2011年高考物理复习模拟题精析:考点3_牛顿定律的应用(新课标)

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高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律(含解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。

如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v =4m/s 。

B 、C 分别是传送带与两轮的切点,相距L =6.4m 。

倾角也是37︒的斜面固定于地面且与传送带上的B 点良好对接。

一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m =1kg 的工件(可视为质点)。

用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B 点时速度v 0=8m/s ,A 、B 间的距离x =1m ,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为μ=0.5,工件到达C 点即为运送过程结束。

g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)弹簧压缩至A 点时的弹性势能;(2)工件沿传送带由B 点上滑到C 点所用的时间;(3)工件沿传送带由B 点上滑到C 点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。

【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】(1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为:2P 01sin 37cos372E mgx mgx mv μ︒︒=++ 解得:E p =42J(2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a 1,由牛顿第二定律得: 1sin 37cos37mg mg ma μ︒︒+=解得:a 1=10m/s 2 工件与传送带共速需要时间为:011v v t a -=解得:t 1=0.4s 工件滑行位移大小为:220112v v x a -= 解得:1 2.4x m L =<因为tan 37μ︒<,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a 2,则有:2sin 37cos37mg mg ma μ︒︒-=解得:a 2=2m/s 2假设工件速度减为0时,工件未从传送带上滑落,则运动时间为:22vt a = 解得:t 2=2s工件滑行位移大小为:2 3? 1n n n n n 解得:x 2=4m工件运动到C 点时速度恰好为零,故假设成立。

高中物理牛顿运动定律的应用试题(有答案和解析)及解析

高中物理牛顿运动定律的应用试题(有答案和解析)及解析

高中物理牛顿运动定律的应用试题(有答案和解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.质量为m =0.5 kg 、长L =1 m 的平板车B 静止在光滑水平面上,某时刻质量M =l kg 的物体A (视为质点)以v 0=4 m/s 向右的初速度滑上平板车B 的上表面,在A 滑上B 的同时,给B 施加一个水平向右的拉力.已知A 与B 之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2.试求:(1)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件; (2)若F =5 N ,物体A 在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离. 【答案】(1)1N 3N F ≤≤ (2)0.5m x ∆= 【解析】 【分析】物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度,结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值.另一种临界情况是A 、B 速度相同后,一起做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出拉力的最大值,从而得出拉力F 的大小范围. 【详解】(1)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度v 1,则:222011-22A Bv v v L a a =+ 又: 011-=A Bv v v a a 解得:a B =6m/s 2再代入F +μMg =ma B 得:F =1N若F <1N ,则A 滑到B 的右端时,速度仍大于B 的速度,于是将从B 上滑落,所以F 必须大于等于1N当F 较大时,在A 到达B 的右端之前,就与B 具有相同的速度,之后,A 必须相对B 静止,才不会从B 的左端滑落,则由牛顿第二定律得: 对整体:F =(m +M )a 对物体A :μMg =Ma 解得:F =3N若F 大于3N ,A 就会相对B 向左滑下 综上所述,力F 应满足的条件是1N≤F ≤3N(2)物体A 滑上平板车B 以后,做匀减速运动,由牛顿第二定律得:μMg =Ma A 解得:a A =μg =2m/s 2平板车B 做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:F +μMg =ma B 解得:a B =14m/s 2两者速度相同时物体相对小车滑行最远,有:v 0-a A t =a B t 解得:t =0.25s A 滑行距离 x A =v 0t -12a A t 2=1516m B 滑行距离:x B =12a B t 2=716m 最大距离:Δx =x A -x B =0.5m 【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.2.如图所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为37θ=︒,传送带AB 足够长,传送带以大小为2m/s υ=的恒定速率顺时针转动。

高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧讲解及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,长木板质量M=3 kg ,放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=1 kg 的物块A ,右端放着一个质量也为m=1 kg 的物块B ,两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4,AB 之间的距离L=6 m ,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块A 施加方向水平向右的恒定推力F 作用,取g=10 m/s 2.(1).为使物块A 与木板发生相对滑动,F 至少为多少?(2).若F=8 N ,求物块A 经过多长时间与B 相撞,假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失,则碰后瞬间A 、B 的速度分别是多少? 【答案】(1)5 N (2)v A’=2m/s v B’=8m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)据分析物块A 与木板恰好发生相对滑动时物块B 和木板之间的摩擦力没有达到最大静摩擦力.设物块A 与木板恰好发生相对滑动时,拉力为F 0,整体的加速度大小为a ,则: 对整体: F 0=(2m +M )a 对木板和B :μmg =(m +M )a 解之得: F 0=5N即为使物块与木板发生相对滑动,恒定拉力至少为5 N ; (2)物块的加速度大小为:24A F mga m s mμ-==∕ 木板和B 的加速度大小为:B mga M m=+μ=1m/s 2设物块滑到木板右端所需时间为t ,则:x A -x B =L即221122A B a t a t L -= 解之得:t =2 s v A =a A t=8m/s v B =a B t=2m/sAB 发生弹性碰撞则动量守恒:mv a +mv B =mv a '+mv B '机械能守恒:12mv a 2+12mv B 2=12mv a '2+12mv B '2 解得:v A '=2m/s v B '=8m/s2.如图所示,一质量M=4.0kg 、长度L=2.0m 的长方形木板B 静止在光滑的水平地面上,在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A(可视为质点)。

