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1、2a0.25s在水中上升时，由牛顿第二定律有：Fmg高处自由下落进入水中假设模型入水后受到大小恒为0.3N的二个过程是从最高点滑到出发点，两次过程根据牛顿第二定律分别有：mgsin37mgcos37mamgsin37解析 (1) 在企鹅向上“奔跑过程中： x2at 2 ，解得 x16 m.t a ，x 2a1t 2，word牛顿运动定律 A李仕才牛顿运动定律( 一)1(2018浙江 4 月学考19)可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏 如图 1 所示， 有一企鹅在倾 角为 37的倾斜冰面上，先以加速度 a0.5 m/s 2 从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔 跑， t 8 s 时， 突然卧倒以肚皮贴着
2、冰面向前滑行， 最后退滑到出发点， 完成一次游戏( 企 鹅在滑动过程中姿势保持不变) 假设企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数 0.25 ，sin 37 0.6 ，cos 37 0.8 ，g10 m/s 2. 求：图 1(1) 企鹅向上“奔跑的位移大小；(2) 企鹅在冰面上滑动的加速度大小；(3) 企鹅退滑到出发点时的速度大小 ( 计算结果可用根式表示)答案 (1)16 m(2)8 m/s 24 m/s 2(3)2 34 m/s1(2) 在企鹅卧倒以后将进展两个过程的运动， 第一个过程是从卧倒到最高点， 第二个过程是从最高点滑到出发点，两次过程根据牛顿第二定律分别有：1mgsin 37 mgcos 3
3、7 ma2mgsin 37 mgcos 37 ma解得： a1 8 m/s 2 ，a2 4 m/s 2.(3) 企鹅从卧倒滑到最高点的过程中， 做匀减速直线运动，设时间为t ，位移为 x at 11解得： x 1 m.1 / 6轿车由静止开始匀加速通过水平直道AB，再沿上坡路段BC匀加速0m/s由运动学公式vv0a1t1可得a10.3m/高处自由下落进入水中假设模型入水后受到大小恒为0.3N的了研究不同物体水下运动特征，使用质量m0.05kg的流线型1mv22(3) 落水之前的时间 t 1 g0.4 svword企鹅从最高点滑到出发点的过程中，设末速度为 v，初速度为 0，如此有：v2 02
4、2a2( xx)解得： v2 34 m/s.2.(2018浙江 6 月学考22)某校物理课外小组为了研究不同物体水下运动特征，使用质量 m0.05 kg 的流线型人形模型进展模拟实验，如图 2 所示实验时让模型从 h0.8 m 高处 自由下落进入水中 假设模型入水后受到大小恒为 f(F) 0.3 N的阻力和 F1.0 N的恒定浮力， 模型的位移大小远大于模型长度， 忽略模型在空气中运动时的阻力， 试求模型： ( 重力加速度 g 取 10 m/s 2)图 2(1) 落到水面时速度 v 的大小；(2) 在水中能到达的最大深度 H；(3) 从开始下落到返回水面所需时间 t .答案 (1)4 m/s(
5、2)0.5 m(3)1.15 s解析 (1) 忽略空气阻力，模型做自由落体运动，有 mgh即 v 2gh4 m/s.(2) 在水中加速度大小 a 16 m/s 2，如此根据匀变速直线运动规律 v2 2aH，可知 H0.5 m.v在水中下降的时间t 2 a0.25 s在水中上升时，由牛顿第二定律有： Fmg f(F) ma解得 a 4 m/s 22 / 6时间；(3)假设箱子与BC间的动摩擦因数20.40.1忽略模型在空气中运动时的阻力，试求模型：(重力加速度g取10车加速行驶的位移x28100m1234(2018新昌中5kg的箱子(可视为质点)，并给箱子持续施加水平方向F28所以 t 3 2H
6、阻列车减速行驶的位移 x1 v0t 1 2a1t 12 13 500 mworda 0.5 s所以总时间为 t t 1 t 2 t 3 1.15 s.3.(2016浙江 10 月学考19)如图 3 所示，在某段平直的铁路上，一列以 324 km/h 高速行驶的列车某时刻开始匀减速行驶， 5 min 后恰好停在某车站，并在该站停留 4 min，随后匀加 速驶离车站，经 8.1 km 后恢复到原速 324 km/h.( g 取 10 m/s 2)图 3(1) 求列车减速时的加速度大小；(2) 假设该列车总质量为 8.0 105 kg ，所受阻力恒为车重的 0.1 倍，求列车驶离车站加速过 程中牵引
