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C5 牛顿运动定律综合
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2021届四川省成都外国语学校高三11月月考解析版（202211）】9.(15分) 如图所示，光滑斜面倾角为37°，一带正电的小物块质量为m，电荷量为q，置于斜面上，当沿水平方向加如图所示的匀强电场时，带电小物块恰好静止在斜面上，从某时刻开头，电场强度变化为原来的，求：（重力加速度为g）
(1)原来的电场强度；
(2)场强转变后，物块运动的加速度．
（3）电场转变后物块运动经过L的路程过程机械能的变化量。
【答案】【学问点】力与电场相结合的综合应用题—共点力平衡条件、牛顿其次定律、功和能的关系的综合应用。C5、I3、I7。
【答案解析】答案：(1) (2) ，方向沿斜面对下（3）。解析：（1）对小球进行受力分析，图略。由图可列方程如下：，。两式联立得：。（2）若时，由受力图（图略）进行正交分解得列方程如下：，将E代入得：沿斜面对下。（3）在运动过程中，重力做功不转变系统的机械能，电场力做负功，系统机械能削减，则有：，负号表示削减。
【思路点拨】本题求解的关键是受力分析，开头列平衡方程求原来的电场强度。当电场强度转变后，进行受力分析，建立坐标系，依据牛顿其次定律列动力学方程求带电物块的加速度。最终要分析清楚重力做功不转变机械能，只有电场力做功才能转变机械能，依做功的表达式求出机械能的变化量。
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2021届四川省成都外国语学校高三10月月考（202210）】9（15分）.宇航员来到某星球表面做了如下试验：将一小钢球由距星球表面高（远小于星球半径）处由静止释放，小钢球经过时间落到星球表面，该星球为密度均匀的球体，引力常量为.
（1）求该星球表面的重力加速度；
（2）若该星球的半径为，忽视星球的自转，求该星球的密度；
（3）若该星球的半径为，有一颗卫星在距该星球表面高度为处的圆轨道上绕该星球做匀
速圆周运动，求该卫星的线速度大小.
【答案】【学问点】自由落体运动、牛顿其次定律和万有引力定律在星球上的应用。C5、D4、D5
9. 【答案解析】（1）由，得；
（2） 用表示月球质量，在月球表面对质量为的物体有：
，又
解得：
（3） 用表示卫星质量，有牛顿其次定律：,解得
【思路点拨】由自由落体运动的位移公式求在星球表面的重力加速度，再用万有引力定律和质量表达式综合求解星球的密度。最终由万有引力定律和牛顿其次定律求解卫星绕星球做匀速圆周运动的线速度（留意运动的半径）。
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2021届四川省成都外国语学校高三10月月考（202210）】6.质量为的汽车发动机额定输出功率为，当它在平直的大路上以加速度由静止开头匀加速启动时，其保持匀加速运动的最长时间为，汽车运动中所受的阻力大小恒定，则
A.若汽车在该平直的路面上从静止开头以加速度匀加速启动，
其保持匀加速运动的最长时间为
B.若汽车以加速度由静止开头在该路面上匀加速启动，经过时间发动机输出功率为
C.汽车保持功率在该路面上运动可以达到的最大速度为
D.汽车运动中所受的阻力大小为
【答案】【学问点】机车功率问题考查题。C5、E1
【答案解析】BC。依据牛顿其次定律可得：，，获得最长时间的速度为， =，，两式联立明显不为；A错；若汽车以加速度由静止开头在该路面上匀加速启动由可得时间末的速度为，经过时间时的速度为，即功率为原来的二分之一，B正确；当以P恒定不变时，是当发动机的牵引力等于阻力时，速度最大，即为 ，由此计算可知C答案正确；D答案错误
【思路点拨】本题要把握中的F是指牵引力不是合力，F要依据牛顿其次定律求解，阻力设定后，依题意是不变的，然后依据所给定的条件和选项依规律求解选择正确答案。
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2021届兰州一中高三班级考试理科综合物理试题】25.（19分）如图所示，长L＝9m的传送带与水平方向的倾角为37° ，在电动机的带动下以v=4m/s 的速率顺时针方向运行，在传送带的B端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块拦住，在传送带的A端无初速地放一质量m＝1kg的物块，它与传送带间的动摩擦因数=0.5 ，物块与挡板的碰撞能量损失及碰撞时间不计。（ g=10m/s2，）求：
（1）物块从第一次静止释放到与挡板P第一次碰撞后，物块上升到最高点时到挡板P的距离；
（2）物块最终的运动状态及达到该运动状态后电动机的输出功率。
P
B
A
【答案】【学问点】匀变速运动规律和牛顿其次定律在皮带传动上的应用，功率的概念。A2、C5、E1。
【答案解析】1）物块从A点由静止释放，向下运动的加速度为a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，与P碰前的速度v1==6m/s，物块与挡板碰撞后，以v1的速率反弹，因v1>v，物块相对传送带向上滑，物块向上做减速运动的加速度为a2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2
物块速度减小到与传送带速度相等所需时间
物块向上的位移
物块速度与传送带速度相等后，，物块向上做减速运动的加速度
a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，物块向上的位移，离P点的距离x1+x2=5m
（2）物块上升到传送带的最高点后，物块沿传送带向下加速运动，与挡板P其次次碰掸前的速度，碰后因v2>v，物块先向上做加速度为a2的减速运动，再做加速度为的减速运动，以此类推经过多次碰撞后物块以的速率反弹，故最终物块在P与离P 点4m的范围内不断做向上的加速度为2 m/s2的减速运动和向下做加速度为2 m/s2的加速运动，物块的运动达到这一稳定状态后，物块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力，故电动机的输出功率P=（μmgcosθ）v=16W
【思路点拨】本题是匀变速运动规律和牛顿其次定律在皮带传动上的应用，求解的关键是滑动摩擦力的方向，但滑动摩擦力的方向又与物块、传送带的速度大小、运动方向有关。只要分析清了这一点就不难求解第一问。在第2问是经过多次碰撞后物块最终以的速率反弹，即物块最终在P与离P 点4m的范围内不断做向上的加速度为2 m/s2的减速运动和向下做加速度为2 m/s2的加速运动。当达到这个稳定状态后，物块对传送带有一与传送带运动方向相反的阻力，就可求出电动机的输出功率P=（μmgcosθ）v=16W。
【【原创精品解析纯word版】理综卷·2021届黑龙江省大庆铁人中学高三10月月考（202210）】24．（13分）如图所示，一根长为L=5m的轻绳一端固定在O′点，另一端系一质量m=1 kg的小球。将轻绳拉至水平并将小球由位置A静止释放，小球运动到最低点O时，轻绳刚好被拉断。O点下方有一以O点为圆心，半径m的圆弧状的曲面，全部阻力不计，己知重力加速度为g=10m/s2，求：.