高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案)及解析

高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案)及解析

高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m 的小物块a相连,如图所示.质量为35m 的小物块b 紧靠a 静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x 0,从t=0时开始,对b 施加沿斜面向上的外力,使b 始终做匀加速直线运动.经过一段时间后,物块a 、b 分离;再经过同样长的时间,b 距其出发点的距离恰好也为x 0.弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g .求:(1)弹簧的劲度系数; (2)物块b 加速度的大小;(3)在物块a 、b 分离前,外力大小随时间变化的关系式.【答案】(1)08sin 5mg x θ (2)sin 5g θ(3)22084sin sin 2525mg F mg x θθ=+【解析】 【详解】(1)对整体分析,根据平衡条件可知,沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡,则有:kx 0=(m+35m )gsinθ 解得:k=8 5mgsin x θ(2)由题意可知,b 经两段相等的时间位移为x 0;由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知:1014x x = 说明当形变量为0010344x x x x =-=时二者分离; 对m 分析,因分离时ab 间没有弹力,则根据牛顿第二定律可知:kx 1-mgsinθ=ma 联立解得:a=15gsin θ(3)设时间为t ,则经时间t 时,ab 前进的位移x=12at 2=210gsin t θ则形变量变为:△x=x 0-x对整体分析可知,由牛顿第二定律有:F+k △x-(m+35m )gsinθ=(m+35m )a解得:F=825mgsinθ+22425mg sinxθt2因分离时位移x=04x由x=04x=12at2解得:052xtgsinθ=故应保证0≤t<052xgsinθ,F表达式才能成立.点睛:本题考查牛顿第二定律的基本应用,解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用,同时注意分析运动过程,明确运动学公式的选择和应用是解题的关键.2.一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块,在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示.0t=时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s=时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1s时间内小物块的v t-图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求(1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.【答案】(1)10.1μ=20.4μ=(2)6m(3)6.5m【解析】(1)根据图像可以判定碰撞前木块与木板共同速度为v4m/s=碰撞后木板速度水平向左,大小也是v4m/s=木块受到滑动摩擦力而向右做匀减速,根据牛顿第二定律有24/0/1m s m sgsμ-=解得20.4μ=木板与墙壁碰撞前,匀减速运动时间1t s=,位移 4.5x m=,末速度v4m/s=其逆运动则为匀加速直线运动可得212x vt at=+带入可得21/a m s=木块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,即1g aμ=可得10.1μ=(2)碰撞后,木板向左匀减速,依据牛顿第二定律有121()M m g mg Ma μμ++= 可得214/3a m s =对滑块,则有加速度224/a m s =滑块速度先减小到0,此时碰后时间为11t s = 此时,木板向左的位移为2111111023x vt a t m =-=末速度18/3v m s = 滑块向右位移214/022m s x t m +== 此后,木块开始向左加速,加速度仍为224/a m s =木块继续减速,加速度仍为214/3a m s =假设又经历2t 二者速度相等,则有22112a t v a t =- 解得20.5t s =此过程,木板位移2312121726x v t a t m =-=末速度31122/v v a t m s =-= 滑块位移24221122x a t m == 此后木块和木板一起匀减速.二者的相对位移最大为13246x x x x x m ∆=++-= 滑块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6m(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度211/a g m s μ==位移23522v x m a==所以木板右端离墙壁最远的距离为135 6.5x x x m ++= 【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】分阶段分析,环环相扣,前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态,认真沉着,不急不躁3.如图所示,BC 为半径r =m 竖直放置的细圆管,O 为细圆管的圆心,在圆管的末端C 连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面,一质量为m =0.5kg 的小球从O 点正上方某处A 点以v 0水平抛出,恰好能垂直OB 从B 点进入细圆管,小球过C 点时速度大小不变,小球冲出C 点后经过98s 再次回到C 点。

高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用答题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B 处平滑相连,水平面上A 、B 两点间距离s 0=8 m .质量m =1 kg 的物体(可视为质点)在F =6.5 N 的水平拉力作用下由A 点从静止开始运动,到达B 点时立即撤去F ,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B 处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)物体在水平面上运动的加速度大小a 1; (2)物体运动到B 处的速度大小v B ; (3)物体在斜面上运动的时间t .【答案】(1)4m/s 2 (2)8m/s (3)2.4s 【解析】 【分析】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B 点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间. 【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:1F mg ma μ-=代及数据解得:214/a m s =(2)根据运动学公式:2102B v a s =代入数据解得:8/B v m s =(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得:23737mgsin mgcos ma μ︒+︒=①物体沿斜面向上运动的时间:22Bv t a =② 物体沿斜面向上运动的最大位移为:222212s a t = ③因3737mgsin mgcos μ︒>︒,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得:33737mgsin mgcos ma μ︒-︒=④ 物体沿斜面下滑的时间为:223312s a t =⑤ 物体在斜面上运动的时间:23t t t =+⑥联立方程①-⑥代入数据解得:(2312 2.4t t t s s =+=+≈【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意第二问求的是在斜面上的总时间,不是上滑时间.2.如图,有一质量为M =2kg 的平板车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m =1kg 的小物块A 和B (均可视为质点),由车上P 处开始,A 以初速度=2m/s 向左运动,同时B 以=4m/s 向右运动,最终A 、B 两物块恰好停在小车两端没有脱离小车,两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取,求:(1)开始时B 离小车右端的距离;(2)从A 、B 开始运动计时,经t=6s 小车离原位置的距离。

高考物理 专题3-3 牛顿运动定律的综合应用(题型专练)

高考物理 专题3-3 牛顿运动定律的综合应用(题型专练)

1.如右图,将手电筒竖直向上放置,接通电源开关,旋松后盖使小电珠恰能点亮.手持电筒并保持它在竖直方向运动,要使得小电珠熄灭,可以()A.缓慢向上匀速运动B.缓慢向下匀速运动C.突然向上加速运动D.突然向下加速运动【答案】C2.用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上,当升降机加速下降时,出现如图所示的情形.四位同学对此现象做出了分析与判断,其中可能正确的是()A.升降机的加速度大于g,侧壁对球无挤压B.升降机的加速度小于g,侧壁对球有挤压C.升降机的加速度等于g,侧壁对球无挤压D.升降机的加速度等于g,侧壁对球有挤压【解析】若细线有拉力,则T cosθ+mg=ma,可知a>g,此时侧壁对球有支持力;选项A错误;若细线无拉力,则mg=ma,可知a=g,此时侧壁对球无支持力;升降机的加速度不可能小于g;故选项C正确.【答案】C3.如图所示,兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况,在电梯地板上放置了一个压力传感器,将质量为4kg的物体放在传感器上.在电梯运动的某段过程中,传感器的示数为44N.g取10m/s2.对此过程的分析正确的是()A.物体受到的重力变大B.物体的加速度大小为1m/s2C.电梯正在减速上升D.电梯的加速度大小为4m/s2【答案】B4.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车加速上坡时,盘腿坐在座椅上的一位乘客()A.处于失重状态B.不受摩擦力的作用C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用D.所受力的合力竖直向上【解析】当此车加速上坡时,车里的乘客具有相同的加速度,方向沿斜面向上,人应受到竖直向下的重力,垂直水平面竖直向上的弹力和水平向右的摩擦力,三力合力沿斜面向上,C正确,B、D错误;由于有沿斜面向上的加速度,所以在竖直方向上有向上的加速度,物体处于超重状态,A错误.【答案】C5.如图,固定斜面,CD段光滑,DE段粗糙,A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A、B保持相对静止,则()A.在CD段时,A受三个力作用B.在DE段时,A可能受二个力作用C.在DE段时,A受摩擦力方向一定沿斜面向上D.整个下滑过程中,A、B均处于失重状态【答案】C6.(多选)如图甲,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处,滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示.由图可以判断()A.图线与纵轴的交点M的值a M=-gB.图线与横轴的交点N的值T N=mgC.图线的斜率等于物体的质量mD.图线的斜率等于物体质量的倒数1m【解析】货物受重力和绳子的拉力作用,根据牛顿第二定律可得T-mg=ma,图线与纵轴的交点,即当T=0时,a=-g,图线与横轴的交点即a=0时,T=mg,A、B正确;根据牛顿第二定律可得a=Tm-g,根据关系式可得图象的斜率k=1m,C错误D正确.7.球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球的质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们之间的摩擦及空气阻力不计,则()A.运动员的加速度为g tanθB.球拍对球的作用力为mgsinθC .运动员对球拍的作用力为Mg cos θD .若加速度大于g sin θ,球一定沿球拍向上运动【解析】对网球进行受力分析,受到重力mg 和球拍的支持力F N ,受力如图所示:根据牛顿第二定律,F N sin θ=ma ,F N cos θ=mg ,整理可以得到:F N =mg cos θ,a =g tan θ,故选项A 正确,选项B 错误;以网球与球拍整体为研究对象,其加速度与网球的加速度相同,受力如图所示:根据牛顿第二定律得,运动员对球拍的作用力为F =M +mg cos θ,故选项C 错误;当加速度a >g tan θ时,网球将向上运动,由于g sin θ与g tan θ的大小关系未知,故球不一定沿球拍向上运动,故D 错误.所以本题正确选项为A.【答案】A8.(多选)如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m ,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间动摩擦因数为μ3,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g .现对物块施加一水平向右的拉力F ,则木板加速度a 大小可能是()A .a =μgB .a =23μgC .a =13μgD .a =F 2m -13μg【答案】CD9.(多选)如图甲所示,静止在水平面C 上足够长的木板B 左端放着小物块A .某时刻,A 受到水平向右的外力F 作用,F 随时间t 的变化规律如图乙所示.A 、B 间最大静摩擦力大于B 、C 之间的最大静摩擦力,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力.则在拉力逐渐增大的过程中,下列反映A 、B 运动过程中的加速度及A 与B 间摩擦力f 1、B 与C 间摩擦力f 2随时间变化的图线中正确的是()【答案】ACD10.雨滴从空中由静止落下,若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大,图中能大致反映雨滴运动情况的是()答案C 解析对雨滴进行受力分析可得mg -kv =ma ,随雨滴速度的增大可知雨滴做加速度减小的加速运动。

