后加速度的大小分别为a1和a2。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有

f?2?Mg?0 ①F??Mg?Ma1 ②?Mg?Ma ③3?Mg?Ma2 ④

设车厢脱落后，t?3s内卡车行驶的路程为s1，末速度为v1，根据运动学公式有

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1s1?v0t?a1t2 ⑤

2v1?v0?a1t ⑥

v12?2a2s2 ⑦

式中，s2是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为s,，有

2v0?2as ⑧

卡车和车厢都停下来后相距

?s?s1?s2?s ⑨

由①至⑨式得

2v042?s???v0t?at2 10 ○

3a33带入题给数据得

?s?36m 11 ○

26. 山东省育才中学2010届高三9月月考质量为m=2kg的物体静止在水平面上，它们之间的动摩擦系数μ=0.5， 现在对物体施加以如图所示的拉力F=10N ,与水平方向夹角θ=37o(sin37o=0.6)，经t=10s后撤去力F,在经一段时间，物体又静止. 求:（1）物体运动过程中最大速度多少?

（2）物体运动的总位移是多少？（g取10m/s。） 解：（1）前10s一直做匀加速运动，

由:Fcos???(mg?Fsin?)?ma ------------------------（2分） 物体的加速度为：a?0.5m/s--------------------------（1分） 则：vm?at?5m/s2----------------------------------（1分） （2）前10s的位移：s1?22

F θ 12at?25m-------------------（2分） 2接下来物体做匀减速度运动

加速度： a2??g?5m/s2 --------------------------（1分）

v2位移：s2??2.5m --------------------------（2分）

2a2则总位移s?s1?s2?27.5m -------------------------（1分）

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27．贵州省兴义市清华实验学校2010届高三9月月考如图所示，质量M = 0 . 1 kg 的有孔小球穿在固定的足够长的斜杆上，斜杆与水平方向的夹角θ＝37° ，球与杆间的动摩擦因数μ＝0 . 5 。小球受到竖直向上的恒定拉力F＝1 . 2N 后，由静止开始沿杆斜向上做匀加速直线运动。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g 取10m/s2）求: （1）斜杆对小球的滑动摩擦力的大小； （2）小球的加速度； （3）最初2s 内小球的位移。

解：（1）小球受力如右图所示，在垂直于斜面的方向上，有Fcosθ－mgcosθ－N=0

f=μN＝0.08N

（2）由牛顿第二定律，在沿斜面方向上，

有Fsinθ－mgsinθ－f=ma 解得a=0.4m/s2

1

（3）小球在最初的2s内的位移为s= at2=0.8m

2

28．湖南省长沙市一中2010届上学期高三第二次月考如图所示，质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1，在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4，取g=10m/s2，试求：

（1）若木板长L=1m，在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？ （2）若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的力F，通过分析和计算后，请在图中画出铁块受到木板的摩擦力f2随拉力F大小变化的图像。（设木板足够长）

解析：（1）木块的加速度大小 a1?6 5 4 3 2 1 0 2 4 6 8 10 12 14 F/N f2/N F??2mg=4m/s2 m?mg??1(M?m)g?2m/s2 铁块的加速度大小 a2?2M 设经过时间t铁块运动到木板的右端，则有

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