1、1专题 04 牛顿运动定律的应用一选择题1. （2018 年 11 月浙江选考物理） 如图所示为某一游戏的局部简化示意图。 D 为弹射装置， AB 是长为21m 的水平轨道，倾斜直轨道 BC 固定在竖直放置的半径为 R=10m 的圆形支架上， B 为圆形的最低点，轨道AB 与 BC 平滑连接，且在同一竖直平面内。某次游戏中，无动力小车在弹射装置 D 的作用下，以 v0=10m/s的速度滑上轨道 AB，并恰好能冲到 轨道 BC 的最高点。已知小车在轨道 AB 上受到的摩擦力为其重量的 0.2倍，轨道 BC 光滑，则小车从 A 到 C 的运动时间是A. 5s B. 4.8s C. 4.4s D.
2、3s【参考答案】A2（2019名校联考）如图所示，倾角为 的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为 m的小球A、 B，它们用劲度系数为 k的轻质弹簧相连接，现对 A施加一个水平向右大小为 F=23mg的恒力，使 A、 B在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为 L，则下列说法正确的是 A弹簧的原长为 L 2mgkB斜面的倾角为 =30C撤掉恒力 F的瞬间小球 A的加速度不变D撤掉恒力 F的瞬间小球 B的加速度为02【参考答案】ABD 3.（2019 山东济南一中测试）如图所示，物体 A 的质量大于 B 的质量，绳子的质量、绳与滑轮间的摩擦可不计， A,B 恰
3、好处于平衡状态，如果将悬点 P 靠近 Q 少许使系 统重新平衡，则 A. 物体 A 的重力势能增大 B. 物体 B 的重力势能增大C. 绳的张力减小 D. P 处绳与竖直方向的夹角减小【参考答案】A【试题分析】整个系统重新平衡后，滑轮两侧的绳子的合力等于物体 A 的重力不变；B 物体对滑轮的拉力也不变；根据 平衡条件分析两滑轮间绳子的夹角，再研究绳子与竖直方向夹角 的变化情况以及 A、B 的高度变化情况，从而得出 A、B 的重力势能的变化情况。本题主要考查的是共点力平衡条件的应用，受力分析、合力为 0，结合几何关系得出结果。 （2）根据运动学公式： 0.1atvm/s3. (15 分) （20
4、19 广东惠州第一次调研）如图（a）所示，一可视为质点的物块在 t=0 时刻以 的速度大小滑上一固定斜面，斜面足够长，斜面的倾角 ，物块与斜面间的动摩擦因数 。3经过一段时间后物块返回斜面底端，取重力加速度 。求：(1) 物块向上和向下滑动过程中，物块的加速度大小；(2) 物块从斜面底端出发到再次返回斜面底端所用的总时间；(3) 求出物块再次返回斜面底端的速度大小，并在图（b）中画出物块在斜面上运动的整个过程中的速度时间图像，取沿斜面向上为正方向。【命题意图】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、速度图像及其相关知识点。【解题思路】25. (15 分)(1)（4 分）上滑过程： （1 分）
5、（1 分）下滑过程： （1 分） （1 分）4(3)（4 分）下滑过程：（1 分）v-t 图像如图所示 (3 分) 评分标准：画 v-t 图时可不做计算，v-t 图画的正确，但没有标注时间和速度的具体值，得 2 分；v-t 图标注都正确，只是下滑时滑块的速度取的是正值，可得 2 分。 对照图线可知，图线在纵轴截距表示初速度，图线斜率表示 1a，则有：v012m/s， a14m/s 2在沿斜面上有解得（3）物体由斜面最高点返回计时点的过程中，做匀加速运动，其加速度为a 3gsin37-gcos372m/s 2物体由斜面最高点返回计时点的时间7（14 分）如图所示，一质量 m=2kg 的小球套在一
6、根足够长的固定直杆上，直杆与水平夹角 =37，杆与 球间的动摩擦因数 =0.5，t=0 时小球在水平向左的拉力 F 作用下从 A 点由静止出发沿杆开始做匀加速运动加速度大小 a1=2m/s2 ，小球运动 t1=5s 到达 P 点（没画出）后撤去拉力 F， g=10m/s2 ， sin375=0.6，cos37=0.8（ 1）求力 F 的大小；（2）求撤去力 F 后，再经过 2.5s，小球的距离出发点 A 的距离（3）小球运动到距离 P 点 4m 处时，小球的运动时间（可用根式）【参考答案】（1）48N；（2）27.75m；（3） 3015s或 7s 或 9s【名师解析】（1）对小球受力分析，由牛顿第二定律得：在平行斜面方向上有： 垂直斜面方向上有： 其中： fFN联立解得： 48；(3) 小球运动到距离 P 点 4m 有三次：(a)第一次是沿杆向上运动经过 P 点上方 4m 处；(b)第二次是球沿杆6向下运动经过 P 点上方 4m 处；(c)第三次是向下运动经过 P 点下方 4m 处。（a）撤去外力后，再沿杆向上运动 4m由位移公式得： ，解得 ，所以，第一次沿杆向上运动经过 P 点上方 4m 处，小球的运动时间 t5=t1+t4=5.5s