高考物理牛顿运动定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,钉子A 、B 相距5l ,处于同一高度.细线的一端系有质量为M 的小物块,另一端绕过A 固定于B .质量为m 的小球固定在细线上C 点,B 、C 间的线长为3l .用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC 与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A 、B 相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g ,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:(1)小球受到手的拉力大小F ; (2)物块和小球的质量之比M :m ;(3)小球向下运动到最低点时,物块M 所受的拉力大小T【答案】(1)53F Mg mg =- (2)65M m = (3)()85mMg T m M =+(4855T mg =或811T Mg =) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设小球受AC 、BC 的拉力分别为F 1、F 2 F 1sin53°=F 2cos53° F +mg =F 1cos53°+ F 2sin53°且F 1=Mg 解得53F Mg mg =- (2)小球运动到与A 、B 相同高度过程中 小球上升高度h 1=3l sin53°,物块下降高度h 2=2l 机械能守恒定律mgh 1=Mgh 2 解得65M m = (3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC 方向的加速度大小为a ,重物受到的拉力为T牛顿运动定律Mg –T =Ma 小球受AC 的拉力T ′=T 牛顿运动定律T ′–mg cos53°=ma解得85mMg T m M =+()(4885511T mg T Mg ==或) 【点睛】本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律.解答第(1)时,要先受力分析,建立竖直方向和水平方向的直角坐标系,再根据力的平衡条件列式求解;解答第(2)时,根据初、末状态的特点和运动过程,应用机械能守恒定律求解,要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度;解答第(3)时,要注意运动过程分析,弄清小球加速度和物块加速度之间的关系,因小球下落过程做的是圆周运动,当小球运动到最低点时速度刚好为零,所以小球沿AC 方向的加速度(切向加速度)与物块竖直向下加速度大小相等.2.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B 处平滑相连,水平面上A 、B 两点间距离s 0=8 m .质量m =1 kg 的物体(可视为质点)在F =6.5 N 的水平拉力作用下由A 点从静止开始运动,到达B 点时立即撤去F ,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B 处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)物体在水平面上运动的加速度大小a 1; (2)物体运动到B 处的速度大小v B ; (3)物体在斜面上运动的时间t .【答案】(1)4m/s 2 (2)8m/s (3)2.4s 【解析】 【分析】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B 点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间. 【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:1F mg ma μ-=代及数据解得:214/a m s =(2)根据运动学公式:2102B v a s =代入数据解得:8/B v m s =(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得:23737mgsin mgcos ma μ︒+︒=①物体沿斜面向上运动的时间:22Bv t a =② 物体沿斜面向上运动的最大位移为:222212s a t = ③因3737mgsin mgcos μ︒>︒,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得:33737mgsin mgcos ma μ︒-︒=④ 物体沿斜面下滑的时间为:223312s a t =⑤ 物体在斜面上运动的时间:23t t t =+⑥联立方程①-⑥代入数据解得:()2312 2.4t t t s s =+=+≈ 【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意第二问求的是在斜面上的总时间,不是上滑时间.3.如图所示,质量为m=2kg 的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面质量为M=4kg ,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F ,要使物块m 相对斜面静止,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s 2)(1)若斜面与物块间无摩擦力,求m 加速度的大小及m 受到支持力的大小; (2)若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,求推力F 的取值.(此问结果小数点后保留一位) 【答案】(1)7.5m/s 2;25N (2)28.8N≤F≤67.2N 【解析】 【分析】(1)斜面M 、物块m 在水平推力作用下一起向左匀加速运动,物块m 的加速度水平向左,合力水平向左,分析物块m 的受力情况,由牛顿第二定律可求出加速度a 和支持力.(2)用极限法把F 推向两个极端来分析:当F 较小(趋近于0)时,由于μ<tanθ,因此物块将沿斜面加速下滑;若F 较大(足够大)时,物块将相对斜面向上滑,因此F 不能太小,也不能太大,根据牛顿第二定律,运用整体隔离法求出F 的取值范围. 【详解】(1)由受力分析得:物块受重力,斜面对物块的支持力,合外力水平向左.根据牛顿第二定律得: mgtanθ=ma得 a=gtanθ=10×tan37°=7.5m/s 2m受到支持力20N=25N cos cos37NmgFθ==︒(2)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1,此时物块的受力如下图所示:对物块分析,在水平方向有Nsinθ﹣μNcosθ=ma1竖直方向有Ncosθ+μNsinθ﹣mg=0对整体有 F1=(M+m)a1代入数值得a1=4.8m/s2 ,F1=28.8N设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F2,对物块分析,在水平方向有N′sinθ﹣μN′cosθ=ma2竖直方向有N′cosθ﹣μN′sinθ﹣mg=0对整体有F2=(M+m)a2代入数值得a2=11.2m/s2,F2=67.2N综上所述可以知道推力F的取值范围为:28.8N≤F≤67.2N.【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住临界状态,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用.4.某智能分拣装置如图所示,A为包裹箱,BC为传送带.传送带保持静止,包裹P 以初速度v0滑上传送带,当P滑至传送带底端时,该包裹经系统扫描检测,发现不应由A收纳,则被拦停在B处,且系统启动传送带轮转动,将包裹送回C处.已知v0=3m/s,包裹P 与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带与水平方向夹角θ=37º,传送带BC长度L=10m,重力加速度g=10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8,求:(1)包裹P沿传送带下滑过程中的加速度大小和方向;(2)包裹P到达B时的速度大小;(3)若传送带匀速转动速度v =2m/s ,包裹P 经多长时间从B 处由静止被送回到C 处; (4)若传送带从静止开始以加速度a 加速转动,请写出包裹P 送回C 处的速度v c 与a 的关系式,并画出v c 2-a 图象.【答案】(1)0.4m/s 2 方向:沿传送带向上(2)1m/s (3)7.5s(4)222200.4/80.4/ca a m s v a m s ⎧<=⎨≥⎩()() 如图所示:【解析】 【分析】先根据牛顿第二定律求出包裹的加速度,再由速度时间公式求包裹加速至速度等于传送带速度的时间,由位移公式求出匀加速的位移,再求匀速运动的时间,从而求得总时间,这是解决传送带时间问题的基本思路,最后对加速度a 进行讨论分析得到v c 2-a 的关系,从而画出图像。