（1）轻绳所能承受的最大拉力Fm的大小。
（2）小球落至曲面上的动能。
【答案】【学问点】牛顿其次定律、平抛运动、圆周运动、机械能守恒定律综合应用题。C5、D2、D4、E3。
【答案解析】解析：（1）小球由A到O的过程，由机械能守恒定律，有：mgL=， 2分
在O点，由牛顿其次定律，Fm-mg=m， 2分
解得：Fm=3mg=30N。
由牛顿第三定律可知轻绳所能承受的最大拉力为30N。 1分
（2）小球从O点平抛，有：x=v0t， 1分
y=gt2， 1分
小球落至曲面上，有x2+y2=R2， 2分
联立解得t=1s。 2分
小球落至曲面上的动能Ek=mv2
代入数据得Ek=100J。 2分
【思路点拨】从A到O点的过程中，运用机械能守恒定律求速度，后用牛顿其次定律求绳所受的拉力，第一问结果不要遗忘了牛顿第三定律了；其次问首先依平抛运动规律列式，再用曲线方程联立求时间，由此依据动能的表达式求小球落在曲面上的动能。
【【原创纯word版精品解析】物理卷·2021届山东省潍坊一中高三10月第一次月考（202210）】7．汽车在平直大路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率马上减小一半并保持该功率连续行驶。以下四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开头，汽车的速度与时间的关系
【答案】【学问点】牛顿运动定律的综合应用；功率、平均功率和瞬时功率．C5 E1
【答案解析】C 解析： 汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，依据功率和速度关系公式P=Fv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式P=Fv可知，功率确定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故物体做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，物体重新做匀速直线运动；故选C．
【思路点拨】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力，依据功率和速度关系公式P=Fv，功率减小一半时，牵引力减小了，物体减速运动，依据牛顿其次定律分析加速度和速度的变化状况即可．本题关键分析清楚物体的受力状况，结合受力状况再确定物体的运动状况．
【【原创精品解析纯word版】物理卷·2021届辽宁省沈阳二中高三上学期期中考试解析（202211）】16．（11分）为了解决高楼救险中云梯高度不够高的问题，可在消防云梯上再伸出轻松的滑杆。被困人员使用平安带上的挂钩挂在滑杆上、沿滑杆下滑到消防云梯上逃命。通常滑杆由AO、OB两段直杆通过光滑转轴在O处连接，滑杆A端用挂钩钩在高楼的固定物上，且可绕固定物自由转动，B端用铰链固定在云梯上端，且可绕铰链自由转动，以便调整被困人员滑到云梯顶端的速度大小。设被困人员在调整好后的滑杆上下滑时滑杆与竖直方向的夹角保持不变，被困人员可看作质点、不计过O点时的机械能损失。已知AO长L1 = 6m、OB长L2 = 12m、竖直墙与云梯上端点B的水平距离d = 13.2m，被困人员平安带上的挂钩与滑杆AO间、滑杆OB间的动摩擦因数均为μ= 5/6。为了平安被困人员到达云梯顶端B点的速度不能超过6m／s，取g=10m/s2。
（1）现测得OB与竖直方向的夹角为53o，此时AO与竖直方向的夹角是多少？分析推断这种条件下被困人员滑到B点是否平安。（sin37o=0.6, cos37o=0.8）
（2）若云梯顶端B点与竖直墙间的水平距离保持不变，求能够被平安营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离。（结果可用根式表示）
【答案】【学问点】匀变速运动规律、牛顿其次定律、动能定理综合应用考查题。属于力气检测考查。A2、C5、E2。
【答案解析】（1）设OA、OB与竖直方向的夹角分别为，由几何关系；
d=L1sin+L2sin =37°(2分)
由牛顿其次定律：mgcos-mgsin=ma1 a1=3m/s2
V02=2a1L1 V0=6m/s
mgcos-mgsin=ma2 a2=-2/3m/s2
VB2-V02=2（a2）L2 VB=2m/s 因VB<6m/s,被困人员能平安到达云梯顶端B点。（4分）
（2）设滑杆两端点AB的最大竖直距离为h，对被困人员下滑全过程由动能定理得：
) （2分）
若两杆伸直，AB间的竖直高度为：
（1分) （2分）
所以能够被平安营救的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离应为。（1分）
【思路点拨】本题设计新颖，首先要求同学认真审题，把握每一问的关键点，在第1问中，要依据几何学问搞清几个角度关系，然后应用牛顿其次定律和匀变速运动规律综合求解被困人中员是否能平安到达云梯顶端B点。第2问先用动能定理列式求出表达式。还要利用几何学问求解相应的被困人员与云梯顶端B的最大竖直距离，达到求解目的。
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