7、力的大小；(3) 求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小答案 (1)0.3 m/s 2(2)1.210 6 N(3)108 km/h解析 (1) v0 324 km/h 90 m/s由运动学公式 vv0 a1t 1可得 a1 0.3 m/s 2 ，负号表示加速度方向与初速度方向相反(2) 由运动学公式 v02 2a2x可得 a2 0.5 m/s 2由牛顿第二定律可得牵 阻 2F F maF 0.1 mg联立解得： F牵 1.2 106 N.(3) 列车减速行驶的时间 t 1 300 s1列车在车站停留 t 2 240 s3 / 6，解得L1.6m即箱子沿水平面运动到距离B点1.6m
8、时速度/s.2.(2018浙江6月学考22)某校物理课外小组为阻力和F1.0N的恒定浮力，模型的位移大小远大于模型长度，ma解得a4m/s22/6worda0.5s所以v2v t t 30 m/s 108 km/h.1word列车加速行驶的时间 t 3 a0 180 s列车加速行驶的位移 x2 8 100 m1 2 34(2018新昌中学适应性考试 ) 如图 4 所示，水平地面上 AB长为 20 m， BC局部为减速缓冲 区，地面由特殊材料铺设而成，在地面 A处放上质量 m5 kg 的箱子( 可视为质点) ，并给箱子持续施加水平方向 F28 N的推力后， 箱子由静止开始运动 箱子与地面 AB间
9、的动摩擦因数 1 0.4 ，重力加速度 g10 m/s 2.图 4(1) 求箱子由 A运动到 B过程中的加速度大小；(2) 求箱子由 A运动到 B所用的时间；(3) 假设箱子与 BC间的动摩擦因数 2 0.4 0.1 L( 式中 L 为箱子在 BC局部所处的位置离 B 点的距离) ，如此箱子沿水平面运动到距离 B点多远时速度最大？答案 (1)1.6 m/s 2(2)5 s(3)1.6 m解析 (1) 对箱子，由牛顿第二定律得 FFf ma又有 f(F) 1mg解得 a1.6 m/s 2.(2) 据运动学公式有 xAB2at 2 ，解得 t 5 s.(3) 箱子所受合力为零时，速度最大，即 F
10、2mg02又 0.4 0.1 L，解得 L1.6 m即箱子沿水平面运动到距离 B点 1.6 m 时速度最大5. 航天飞机着陆时速度很大，可以用阻力伞使它减速，如图 5 所示假设一架质量为 m的航 天飞机在一条水平直跑道上着陆，着陆时速度为v0 ，着陆的同时立即打开阻力伞，减速过程 经历时间为t ，假定航天飞机着陆过程中所受阻力不变，问：4 / 6沿水平面运动到距离B点多远时速度最大？答案(1)1.6m/sN的推力后，箱子由静止开始运动箱子与地面AB间的动摩擦因数间内的平均速度大小答案(1)0.3m/s2(2)1.210105kg，所受阻力恒为车重的0.1倍，求列车驶离车站加度 l 2(0) .
11、(2) 着陆过程中的加速度大小为 a t0，0mv2word图 5(1) 这条跑道至少要多长？(2) 着陆过程所受阻力是多大？答案 (1) 2(0) (2) t 0v t mv解析 (1) 由 x 0t 可知， 着陆过程中航天飞机的位移大小为 xv2(0)t ，因此这条跑道的长v tv由牛顿第二定律知，着陆过程中所受阻力 f(F) ma t .6(2017温州市月考 ) 如图 6 为高速公路入口的简化示意图， 驾驶员在入口 A取卡处取得通行卡后，驾驶轿车由静止开始匀加速通过水平直道 AB，再沿上坡路段 BC匀加速运动至 C点进入高架主路( 通过 B点前、后速率不变) 轿车和驾驶员的总质量m2
12、103 kg ，从 A运动到 B经历的时间 t 4 s ，经过 B处的速度 v1 10 m/s ，BC段长 L100 m，到达 C处的速度v 20 m/s. 假设在行驶过程中受到的阻力 f(F)大小恒定，且为 2 103 N求：图 6(1) 轿车在上坡路段 BC运动的加速度 a1 的大小；(2) 轿车在 AB段运动的加速度 a2 的大小和牵引力 F 的大小 答案 (1)1.5 m/s 2(2)2.5 m/s 27 103 N解析 (1) 汽车在 BC段上坡过程中做匀加速直线运动， 根据位移和速度的关系可得 v 2(2) v1(2) 5 / 6ma解得a4m/s22/6worda0.5s所以时间；(3)假设箱子与BC间的动摩擦因数20.40.1速过程中牵引力的大小；(3)求列车从开始减速到恢复原速这段时间内的平均速度大小答案(1)0.3m/s2(2)1.21word2a1L，代入数据解得 a1 1.5 m/s 2.(2) 根据加速度的定义可得 a2 v v10t 4(10) m/s 2 2.5 m/s 2 ，根据牛顿第二定律可得 F f(F) ma2，解得 F7 103 N6 / 6