高考物理牛顿运动定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用及其解题技巧及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,质量为2kg 的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F 作用下由静止开始运动.已知力F 的大小为5N ,物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2,(sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)物体由静止开始运动后的加速度大小;(2)8s 末物体的瞬时速度大小和8s 时间内物体通过的位移大小; (3)若8s 末撤掉拉力F ,则物体还能前进多远? 【答案】(1)a =0.3m/s 2 (2)x =9.6m (3)x ′=1.44m 【解析】(1)物体的受力情况如图所示:根据牛顿第二定律,得: F cos37°-f =ma F sin37°+F N =mg 又f =μF N联立得:a =cos37(sin 37)F mg F mμ--o o代入解得a =0.3m/s 2(2)8s 末物体的瞬时速度大小v =at =0.3×8m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小219.6m 2x at == (3)8s 末撤去力F 后,物体做匀减速运动, 根据牛顿第二定律得,物体加速度大小22.0m/s f mg a g m mμμ===='' 由v 2=2a ′x ′得:21.44m 2v x a =''=【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度,然后根据运动学公式列式求解运动学参量.2.质量为m =0.5 kg 、长L =1 m 的平板车B 静止在光滑水平面上,某时刻质量M =l kg 的物体A (视为质点)以v 0=4 m/s 向右的初速度滑上平板车B 的上表面,在A 滑上B 的同时,给B 施加一个水平向右的拉力.已知A 与B 之间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g 取10 m/s 2.试求:(1)如果要使A 不至于从B 上滑落,拉力F 大小应满足的条件; (2)若F =5 N ,物体A 在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离. 【答案】(1)1N 3N F ≤≤ (2)0.5m x ∆= 【解析】 【分析】物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度,结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值.另一种临界情况是A 、B 速度相同后,一起做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律求出拉力的最大值,从而得出拉力F 的大小范围. 【详解】(1)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时,A 、B 具有共同的速度v 1,则:222011-22A Bv v v L a a =+ 又: 011-=A Bv v v a a 解得:a B =6m/s 2再代入F +μMg =ma B 得:F =1N若F <1N ,则A 滑到B 的右端时,速度仍大于B 的速度,于是将从B 上滑落,所以F 必须大于等于1N当F 较大时,在A 到达B 的右端之前,就与B 具有相同的速度,之后,A 必须相对B 静止,才不会从B 的左端滑落,则由牛顿第二定律得: 对整体:F =(m +M )a 对物体A :μMg =Ma 解得:F =3N若F 大于3N ,A 就会相对B 向左滑下 综上所述,力F 应满足的条件是1N≤F ≤3N(2)物体A 滑上平板车B 以后,做匀减速运动,由牛顿第二定律得:μMg =Ma A 解得:a A =μg =2m/s 2平板车B 做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得:F +μMg =ma B 解得:a B =14m/s 2两者速度相同时物体相对小车滑行最远,有:v 0-a A t =a B t 解得:t =0.25sA滑行距离 x A=v0t-12a A t2=1516mB滑行距离:x B=12a B t2=716m最大距离:Δx=x A-x B=0.5m【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况,抓住临界状态,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.3.如图,有一质量为M=2kg的平板车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由车上P处开始,A以初速度=2m/s向左运动,同时B 以=4m/s向右运动,最终A、B两物块恰好停在小车两端没有脱离小车,两物块与小车间的动摩擦因数都为μ=0.1,取,求:(1)开始时B离小车右端的距离;(2)从A、B开始运动计时,经t=6s小车离原位置的距离。

高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析

高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B 处平滑相连,水平面上A 、B 两点间距离s 0=8 m .质量m =1 kg 的物体(可视为质点)在F =6.5 N 的水平拉力作用下由A 点从静止开始运动,到达B 点时立即撤去F ,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B 处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)物体在水平面上运动的加速度大小a 1; (2)物体运动到B 处的速度大小v B ; (3)物体在斜面上运动的时间t .【答案】(1)4m/s 2 (2)8m/s (3)2.4s 【解析】 【分析】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B 点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间. 【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:1F mg ma μ-=代及数据解得:214/a m s =(2)根据运动学公式:2102B v a s =代入数据解得:8/B v m s =(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得:23737mgsin mgcos ma μ︒+︒=①物体沿斜面向上运动的时间:22Bv t a =② 物体沿斜面向上运动的最大位移为:222212s a t = ③因3737mgsin mgcos μ︒>︒,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得:33737mgsin mgcos ma μ︒-︒=④ 物体沿斜面下滑的时间为:223312s a t =⑤ 物体在斜面上运动的时间:23t t t =+⑥联立方程①-⑥代入数据解得:(2312 2.4t t t s s =+=+≈【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意第二问求的是在斜面上的总时间,不是上滑时间.2.如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M =6.0kg 的物块A 。

物理牛顿运动定律的应用模拟试题及解析

物理牛顿运动定律的应用模拟试题及解析

物理牛顿运动定律的应用模拟试题及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图,质量M=4kg 的长木板静止处于粗糙水平地面上,长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1,现有一质量m=3kg 的小木块以v 0=14m/s 的速度从一端滑上木板,恰好未从木板上滑下,滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5,g 取10m/s 2,求:(1)木块刚滑上木板时,木块和木板的加速度大小; (2)木板长度;(3)木板在地面上运动的最大位移。

【答案】(1)5m/s 2 2m/s 2(2)14m (3)12m 【解析】 【分析】(1)由题意知,冲上木板后木块做匀减速直线运动,木板由静止做匀加速度直线运动,根据牛顿第二定律求解加速度;(2)木块恰好未从木板滑下,当木块运动到木板最右端时,两者速度相等;根据位移关系求解木板的长度;(3)木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动,结合运动公式求解木板在地面上运动的最大位移. 【详解】(1)由题意知,冲上木板后木块做匀减速直线运动,初速度 v 0=14m/s ,加速度大小 212a μg 5m /s ==木板由静止做匀加速度直线运动 即 ()212μmg μM m g Ma -+=解得 22a 2m /s =(2)木块恰好未从木板滑下,当木块运动到木板最右端时,两者速度相等。

