高考物理二轮复习 100考点千题精练 第三章 牛顿运动定律 专题3.7 与牛顿运动定律相关的实际问题-人教版高三全册物理试题.doc

专题3.7与牛顿运动定律相关的实际问题
一、选择题
1.（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

（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，做竖直上抛运动，上升高度H3===2gt2，H’=H1+H2+H3=gt2+gt2+2gt2=
gt2=H=2.75H，选项C正确。
2．（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mg
B．加速时加速度的大小为g
C．减速时动力的大小等于mg
D．减速飞行时间t后速度为零
【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。

图1图2
3.北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，则：
A．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8N
B．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零
C．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8N
D.当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶

【参考答案】BD
【名师解析】当座舱落到离地面高度为40m的位置时，处于完全失重状态；故饮料瓶对手的压力为零．选项B正确A错误。座舱自由落体过程，有：
v2=2g（H-h）…①
座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有：
v2=2ah…②
由①②解得：a＝120/7m/s2=16.8m/s2
当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶处于超重状态，有：
F-mg=ma，解得F=26.6N，即当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶，选项C错误D正确。
4.（2016山西太原期末）“娱乐风洞”是一种惊险的娱乐项目。在竖直的圆筒内,从底部竖直向上的风可把游客“吹”起来,让人体验太空飘浮的感觉。假设风洞内各位置的风速均相同且保持不变,已知人体所受风力的大小与正对风的面积成正比,水平横躺时受风面积最大,站立时受风面积最小、为最大值的1/8；当人体与竖直方向成一倾角、受风面积是最大值的1/2时，人恰好可静止或匀速漂移。在某次表演中,质量为m的表演者保持站立身姿从距底部高为H的A点由静止开始下落;经过B点时,立即调整身姿为水平横躺并保持；到达底部的C点时速度恰好减为零。则在从A到C的过程中,下列说法正确的是

A．表演者加速度的最大值是g
B．B点的高度是H
C．从A到B表演者克服风力做的功是从B到C克服风力做功的1/6
D．若保持水平横躺,表演者从C返回到A时风力的瞬时功率为
【参考答案】C
【名师解析】由题意，人体受风力大小与正对面积成正比，设最大风力为Fm，由于受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速漂移，故可以求得重力G=Fm，人站立时风力为Fm，其下落加速度a1==g；人平躺下落时，其加速度a2==g，即表演者加速度的最大值是g，因而选项A错误；设B点的高度是h，下降的最大速度为v，根据匀变速直线运动规律，有v2=2a1(H-h）,v2=2a2h,，联立解得：h=H，选项B错误；表演者A至B克服风力所做的功W1=Fm(H-h）=FmH；B至C过程克服风力所做的功W2=Fmh=FmH，从A到B表演者克服风力做的功是从B到C克服风力做功的1/6，选项C正确。若保持水平横躺,人平躺上升时，其加速度a==g，表演者从C返回到A时，速度v