高考物理100考点最新模拟题千题精练专题3.8与牛顿定律相关实际问题（含解析）

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1、专题3.8与牛顿运动定律相关的实际问题一、选择题1．.绰号“威龙”的第五代制空战机歼－20具备高隐身性、高机动性能力，为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥，歼－20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度。假设某次垂直飞行测试实验中，歼－20加速达到50m/s后离地，而后开始竖直向上飞行试验。该飞机在10s内匀加速到3060km/h，匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5km。假设加速阶段所受阻力恒定，约为重力的0.2。已知该歼－20质量为20吨，声速为340m/s，忽略战机因油耗等导致质量的变化。则下列说法正确的是(　　)A．本次飞行测试的匀速阶

2、段运行时间为26.5sB．加速阶段系统的推力为1.84×106NC．加速阶段时飞行员有晕厥可能D．飞机在匀速阶段时爬升高度为14.25km【名师解析】　加速阶段初速度v0＝50m/s，末速度v＝3060km/h＝850m/s，根据v＝v0＋at，加速度a＝80m/s2＝8g，飞行员不会昏厥，选项C错误；根据牛顿第二定律F－mg－f＝ma，推力F＝mg＋f＋ma＝1.84×106N，选项B正确；加速阶段上升的高度x＝v0t＋at2＝4500m，即匀速上升距离14km，选项D错误；匀速飞行时间t＝＝s＝16.47s，选项A错误。【参考答案】　B2.某班级同学要调

3、换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。已知桌子的总质量为10kg，若拉力的最小值为50N，此时拉力与水平方向间的夹角为θ。重力加速度大小为g=10m/s2，桌子与地面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，则（）A．μ=，θ=60°　B．μ=，θ=60°C．μ=，θ=30°　D．μ=，θ=30°【参考答案】D【名师解析】对桌子受力分析，如图所示。根据平衡条件可知，水平方向有Fcosθ–Ff=0，竖直方向有FN+Fsinθ–G=0，其中Ff=μFN，故F=，令μ=tanα，则F=；当θ=α时，F有最小值，Fmin=Gsinα=50N，α=30°，故

4、μ=tan30°=，θ=30°，选项D正确。3.（2018开封质检）某实验小组设计了一个模型火箭，由测力计测得其重力为G。通过测量计算此火箭发射时刻提供大小为F=2G的恒定推力，且持续时间为t。随后小明又对设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当火箭飞行经过t/2时，火箭丢弃一半的质量，剩余t/2时间，火箭推动剩余的一半继续飞行。若采用原来的方法火箭可上升的高度为H，则采用改进后方案火箭最高可上升的高度为（重力加速度取g，不考虑燃料消耗引起的质量变化）（）A．1.5HB．2HC．2.75HD．3.25H【参考答案】C【名师解析】原方案，加速上升过程，由牛

5、顿运动定律，F-G=ma，解得a=g；加速上升高度h1=at2=gt2，t时刻向上的速度v=at=gt，失去推力后，做竖直上抛运动，上升高度h2===gt2，H=h1+h2=gt2。改为二级推进后，开始加速上升过程，由牛顿运动定律，F-G=ma1，解得a1=g；t/2时间加速上升高度H1=a1（t/2）2=gt2，t/2时刻向上的速度v1=a1t/2=gt/2，丢弃一般质量后，由牛顿运动定律，F-G=ma2，解得a2=3g；t/2时间加速上升高度H2=v1t/2+a2（t/2）2=gt2，t时刻向上的速度v2=v1+a2t/2=2gt，失去推力后，做竖直上抛

6、运动，上升高度H3===2gt2，H’=H1+H2+H3=gt2+gt2+2gt2=gt2=H=2.75H，选项C正确。4．（2018洛阳一模）如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是(　)A．加速时动力的大小等于mgB．加速时加速度的大小为gC．减速时动力的大小等于mgD．减速飞行时间t后速

7、度为零【参考答案】BC【命题意图】本题考查力的合成、牛顿运动定律及其相关的知识点。【名师解析】画出使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行时的受力矢量图，如图1所示，由2mgcos30°=F，可得加速时动力的大小等于F=mg，选项A错误；动力F与飞船重力mg的合力等于mg，所以飞船加速时加速度的大小为g，选项B正确；画出使飞行器沿原方向匀减速飞行时的受力矢量图，如图2所示，由sin60°=F’/mg可得减速时动力的大小等于F’=mg，选项C正确；加速飞行时间t后的速度为v=at=gt。减速飞行的合外力大小为mgcos60°=mg/2，减

8、速飞行的加速度大小为g/2，减速飞行时间2t后速度为