设此过程所用时间为t即 012v v a t v a t =-==木板木块 解得 t=2s木块位移 2011x v t a t 18m 2木块=-= 木板位移 221x a t 4m 2木板== 木板长度 L x x 14m =-=木板木块(3)木块木板达到共同速度后将一起作匀减速直线运动,分析得2231v a t 4m /s a μg 1m /s ====共,木板位移 23vx8m 2a ==,共木板总位移 ,x x x 12m =+=木板木板2.如图,光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m 、相距为x 0的小球A 和B ,A 球所带电荷量为+q ,B 球不带电。

高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧和训练方法及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧和训练方法及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧和训练方法及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M =6.0kg 的物块A 。

装置的中间是水平传送带,它与左右两边的台面等高,并能平滑对接。

传送带的皮带轮逆时针匀速转动,使传送带上表面以u =2.0m/s 匀速运动。

传送带的右边是一半径R =1.25m 位于竖直平面内的光滑14圆弧轨道。

质量m =2.0kg 的物块B 从14圆弧的最高处由静止释放。

已知物块B 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,传送带两轴之间的距离l =4.5m 。

设第一次碰撞前,物块A 静止,物块B 与A 发生碰撞后被弹回,物块A 、B 的速度大小均等于B 的碰撞前的速度的一半。

取g =10m/s 2。

求:(1)物块B 滑到14圆弧的最低点C 时对轨道的压力; (2)物块B 与物块A 第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;(3)如果物块A 、B 每次碰撞后,物块A 再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,而当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块B 经第一次与物块A 碰撞后在传送带上运动的总时间。

【答案】(1)60N ,竖直向下(2)12J (3)8s 【解析】 【详解】(1) 设物块B 沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为v 0,由机械能守恒定律得:2012mgR mv =代入数据解得:v 0=5m/s在圆弧最低点C ,由牛顿第二定律得:20v F mg m R-=代入数据解得:F =60N由牛顿第三定律可知,物块B 对轨道的压力大小:F′=F =60N ,方向:竖直向下; (2) 在传送带上,对物块B ,由牛顿第二定律得:μmg =ma设物块B 通过传送带后运动速度大小为v ,有2202v v al -=代入数据解得:v=4m/s由于v >u =2m/s ,所以v =4m/s 即为物块B 与物块A 第一次碰撞前的速度大小,设物块A 、B 第一次碰撞后的速度分别为v 2、v 1,两物块碰撞过程系统动量守恒,以向左为正方向,由动量守恒定律得:mv =mv 1+Mv 2由机械能守恒定律得:22212111222mv mv Mv =+ 解得:12m m 2,2s s 2vv v ==-=物块A 的速度为零时弹簧压缩量最大,弹簧弹性势能最大,由能量守恒定律得:2p 2112J 2E mv == (3) 碰撞后物块B 沿水平台面向右匀速运动,设物块B 在传送带上向右运动的最大位移为l′,由动能定理得21102mgl mv μ--'=解得:l′=2m <4.5m所以物块B 不能通过传送带运动到右边的曲面上,当物块B 在传送带上向右运动的速度为零后,将会沿传送带向左加速运动,可以判断,物块B 运动到左边台面时的速度大小为v 1′=2m/s ,继而与物块A 发生第二次碰撞。

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题含答案及解析

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题含答案及解析

(物理)物理牛顿运动定律的应用练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,钉子A 、B 相距5l ,处于同一高度.细线的一端系有质量为M 的小物块,另一端绕过A 固定于B .质量为m 的小球固定在细线上C 点,B 、C 间的线长为3l .用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC 与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A 、B 相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g ,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:(1)小球受到手的拉力大小F ; (2)物块和小球的质量之比M :m ;(3)小球向下运动到最低点时,物块M 所受的拉力大小T【答案】(1)53F Mg mg =- (2)65M m = (3)()85mMg T m M =+(4855T mg =或811T Mg =) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设小球受AC 、BC 的拉力分别为F 1、F 2 F 1sin53°=F 2cos53° F +mg =F 1cos53°+ F 2sin53°且F 1=Mg 解得53F Mg mg =- (2)小球运动到与A 、B 相同高度过程中 小球上升高度h 1=3l sin53°,物块下降高度h 2=2l 机械能守恒定律mgh 1=Mgh 2 解得65M m = (3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC 方向的加速度大小为a ,重物受到的拉力为T牛顿运动定律Mg –T =Ma 小球受AC 的拉力T ′=T 牛顿运动定律T ′–mg cos53°=ma解得85mMg T m M =+()(4885511T mg T Mg ==或) 【点睛】本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律.解答第(1)时,要先受力分析,建立竖直方向和水平方向的直角坐标系,再根据力的平衡条件列式求解;解答第(2)时,根据初、末状态的特点和运动过程,应用机械能守恒定律求解,要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度;解答第(3)时,要注意运动过程分析,弄清小球加速度和物块加速度之间的关系,因小球下落过程做的是圆周运动,当小球运动到最低点时速度刚好为零,所以小球沿AC 方向的加速度(切向加速度)与物块竖直向下加速度大小相等.2.如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B 处平滑相连,水平面上A 、B 两点间距离s 0=8 m .质量m =1 kg 的物体(可视为质点)在F =6.5 N 的水平拉力作用下由A 点从静止开始运动,到达B 点时立即撤去F ,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B 处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:(1)物体在水平面上运动的加速度大小a 1; (2)物体运动到B 处的速度大小v B ; (3)物体在斜面上运动的时间t .【答案】(1)4m/s 2 (2)8m/s (3)2.4s 【解析】 【分析】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律求出加速度;(2)根据速度位移公式求出B 点的速度;(3)物体在斜面上先向上减速,再反向加速度,求出这两段的时间,即为物体在斜面上的总时间. 【详解】(1)在水平面上,根据牛顿第二定律得:1F mg ma μ-=代及数据解得:214/a m s =(2)根据运动学公式:2102B v a s =代入数据解得:8/B v m s =(3)物体在斜面上向上做匀减速直线运动过程中,根据牛顿第二定律得:23737mgsin mgcos ma μ︒+︒=①物体沿斜面向上运动的时间:22Bv t a =② 物体沿斜面向上运动的最大位移为:222212s a t = ③因3737mgsin mgcos μ︒>︒,物体运动到斜面最高点后将沿斜面向下做初速度为0的匀加速直线运动根据牛顿第二定律得:33737mgsin mgcos ma μ︒-︒=④ 物体沿斜面下滑的时间为:223312s a t =⑤ 物体在斜面上运动的时间:23t t t =+⑥联立方程①-⑥代入数据解得:()2312 2.4t t t s s =+=+≈ 【点睛】本题主要考查了牛顿第二定律及运动学基本公式的直接应用,注意第二问求的是在斜面上的总时间,不是上滑时间.3.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m ,质量M=0.5kg 的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg 的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F ,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s 。

