1、專題09 與牛頓運(yùn)動定律相關(guān)的實(shí)際問題一、2012高考題1（2012·上海物理）如圖，將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)=0. 8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角=53°的拉力F，使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運(yùn)動，求F的大小。2.(16分) （2012·浙江理綜）為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系，小明同學(xué)用石蠟做成兩條質(zhì)量均為m、形狀不同的“A魚”和“B魚”，如圖所示。在高出水面H處分別靜止釋放“A魚”和“B魚”,“A魚”豎直下潛hA后速度減小為零，“B魚”豎直下潛hB后速度減小為

2、零。“魚” 在水中運(yùn)動時，除受重力外，還受到浮力和水的阻力。已知“魚”在水中所受浮力是其重力的 10/9 倍，重力加速度為g, “魚”運(yùn)動的位移值遠(yuǎn)大于“魚”的長度。假設(shè)“魚”運(yùn)動時所受水的阻力恒定，空氣阻力不計。求：（1）“A魚”入水瞬間的速度vA；（2）“A魚”在水中運(yùn)動時所受阻力fA；（3）“A魚”和“B魚”在水中運(yùn)動時所受阻力之比fAfB 。二、2012模擬題1（2012年5月湖北武漢模擬）如圖甲、乙所示，在水平面上運(yùn)動的小車內(nèi)，有一質(zhì)量為M的物體與兩根勁度系數(shù)分別為k1、k2的彈簧連接。開始時兩彈簧均未發(fā)生形變，不計物體與小車間的摩擦。當(dāng)小車以加速度a向右做勻加速直線運(yùn)動時，甲、乙兩

3、圖中物體相對于小車的位移量分別為：AA，B，C，D，2（2012洛陽月考）2010年11月，中國選手在亞運(yùn)會上再創(chuàng)佳績。舉重運(yùn)動是力量與技巧充分結(jié)合的體育項(xiàng)目，就“抓舉”而言，其技術(shù)動作可分為預(yù)備，提杠鈴，發(fā)力，下蹲支撐，起立 ，放下杠鈴等六個步驟，如圖所示照片表示了其中幾個狀態(tài)，現(xiàn)測得輪子在照片中的直徑為1.0cm，在照片上用尺量出從發(fā)力到支撐，杠鈴上升的距離為h1 =1.3cm，已知運(yùn)動員所舉杠鈴的直徑是45cm，質(zhì)量為150kg，運(yùn)動員從發(fā)力到支撐歷時0.8s.g=10m/s2。（從發(fā)力到支撐過程：可簡化為先勻加速上升達(dá)到最大速度，再豎直上拋達(dá)到最高點(diǎn)）試估算： (1)從發(fā)力到支撐這個過

4、程中杠鈴實(shí)際上升的高度h=？（2）從發(fā)力到支撐這個過程中杠鈴向上運(yùn)動的最大速度？(3) 若將運(yùn)動員發(fā)力時的作用力簡化為恒力，則該恒力有多大？圖33中央經(jīng)濟(jì)工作會議強(qiáng)調(diào)抓好糧食生產(chǎn)，進(jìn)一步落實(shí)糧食安全責(zé)任，提高糧食最低收購價格，增加主要農(nóng)產(chǎn)品儲備。右圖為糧食倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖。它由兩臺皮帶傳送機(jī)組成，一臺水平傳送，AB兩端相距3m；另一臺傾斜，傳送帶與地面傾角=30°，CD兩端相距4.45m。BC相距很近。水平傳送帶以5m/s的速度沿順時針方向轉(zhuǎn)動。現(xiàn)將質(zhì)量為10kg的一袋大米無初速度地放在A段，它隨傳送帶到達(dá)B端后，速度大小不變地傳到傾斜傳送帶的C點(diǎn)。米袋與兩傳送帶之間的

5、動摩擦因數(shù)均為=0.5，g取10m/s2，sin37°=0.6.cos37°=0.8.（1） 若CD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶在CD上所能夠上升的最大距離。（2） 若傾斜傳送帶CD以4m/s的速率順時針方向轉(zhuǎn)動。求米袋從C運(yùn)動到D所用的時間。圖10甲乙AAB4. （2012年5月北京海淀區(qū)查漏補(bǔ)缺）如圖10甲所示，一根質(zhì)量可以忽略不計的輕彈簧，勁度系數(shù)為k，下面懸掛一個質(zhì)量為m的砝碼A。手拿一塊質(zhì)量為M的木板B，用木板B托住A向上壓縮彈簧到一定程度，如圖乙所示。此時如果突然撤去木板B，則A向下運(yùn)動的加速度a（a>g）。現(xiàn)用手控制使B以加速度a/3向下做勻加速直線

6、運(yùn)動。（1）求砝碼A做勻加速直線運(yùn)動的時間。（2）求出這段運(yùn)動過程的起始和終止時刻手對木板B的作用力大小的表達(dá)式。5.(2012年4月20日湖北武漢調(diào)研測試)滑降賽是冬季奧運(yùn)會高山滑雪項(xiàng)目中的一個小項(xiàng)。如圖是簡化后滑降賽的雪道示意圖,一運(yùn)動員腳踏長L=1.6 m的滑雪板從傾角為30°的雪道上由靜止開始勻加速下滑，滑雪板先后穿過用旗桿插成的兩個旗門A，B,所用時間分別為t1=0. 4 s和t2 =0.1s已知滑雪板與雪道之間的動摩擦因數(shù)=/15，重力加速度g = 10 m/s2,求兩個旗門A B之間的距離s。6（16分）（2012年5月福建廈門模擬）如圖所示,隧道是高速公路上的特殊路段

7、也是事故多發(fā)路段之一。某日，一轎車A因故恰停在隧道內(nèi)離隧道入口50米的位置。此時另一轎車B正以v0=90km/h的速度勻速向隧道口駛來，轎車B的駕駛員在進(jìn)入隧道口時才發(fā)現(xiàn)停在前方的轎車A并立即采取制動措施。假設(shè)該駕駛員反應(yīng)時間t1=0.57s,轎車制動系統(tǒng)響應(yīng)時間(開始踏下制動踏板到實(shí)際制動)t2=0.03s,轎車制動時制動力恒為自身重力的0.75倍,g取10m/s2.試通過計算說明該轎車B會不會與停在前面的轎車A相撞?若會相撞，那么撞前瞬間轎車B速度大小為多少?若不會相撞，那么停止時與轎車A的距離為多少？. 7.（15分）（2012年3月山東省淄博市一模）如圖所示，傳送帶的水平部分AB長為L=5m，以v0=4m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，水平臺面BC與傳送帶平滑連接于B點(diǎn)，BC長S=1m，臺面右邊有高為h=0.5m的光滑曲面CD，與BC部分相切于C點(diǎn)。一質(zhì)量m=1kg的工件（視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)無初速度釋放，工件與傳送帶及臺面BC間的動摩擦因數(shù)均為=0.2，g=10m/s2，求(1)工件運(yùn)動到B點(diǎn)時的速度大小；(2)通過計算說明，工件能否通過D點(diǎn)到達(dá)平臺DE上。7.（15分）圖甲圖乙8拓展訓(xùn)練可以增強(qiáng)員工的團(tuán)隊(duì)意識和協(xié)作精神。圖甲是拓展訓(xùn)練中的跨越高空斷橋示意圖。隊(duì)員跨越斷橋后，在保險繩拉力作用下降落地面。假設(shè)保險繩中串聯(lián)一個拉