牛頓運(yùn)動(dòng)定律答案

1、?第三章牛頓運(yùn)動(dòng)定律?答案:前面局部答案請(qǐng)見(jiàn)網(wǎng)頁(yè)相關(guān)局部，貝U ( m m) g =15 、解析：(1)對(duì)A、B整體研究，設(shè) A、B一起運(yùn)動(dòng)的加速度大小為(m + mB) ai當(dāng)A剛要落地時(shí)，設(shè)速度大小為 v,那么v=這個(gè)過(guò)程運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t1 =2ha110hA落地后,B以速度v做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的時(shí)間2h5g上升的高度h= 2g=1h2g 5因此B上升的最大高度為 H= h + 5h = |h5 5 設(shè)物塊C沿斜面下滑的加速度為a2,那么mg>in30 ° -卩 mgcos30°= ma32 =132g-亍物塊C在斜面上運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)度 x = 2h一一 1 2由

2、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 x= 2&2tt = t 1 + t 2解得卩=4273答案：|h (2)器B有mg= Ma2752716 、解析：當(dāng)A B之間到達(dá)最大靜摩擦力時(shí)，由牛頓第二定律得，對(duì)對(duì)AB有Fo=(俯ma。2 解得 ao= 0.5 m/s , Fo = 3 N(1) 當(dāng)F1 = 2 N時(shí)，A、B相對(duì)靜止，一起向右運(yùn)動(dòng)，有F =(阿 ma, 1 2 在11= 2 s內(nèi)的位移為 S1 = 日帖解得 S1 = 0.67 m.(2) 在上一過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)末速度為vi = aiti.當(dāng)F2= 4 N時(shí)，A運(yùn)動(dòng)的加速度為 a2,有F2-卩mg= maB的運(yùn)動(dòng)的加速度為 ao= 0.5 m/s 誤，D項(xiàng)

3、正確；人在最高點(diǎn)，由向心力公式可得，F(xiàn)+ mg= nR 當(dāng)v = gR時(shí)，F(xiàn)= 0, A項(xiàng)錯(cuò) 誤；當(dāng)v>,gR時(shí)，F(xiàn)>0,人對(duì)座位能產(chǎn)生壓力；當(dāng) vv.gR時(shí)，F(xiàn)<0，平安帶對(duì)人產(chǎn)生拉力， B 項(xiàng)錯(cuò)誤.答案：D 、解析：設(shè)圓錐擺的高為h,那么mgh =吟=mo 2r = nO2n) 2r = ma故v=r、低 «設(shè)A滑至木板右端時(shí)時(shí)間為 t，那么A B的位移分別為：1 2 1 2S2= vit + 22七,S3 = vit + aot由幾何關(guān)系得L= S2 S3解得t = iS，故符合題意此時(shí)，木板的速度為 V2= vi+ aot之后，木板勻速運(yùn)動(dòng)位移S4= V2(

4、2 t)24 S時(shí)間內(nèi)，B在水平地面上滑動(dòng)的距離S5= S3 + S4解得 S5= 2.09 m.答案：(i)0.67 m (2)2.09 m?第四章 曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力與航天?答案:1 、解析：物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)， 取決于物體所受合外力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向是否共線， 只要兩者不共線，無(wú)論物體所受合外力是恒力還是變力，物體都做曲線運(yùn)動(dòng)，假設(shè)兩者共線， 做直線運(yùn)動(dòng)，那么選項(xiàng) A正確，B錯(cuò)誤；由垂直速度方向的力改變速度的方向，沿速度方向的 力改變速度的大小可知， C正確；兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn) 動(dòng)，那么選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：AC2 、解析：設(shè)運(yùn)發(fā)動(dòng)放箭的位置處離目標(biāo)的距離為X

5、,運(yùn)發(fā)動(dòng)要在最短的時(shí)間內(nèi)擊中目,.g，£g.因兩圓錐擺的h相同，而r不同，故兩小球運(yùn)動(dòng)的線速度不標(biāo)，射箭方向必須垂直于跑道，同時(shí)合速度必須指向目標(biāo)， 運(yùn)發(fā)動(dòng)合速度與分速度的矢量三角形如下圖，dVid那么射擊時(shí)間t =,在射擊時(shí)間內(nèi)馬沿跑道的位移Si = Vit,故放刖位置v2v2距目標(biāo)的距離：x d2+ S2=山土遊答案：C甘v23 、解析：2 2人在最低點(diǎn)，由向心力公式可得，F(xiàn) mg=殆，即F= mg niR>mg故C項(xiàng)錯(cuò)同，角速度的大小相等，周期相同，向心加速度不同.答案：AC變軌后的軌道半徑為原來(lái)的4倍，選項(xiàng)D錯(cuò)誤;解析:T=企-_gm知T1 : T2= 1 : 8,選項(xiàng)