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律经典测试题附答案解析(3)

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律经典测试题附答案解析(3)

高考物理新力学知识点之牛顿运动定律经典测试题附答案解析(3)一、选择题1.为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作,力传感器将采集到的数据输入计算机,可以绘制出压力随时间变化的图线。

某次实验获得的图线如图所示,a 、b 、c 为图线上的三点,有关图线的说法可能正确的是A .a →b →c 为一次“下蹲”过程B .a →b →c 为一次“站起”过程C .a →b 为“下蹲”过程,b →c 为“站起”过程D .a →b 为“站起”过程,b →c 为“下蹲”过程2.如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体。

当水平力F 作用于B 上,三物体可一起匀速运动,撤去力F 后,三物体仍可一起向前运动,设此时A 、B 间作用力为f 1,B 、C 间作用力为f 2,则f 1和f 2的大小为( )A .f 1=f 2=0B .f 1=0,f 2=FC .13F f ,f 2=23FD .f 1=F ,f 2=0 3.甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)同时静止释放.两球下落过程中所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv(k 为正的常量),两球的v−t 图象如图所示,落地前,经过时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值1v 、2v ,则下落判断正确的是( )A .甲球质量大于乙球B .m 1/m 2=v 2/v 1C .释放瞬间甲球的加速度较大D.t0时间内,两球下落的高度相等4.如图所示,倾角为θ的光滑斜面体始终静止在水平地面上,其上有一斜劈A,A的上表面水平且放有一斜劈B,B的上表面上有一物块C,A、B、C一起沿斜面匀加速下滑。

已知A、B、C的质量均为m,重力加速度为g,下列说法正确的是A.A、B间摩擦力为零gθB.A加速度大小为cosC.C可能只受两个力作用D.斜面体受到地面的摩擦力为零t=时刻起,用一水平向右的拉力F 5.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0作用在物块上,且F的大小随时间从零均匀增大,则下列关于物块的加速度a、摩擦力F、速度v随F的变化图象正确的是()fA.B.C.D.6.如图所示,质量为1.5kg的物体A静止在竖直固定的轻弹簧上,质量为0.5kg的物体B 由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断细线瞬间A、B间的作用力大小为(g取210m/s)()A.0B.2.5N C.5N D.3.75N7.如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x.现将悬绳剪断,则()A.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2gB.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为gC.悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为2gD.悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为g8.下列说法符合历史事实的是A.伽利略的“冲淡”重力实验,证明了自由落体运动是匀加速直线运动B.牛顿开创了以实验检验、猜想和假设的科学方法C.牛顿第一定律是实验定律D.爱因斯坦先提出,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质的观点9.如图所示,质量均为m的物块P、Q放在倾角为θ的斜面上,P与斜面之间无摩擦,Q与斜面之间的动摩擦因数为μ。

2011年高考试题汇编——牛顿运动定律(物理)

2011年高考试题汇编——牛顿运动定律(物理)

2011普通高校招生考试试题汇编-牛顿运动定律17.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。

如图(a )所示,曲线上的A 点的曲率圆定义为:通过A 点和曲线上紧邻A 点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A 点的曲率圆,其半径ρ叫做A 点的曲率半径。

现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出,如图(b )所示。

则在其轨迹最高点P 处的曲率半径是A .20v gB .220sin v gαC .220cos v g α D .220cos sin v g αα答案:C解析:物体在其轨迹最高点P 处只有水平速度,其水平速度大小为v 0cosα,根据牛顿第二定律得20(cos )v mg mαρ=,所以在其轨迹最高点P 处的曲率半径是220cos v gαρ=,C 正确。

21.如图,在光滑水平面上有一质量为m 1的足够长的木板,其上叠放一质量为m 2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t 增大的水平力F=kt (k 是常数),木板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2,下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是(A )解析:主要考查摩擦力和牛顿第二定律。

木块和木板之间相对静止时,所受的摩擦力为静摩擦力。

在达到最大静摩擦力前,木块和木板以相同加速度运动,根据牛顿第二定律2121m m kt a a +==。

木块和木板相对运动时, 121m g m a μ=恒定不变,g m kta μ-=22。

所以正确答案是A 。

23.(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。

一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t 。

改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s ,记下相应的t 值;所得数据如下表所示。

高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧分析及练习题(含答案)

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高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧分析及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,钉子A 、B 相距5l ,处于同一高度.细线的一端系有质量为M 的小物块,另一端绕过A 固定于B .质量为m 的小球固定在细线上C 点,B 、C 间的线长为3l .用手竖直向下拉住小球,使小球和物块都静止,此时BC 与水平方向的夹角为53°.松手后,小球运动到与A 、B 相同高度时的速度恰好为零,然后向下运动.忽略一切摩擦,重力加速度为g ,取sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:(1)小球受到手的拉力大小F ; (2)物块和小球的质量之比M :m ;(3)小球向下运动到最低点时,物块M 所受的拉力大小T【答案】(1)53F Mg mg =- (2)65M m = (3)()85mMg T m M =+(4855T mg =或811T Mg =) 【解析】 【分析】 【详解】 (1)设小球受AC 、BC 的拉力分别为F 1、F 2 F 1sin53°=F 2cos53° F +mg =F 1cos53°+ F 2sin53°且F 1=Mg 解得53F Mg mg =- (2)小球运动到与A 、B 相同高度过程中 小球上升高度h 1=3l sin53°,物块下降高度h 2=2l 机械能守恒定律mgh 1=Mgh 2 解得65M m = (3)根据机械能守恒定律,小球回到起始点.设此时AC 方向的加速度大小为a ,重物受到的拉力为T牛顿运动定律Mg –T =Ma 小球受AC 的拉力T ′=T 牛顿运动定律T ′–mg cos53°=ma解得85mMg T m M =+()(4885511T mg T Mg ==或) 【点睛】本题考查力的平衡、机械能守恒定律和牛顿第二定律.解答第(1)时,要先受力分析,建立竖直方向和水平方向的直角坐标系,再根据力的平衡条件列式求解;解答第(2)时,根据初、末状态的特点和运动过程,应用机械能守恒定律求解,要注意利用几何关系求出小球上升的高度与物块下降的高度;解答第(3)时,要注意运动过程分析,弄清小球加速度和物块加速度之间的关系,因小球下落过程做的是圆周运动,当小球运动到最低点时速度刚好为零,所以小球沿AC方向的加速度(切向加速度)与物块竖直向下加速度大小相等.2.如图甲所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=1 kg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,取沿传送带向上为正方向,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8:求:(1)物体与传送带间的动摩擦因数;(2) 0~8 s内物体机械能的增加量;(3)物体与传送带摩擦产生的热量Q。

