2017高考物理模拟题精选训练牛顿运动定律的综合应用专题05与实际相关问题含解析

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1、专题05与实际相关问题1.（2016北京东城期末）如图1所示，山区高速公路上，一般会在较长的下坡路段的坡底设置紧急避险车道。如图2所示，将紧急避险车道视为一个倾角为〃的固定斜面。一辆质量为刃的汽车在刹车失灵的情况下，以速度y冲上紧急避险车道匀减速至零。汽车在紧急避险车道上受到除重力之外的阻力，大小是自身重力的斤倍。⑴画出汽车的受力示意图；⑵求出汽车行驶时的加速度；⑶求出汽车行驶的距离。第15题答團⑴以汽车为研究对象，受力如图所示。⑵汽车在紧急避险车道做匀减速直线运动，其加速度大小由题意f=kmg由牛顿第二定律“匹也业£①m解得加速度大小。=（疋+si

2、n&）g方向：沿斜面〔避险车道）向下⑶汽车做匀减速直线运动，在紧急避险车道上行驶的距离为S解得由运动学公式V伙+sin0)g2•如图所示为一架小型四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，H前正得=las②到越來越广泛的应用。无人机的质量为H1二2kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为f二4N,当无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，经时间t=4s时离地面的高度为h二48m,g取10m/s飞机发动机的推力穴大小；电磁弹射器的推力用大小；电磁弹射器的平均输出功率几o求：（1）其动力系统所能提供的最大升力为多大？（2）当无人机悬停在距

3、离地面高度H=180m处时，由于动力设备故障，无人机突然失去全部升力，从静止开始竖直坠落，经5s后无人机瞬间又恢复最大升力，则无人机到达地面时速度为多大？【名师解析】(1)h=—a^aa】==6m/s1,2F由牛顿第二定律：F-mg-f=ma1解得:F^36N.（4分）（2）失去升力下落加速过程中：mg-f=ma2za2=^m/s2.经过5s后速度=。笛=4Qm/s7下落高度热=彳=100m,£恢复升力下落减速过程中：F-mg+f==m/s22讨—讨=2a.{H-h^z解得巾=0（6分）3.（12分）（2016上海宝山期末）一架质量^=2.0X1

4、0'kg的飞机，发动机提供的推力恒为R,起飞速度为^=100m/s,在水平跑道上起飞时跑道至少长5i=400nio现要使该飞机能在52=100m的航母跑道上起飞，需用电磁弹射器辅助。假设电磁弹射器对飞机施加恒定推力用，飞机在地面和航母跑道上运动吋所受的阻力均为Q1.0X10",求：【名师解析】⑴在地面上匀加速运动，叮釜=12.5血（2分）（2分）（2分）F=+maY=2.6X105N（2）在航母上,3瓷"m/s?弹射器推力F2=Ff+/〃曰2-斥=2x104X37.5N=7.5X105N（2分）（3）平均速度v=^-=50m/s（2分）2平均功率_

5、7=^T=3.75X107W（2分）4.（2016衡水万卷理综模拟1）如图所示，一长绝缘木板靠在光滑竖直墙面上，质量为m.木板右下方有一质量为2叭电荷量为+q的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数为"，木板与滑块处在场强大小为EMmg/q的匀强电场屮，电场方向水平向左，若电动机通过一根绝缘细绳拉动滑块，使之匀加速向上移动，当滑块与木板分离时，滑块的速度大小为v.此过程中电动机对滑块做的功为W.（重力加速度为g）•【名师解析】（1厂滑块与木板间的正压力犬小为Fv=qE=4mg,摩揀力片卩%对滑块％-2mgh-Fh二—B2mV2?2vMah由以上几式解得沪（

6、1］严習1—mv（2）对长木板由牛顿第二定律得F—mg=ma'摩擦力对木板做功为W二Fx,12x=-a、广，2根据功能关系木板增加的机械能等于摩擦力所做的功，即二W由以上各式解得厶E二2（4口一1）Pm^2r答：（1）滑块向上移动的加速度大小为°+2“加響:WQ-mv"（2）从滑块开始运动到与木板分离的过程屮木板增加的机械能随时间变化的函数关系式E二2（4u—1）umg叨.4.（9分）（2016浙江省温州选考科目模拟）某运动员做跳伞训练，他从悬停在空屮的直升飞机上由静止落下，如图所示，经过8s后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动，再经过16s后刚好到

7、达地面，且速度恰好为零。忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间。已知人和伞的总质量m二60kg。第19题图求：（1）打开降落伞时运动员的速度大小；（2）打开降落伞后运动员的加速度大小；（3）打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小。【名师解析】.（1）打开降落伞前，人和伞做自由落体运动运动v=（2分）得：v=80zk/s（1分）（2）打开降落伞后，人和伞一起做匀减速直线运动函4⑴分）a2—5m/s2〔1分）（3）根据牛顿第二定律得：JTLg-Ff=-iTL^（2分）得：J^=900N（1分）4.（2016四川宜宾一模）宜宾市某中学阳光体育活动跑操过

8、程如图所示。环形跑道由矩形ABCD和两个半圆BEC、DFA组成。已知AB长厶，AD长M跑操时，学生均匀地排列