| 牛顿第二定律的两类基本问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

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必修1

第四章 牛顿运动定律

4.6 用牛顿运动定律解决问题(一)

牛顿第二定律的两类基本问题

$2025$$2$$27$日至$3$$10$日,第十二届残运会高山滑雪比赛在新疆乌鲁木齐丝绸之路国际滑雪场举行。如图所示为一简化后的滑雪的雪道模型示意图,竖直平面内半径$R=5\ \text{m}$的光滑四分之一圆弧轨道与水平雪道相切于$B$点。质量$m=60\ \text{kg}$的运动员由$A$点静止下滑,最后静止于水平雪道上的$C$点。已知运动员与地面$BC$间的动摩擦因数$\mu=0.25$。运动员可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度大小为$g=10\ \text{m}/\text{s}^{2}$,则运动员在$B$点时所受圆弧轨道的支持力大小${{F}_{\text{N}}}$$B$$C$两点间的距离$x$分别为$(\quad\ \ \ \ )$

["

$F_{\\text{N}}=1800\\ \\text{N}$$x=20\\ \\text{m}$

","

$F_{\\text{N}}=1800\\ \\text{N}$$x=40\\ \\text{m}$

","

$F_{\\text{N}}=3600\\text{ N}$$x=20\\text{\\ m}$

","

$F_{\\text{N}}=3600\\ \\text{N}$$x=40\\ \\text{m}$

"]
[["A"]]

运动员从$A$$B$过程,根据机械能守恒定律有$mgR=\dfrac{1}{2}mv_{B}^{2}$,解得得$v_{B}=10\;\text{m}/\text{s}$。运动员在$B$点时,根据牛顿第二定律有${{F}_{\text{N}}}-mg=\dfrac{mv_{B}^{2}}{R}$,解得$F_{\text{N}}=1800\;\text{N}$。运动员由$B$点运动到$C$点的过程中,根据动能定理有$-\mu mgx=0-\dfrac{1}{2}mv_{B}^{2}$,解得$x=20\;\text{m}$

故选$\rm A$

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如图所示,细杆两端固定,质量为的物块穿在细杆上。初始时刻。物块刚好能静止在细杆上。现以水平向左的力作用在物块上,随时间的变化如图所示。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长,重力加速度为,。 如图所示,足够长的传送带与水平面的夹角为,速率恒为,宽为的区域存在与传送带平面垂直向上的匀强磁场,磁感应强度大小为。边长为、质量为、电阻为的正方形线框置于传送带上,进入磁场前与传送带保持相对静止,线框边刚离开磁场区域时的速率恰为。若线框或边受到安培力,则其安培力大于。线框受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,动摩擦因数,边始终平行于,重力加速度为。下列选项正确的是 如图甲所示,质量为的人骑着一辆质量为的自行车,以的速度在笔直的水平马路上匀速行驶,遇红灯后在距停车线处开始刹车,假设刹车后自行车做匀减速直线运动。 如图,利用动滑轮吊起质量为的物体,滑轮与绳的摩擦及重力均不计,竖直向上拉动细绳,使重物从静止开始以的加速度上升,则拉动的过程中物体克服重力做功为,末拉力的功率为。 “辽宁号”航空母舰的质量为,以速度 沿直线匀速驶向某训练海域,此时多台蒸汽轮机发动机的输出总功率为。若因需要临时关闭其中一半的发动机,则发动机刚刚关闭时“辽宁号”航空母舰的加速度大小为;描述发动机关闭后一段时间内航空母舰的运动情况。 年,在“阿波罗号”登月后,航天员斯科特面对着电视镜头从相同高度令一片羽毛和一柄锤子做自由落体运动,打破了人们对于物体下落快慢的固有认知。请回答下列有关问题:
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