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高考物理牛顿运动定律的应用解题技巧分析及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,长木板质量M=3 kg ,放置于光滑的水平面上,其左端有一大小可忽略,质量为m=1 kg 的物块A ,右端放着一个质量也为m=1 kg 的物块B ,两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4,AB 之间的距离L=6 m ,开始时物块与木板都处于静止状态,现对物块A 施加方向水平向右的恒定推力F 作用,取g=10 m/s 2.(1).为使物块A 与木板发生相对滑动,F 至少为多少?(2).若F=8 N ,求物块A 经过多长时间与B 相撞,假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失,则碰后瞬间A 、B 的速度分别是多少? 【答案】(1)5 N (2)v A’=2m/s v B’=8m/s 【解析】 【分析】 【详解】(1)据分析物块A 与木板恰好发生相对滑动时物块B 和木板之间的摩擦力没有达到最大静摩擦力.设物块A 与木板恰好发生相对滑动时,拉力为F 0,整体的加速度大小为a ,则: 对整体: F 0=(2m +M )a 对木板和B :μmg =(m +M )a 解之得: F 0=5N即为使物块与木板发生相对滑动,恒定拉力至少为5 N ; (2)物块的加速度大小为:24A F mga m s mμ-==∕ 木板和B 的加速度大小为:B mga M m=+μ=1m/s 2设物块滑到木板右端所需时间为t ,则:x A -x B =L即221122A B a t a t L -= 解之得:t =2 s v A =a A t=8m/s v B =a B t=2m/sAB 发生弹性碰撞则动量守恒:mv a +mv B =mv a '+mv B '机械能守恒:12mv a 2+12mv B 2=12mv a '2+12mv B '2 解得:v A '=2m/s v B '=8m/s2.如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L =1.5 m ,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g =10 m/s 2,求:(1)物块与小车共同速度; (2)物块在车面上滑行的时间t ; (3)小车运动的位移x ;(4)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v ′0不超过多少? 【答案】(1)0.8 m/s (2)0.24 s (3)0.096 m (4)5 m/s 【解析】 【详解】(1、2)根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为:a 2=μg =0.5×10m/s 2=5m/s 2, 小车的加速度大小为:222110.5210m/s m/s0.33m ga m μ⨯=== 根据v =v 0-a 2t =a 1t得则速度相等需经历的时间为:0120.24v t s a a =+=; v =0.8m/s (3)小车运动的位移22111100.24m 0.096m 223x a t ==⨯⨯= (4)物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度,设此速度为v ,由水平方向动量守恒得:m 2 v 0′=(m 1+m 2)v根据能量守恒得:μm 2gL =12m 2v 0′2−12(m 1+m 2)v 2 代入数据,联立解得v 0′=5m/s 。

高考物理牛顿运动定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)

高考物理牛顿运动定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图所示,质量为m=2kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面质量为M=4kg,地面光滑,现对斜面体施一水平推力F,要使物块m相对斜面静止,求:(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)(1)若斜面与物块间无摩擦力,求m加速度的大小及m受到支持力的大小;(2)若斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,已知物体所受滑动摩擦力与最大静摩擦力相等,求推力F的取值.(此问结果小数点后保留一位)【答案】(1)7.5m/s2;25N (2)28.8N≤F≤67.2N【解析】【分析】(1)斜面M、物块m在水平推力作用下一起向左匀加速运动,物块m的加速度水平向左,合力水平向左,分析物块m的受力情况,由牛顿第二定律可求出加速度a和支持力.(2)用极限法把F推向两个极端来分析:当F较小(趋近于0)时,由于μ<tanθ,因此物块将沿斜面加速下滑;若F较大(足够大)时,物块将相对斜面向上滑,因此F不能太小,也不能太大,根据牛顿第二定律,运用整体隔离法求出F的取值范围.【详解】(1)由受力分析得:物块受重力,斜面对物块的支持力,合外力水平向左.根据牛顿第二定律得:mgtanθ=ma得a=gtanθ=10×tan37°=7.5m/s2m受到支持力20N=25N cos cos37NmgFθ==︒(2)设物块处于相对斜面向下滑动的临界状态时的推力为F1,此时物块的受力如下图所示:对物块分析,在水平方向有 Nsinθ﹣μNcosθ=ma 1 竖直方向有 Ncosθ+μNsinθ﹣mg=0 对整体有 F 1=(M+m )a 1 代入数值得a 1=4.8m/s 2 ,F 1=28.8N设物块处于相对斜面向上滑动的临界状态时的推力为F 2, 对物块分析,在水平方向有 N ′sin θ﹣μN′cos θ=ma 2 竖直方向有 N ′cos θ﹣μN ′sin θ﹣mg =0 对整体有 F 2=(M +m )a 2 代入数值得a 2=11.2m/s 2 ,F 2=67.2N综上所述可以知道推力F 的取值范围为:28.8N≤F ≤67.2N . 【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,抓住临界状态,运用牛顿第二定律进行求解,注意整体法和隔离法的运用.2.如图所示,质量m 1=0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上,车长L =1.5 m ,现有质量m 2=0.2 kg 可视为质点的物块,以水平向右的速度v 0=2 m/s 从左端滑上小车,最后在车面上某处与小车保持相对静止.物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5,取g =10 m/s 2,求:(1)物块与小车共同速度; (2)物块在车面上滑行的时间t ; (3)小车运动的位移x ;(4)要使物块不从小车右端滑出,物块滑上小车左端的速度v ′0不超过多少? 【答案】(1)0.8 m/s (2)0.24 s (3)0.096 m (4)5 m/s 【解析】 【详解】(1、2)根据牛顿第二定律得,物块的加速度大小为:a 2=μg =0.5×10m/s 2=5m/s 2, 小车的加速度大小为:222110.5210m/s m/s 0.33m ga m μ⨯=== 根据v =v 0-a 2t =a 1t得则速度相等需经历的时间为:0120.24v t s a a =+=; v =0.8m/s(3)小车运动的位移22111100.24m 0.096m 223x a t ==⨯⨯= (4)物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度,设此速度为v ,由水平方向动量守恒得:m 2 v 0′=(m 1+m 2)v根据能量守恒得:μm 2gL =12m 2v 0′2−12(m 1+m 2)v 2 代入数据,联立解得v 0′=5m/s 。