6、C正確.答案：C3 2= 8 : 1，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由A錯(cuò)；由6 、解析：“神舟十號(hào)飛船要與“天宮一號(hào)對(duì)接，可以在低軌道上加速,GMmr2= mV/r得v = 孚 冒即“天宮一號(hào)運(yùn)行的速度小于地球的第一宇宙速度,B錯(cuò)；由于“空間站軌道高度低于同步衛(wèi)星軌道高度，即“空間站運(yùn)行角速度大于地球C對(duì)；在“空間站工自轉(zhuǎn)角速度，所以站在地球赤道上的人觀察到“空間站向東運(yùn)動(dòng),作的宇航員因完全失重而在其中懸浮，D錯(cuò).答案：C1 2 -7 、解析：由h = 2gt可得h= 0.8 m，如下圖，小球落點(diǎn)有兩種可能，假設(shè)小球落在左側(cè)，由幾何關(guān)系得平拋運(yùn)動(dòng)水平距離為0.4 m，初速度為1 m/s ;假設(shè)小球落在右側(cè)，平

7、拋運(yùn)動(dòng)的水平距離為1.6 m，初速度為4 m/s , AD正確.答案：AD8 、解析：由于不知該外星球的自轉(zhuǎn)周期，故不能判斷該外星球的同步衛(wèi)星周期與地球 同步衛(wèi)星的周期的關(guān)系，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；由g= GMFt可知該外星球外表的重力加速度為地球 外表的8倍，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由v=:GM可知，該外星球的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的2倍，選項(xiàng)C正確；由于中心天體的質(zhì)量不同，那么繞該外星球的人造衛(wèi)星和以相同軌道半徑繞地球的人造衛(wèi)星的運(yùn)行速度不相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案：C9 、解析：根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得,1 2yy = 2gt , x= V0t, tan 0 = 一，解得,2 X22votan 0 x=g當(dāng)小

8、球由初速度 v改為2v時(shí)，小球的水平位移變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，小球?qū)⒙溆?e點(diǎn)，A項(xiàng)錯(cuò)yVy誤，B項(xiàng)正確；- =tan 0，= 2tan 0，根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)位移方向的夾角不變可知，小球落XVx在斜面時(shí)的速度方向與斜面間的夾角也不變，C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確.答案：BD10 、解析：離心力是一種慣性的表現(xiàn)，實(shí)際不存在，A錯(cuò)誤；模型最下部受到鐵水的作用力最大，最上方受到的作用力最小，B錯(cuò)誤；最上部的鐵水如果恰好不離開(kāi)模型內(nèi)壁，那么重力提供向心力，由 mg= mw 2R可得3= R故管狀模型轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度3至少為C正確，D錯(cuò)誤.答案：C11 、解析：在空間站中，小球處于完全失重狀態(tài)， 在水平軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)軌道沒(méi)有

9、壓力,也不受摩擦力，在同一圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，對(duì)軌道的壓力處處大小相等，且無(wú)論小球的初速度多小，都可到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)，故正確答案為C項(xiàng).答案：C12 、解析：物體拋出時(shí)的初速度為水平速度，即5 m/s，豎直方向下落25 m用時(shí)2.5 s,2h2h那么重力加速度g=嚴(yán)=8 m/s2,落地時(shí)豎直方向的速度為 Vh= -f = 20 m/s，那么落地時(shí)的速度 為202+ 52 m/s = 425 m/s，由于物體的質(zhì)量未知，所以引力大小不能確定.答案：AC13、解析：(2)豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)， 根據(jù)y2-yi= gt2,可求出時(shí)間間隔為t = 0.1 s,水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根

10、據(jù) x= vot，可求出vo= 1 m/s，該拋出點(diǎn)坐標(biāo)為(x, y)，到 A點(diǎn)的時(shí)間為t，從拋出點(diǎn)到A點(diǎn)，'X = Vot1 兒2 y=評(píng)從拋出點(diǎn)到B點(diǎn),'0.10 x= Vo t + Qh 11 .0.15 y=尹 t + Q 2可求出拋出點(diǎn)坐標(biāo)為(一0.1 m , 0.05 m).答案：(1)b c d f (2)1( 0.1 m , 0.05 m)14 、解析：(1)因行星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，于是軌道半長(zhǎng)軸a即為軌道半徑r，根據(jù)萬(wàn)有引力定律和牛頓第二定律有n行 Mlfc2 n 2G廠=m行rrT于是有(2)在地月系統(tǒng)中，設(shè)月球繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R周期為T(mén),由式可得

11、F3G2=2M 地T 4 n解得血=6X 1024 kgG(IW = 5X 1024 kg 也算對(duì)) 答案：(1) k=2M太(2) M® = 6X 1024kg4 n1 215 、解析：(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)時(shí)的速度大小vb,由機(jī)械能守恒定律得，？mv!= mgl解得，Vb=2gl = 4.0 m/s.1 2 小球從B點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得，x= VBt y = H l = 2gt解得，x = VB=0.80 m.(3) 輕繩碰到釘子時(shí)，輕繩拉力恰好到達(dá)最大值2VBFm,由牛頓第二定律得，F(xiàn)m mg= mrr = l d解得，F(xiàn)m= 9 N輕繩能承受的最大拉力為9 N.答案：(1)4 m/s (2)0.8 m (3)9 N16、解析：(1)設(shè)小球擊中滑塊時(shí)的速度為V,豎直速度為Vy,V0由幾何關(guān)系得一=tan37 °vy設(shè)小球下落的時(shí)間為t，豎直位移為y，水平位移為x,由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得Vy= gt y= *gt2 x= V0t 設(shè)拋出點(diǎn)到斜面