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- 2021-05-23 发布
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题型探究课三 牛顿运动定律的综合应用
1.(2020·舟山月考)在天宫二号中工作的景海鹏和陈东可以自由飘浮在空中,宇航员处于失重状态.下列分析正确的是( )
A.失重就是航天员不受力的作用
B.失重的原因是航天器离地球太远,从而摆脱了地球的引力
C.失重是航天器独有的现象,在地球上不可能有失重现象的存在
D.正是由于引力的存在,才使航天器和航天员有可能做环绕地球的圆周运动
解析:选D.失重时航天员仍受地球引力的作用,只是弹力为零而已,A、B错误;失重在地球上也很普遍,它只是视重(即弹力)小于重力的现象,C错误;正是由于地球引力的存在,才使航天器和航天员有可能做环绕地球的圆周运动,D正确.
2.(2020·浙江六校联考)在水平桌面上用书本做成一个斜面,斜面与水平桌面的夹角为θ,把一个计算器放在书本上并保持静止,已知计算器质量为m,计算器与书本间的动摩擦因数为μ,则( )
A.计算器对书本的摩擦力方向沿斜面向上
B.计算器对书本的压力等于计算器的重力mg
C.计算器受到的摩擦力为μmgcos θ
D.计算器受到的摩擦力为mgsin θ
解析:选D.计算器受到三个力:重力mg、书本对它的弹力FN、书本对它的摩擦力Ff,由平衡条件可知,FN=mgcos θ,Ff=mgsin θ,计算器对书本的压力等于mgcos θ,故B、C错误,D正确;书本对计算器的摩擦力Ff方向沿斜面向上,由牛顿第三定律知计算器对书本的摩擦力方向沿斜面向下,A错误.
3.(2020·杭州调研)一个小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动,第一次小孩单独从滑梯上滑下,运动时间为t1,第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),运动时间为t2,则( )
A.t1=t2 B.t1t2 D.无法判断t1与t2的大小
解析:选A.设滑梯与水平面的夹角为θ,则
第一次时a1==gsin θ-μgcos θ,
第二次时a2=
=gsin θ-μgcos θ,所以a1=a2,与质量无关.
又x=at2,t与m也无关,A正确.
4.一个物块置于粗糙的水平地面上,受到的水平拉力F随时间t
2
变化的关系如图(a)所示,速度v随时间t变化的关系如图(b)所示.取g=10 m/s2,求:
(1)1 s末物块所受摩擦力的大小f1;
(2)物块在前6 s内的位移大小x;
(3)物块与水平地面间的动摩擦因数μ.
解析:(1)从题图(a)中可以读出,当t=1 s时,
f1=F1=4 N;
(2)由题图(b)知物块在前6 s内的位移大小
x= m=12 m;
(3)从题图(b)中可以看出,在t=2 s至t=4 s的过程中,物块做匀加速运动,加速度大小为
a== m/s2=2 m/s2
由牛顿第二定律得F2-μmg=ma,F3=f3=μmg
所以m== kg=2 kg
μ===0.4.
答案:(1)4 N (2)12 m (3)0.4
2
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