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律的应用(含解析)及解析

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律的应用(含解析)及解析

高考物理易错题专题三物理牛顿运动定律的应用(含解析)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求:(1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得:F =7.5N.(2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有:mgh =212mv 解得v 2gh ;滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有:μmgL =2201122mv mv 代入数据得:μ=0.25(3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为:x=v 0t对物体有:v 0=v −atma=μmg滑块相对传送带滑动的位移为:△x =L−x相对滑动产生的热量为:Q=μmg △x代值解得:Q =0.5J 【点睛】对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs ,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移.2.传送带与平板紧靠在一起,且上表面在同一水平面内,两者长度分别为L 1=2.5 m 、L 2=2 m .传送带始终保持以速度v 匀速运动.现将一滑块(可视为质点)轻放到传送带的左端,然后平稳地滑上平板.已知:滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与平板、平板与支持面的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1,滑块、平板的质量均为m =2 kg ,g 取10 m/s 2.求:(1)若滑块恰好不从平板上掉下,求滑块刚滑上平板时的速度大小; (2)若v =6 m/s ,求滑块离开平板时的速度大小. 【答案】(1)4/m s (2)3.5/m s 【解析】 【详解】(1)滑块在平板上做匀减速运动,加速度大小:a 1=1mgmμ=3 m/s 2由于μ1mg>2μ2mg故平板做匀加速运动,加速度大小:a 2=122mg mgmμμ-⨯=1 m/s 2设滑块滑至平板右端用时为t ,共同速度为v′,平板位移为x ,对滑块: v′=v -a 1t(1分)L 2+x =vt -12a 1t 2 对平板:v′=a 2tx =12a 2t 2 联立以上各式代入数据解得:t =1 s ,v =4 m/s. (2)滑块在传送带上的加速度:a 3=mgmμ=5 m/s 2若滑块在传送带上一直加速,则获得的速度为: v 1=112a L =5 m/s<6 m/s 即滑块滑上平板的速度为5 m/s设滑块在平板上运动的时间为t′,离开平板时的速度为v″,平板位移为x′ 则v″=v 1-a 1t′ L 2+x′=v 1t′-12a 1t′2 x′=12a 2t′2 联立以上各式代入数据解得:t′1=12s ,t′2=2 s(t′2>t ,不合题意,舍去) 将t′=12s 代入v″=v -a 1t′得:v″=3.5 m/s.3.如图所示为某种弹射装置的示意图,该装置由三部分组成,传送带左边是足够长的光滑水平面,一轻质弹簧左端固定,右端连接着质量M =6.0kg 的物块A 。

高考物理牛顿运动定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)

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高考物理牛顿运动定律的应用的技巧及练习题及练习题(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1.如图,质量为m =lkg 的滑块,在水平力作用下静止在倾角为θ=37°的光滑斜面上,离斜面末端B 的高度h =0. 2m ,滑块经过B 位置滑上皮带时无机械能损失,传送带的运行速度为v 0=3m/s ,长为L =1m .今将水平力撤去,当滑块滑 到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同.g 取l0m/s 2.求:(1)水平作用力F 的大小;(已知sin37°=0.6 cos37°=0.8) (2)滑块滑到B 点的速度v 和传送带的动摩擦因数μ; (3)滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量. 【答案】(1)7.5N (2)0.25(3)0.5J 【解析】 【分析】 【详解】(1)滑块受到水平推力F . 重力mg 和支持力F N 而处于平衡状态,由平衡条件可知,水平推力F=mg tan θ, 代入数据得:F =7.5N.(2)设滑块从高为h 处下滑,到达斜面底端速度为v ,下滑过程机械能守恒, 故有:mgh =212mv 解得v 2gh ;滑块滑上传送带时的速度小于传送带速度,则滑块在传送带上由于受到向右的滑动摩擦力而做匀加速运动; 根据动能定理有:μmgL =2201122mv mv 代入数据得:μ=0.25(3)设滑块在传送带上运动的时间为t ,则t 时间内传送带的位移为:x=v 0t对物体有:v 0=v −atma=μmg滑块相对传送带滑动的位移为:△x=L−x相对滑动产生的热量为:Q=μmg△x代值解得:Q=0.5J【点睛】对滑块受力分析,由共点力的平衡条件可得出水平作用力的大小;根据机械能守恒可求滑块滑上传送带上时的速度;由动能定理可求得动摩擦因数;热量与滑块和传送带间的相对位移成正比,即Q=fs,由运动学公式求得传送带通过的位移,即可求得相对位移.2.如图所示,倾角α=30°的足够长传送带上有一长L=1.0m,质量M=0.5kg的薄木板,木板的最右端叠放质量为m=0.3kg的小木块.对木板施加一沿传送带向上的恒力F,同时让传送带逆时针转动,运行速度v=1.0m/s。

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考点3:牛顿定律的应用1、(2010浙江慈溪模拟)物体静止在斜面上,以下的几种分析中正确的是()A、物体所受到静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B、物体所受重力垂直斜面的分力就是物体对斜面的压力C、物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D、物体所受支持力的反作用力就是物体对斜面的压力解析:选D2、(2010浙江慈溪模拟)如图所示,两个质量分别为m1=2kg、m2=3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。

两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m、m2上,则( )A、弹簧秤的示数是25NB、弹簧秤的示数是50NC、在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为15m/s2D、在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2解析:选D。

对整体由牛顿第二定律求出整体的加速度a=(F1-F2)/(m1+m2)= 2m/s2。

再单独对m1分析:F1-T=m1a可求出弹簧秤的示数为T=26N。

当突然撤去F1的瞬间m1的加速度为T/ m1=13m/s2,所以答案D正确。

3、(2010浙江金华模拟)质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体m使其沿斜面向下匀速运动,M始终静止,则下列说法正确的是()A.M相对地面有向右运动的趋势B.地面对M的摩擦力大小为FcosθC.地面对M的支持力为(M+m)gD.物体m 对M的作用力的大小为mg解析:选B。

从整体分析,m匀速运动与m静止在斜面上的情况是相同的。

所以M相对地面有向右运动的趋势,地面的支持力大于(M+m)g,物体m 对M的作用力大于mg。

正确答案为B。

4、(2010浙江东阳模拟) 如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,自由伸长到B点,今用一小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是()A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点受合外力为零解析:选C。

在A点和B点之间有弹力和摩擦力相等的位置,故从A到B先加速后减速,从B到C一直减速。

5、(2010浙江瑞安模拟)如图所示,小车沿水平面做直线运动,小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁,小车向右加速运动。

若小车向右加速度增大,则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是()A.F1不变,F2变大B.F1变大,F2不变C.F1、F2都变大D.F1变大,F2减小解析:选B6、(2010安徽合肥模拟)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。

无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。

一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。

那么下列说法中正确的是( )A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D. 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下解析:选C。

在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力方向水平向右,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上方,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用力的方向指向左下方;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用力仅剩下压力,方向竖直向下。

7、(2010浙江永嘉模拟)放在粗糙水平面上的物块A 、B 用轻质弹簧秤相连,如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,今对物块A 施加一水平向左的恒力F ,使A 、B 一起向左做匀加速运动,设A 、B 的质量分别为m 、M ,则弹簧秤的示数为( )A .m M MF+B .m MFC .Mm gM m F )(+-μD .MM m gM m F ++-)(μ解析:选A。

8、(2010浙江温州模拟)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子。

设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力大小与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持如图8所示的姿态。

则在箱子下落过程中,下列说法正确的是: ( )A .箱内物体对箱子底部始终没有压力B .箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C .箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D .若下落距离较长时,箱内物体所受支持力的大小有可能等于它的重力 解析:选C、D。

9、(2010江苏无锡模拟) 下列关于力和运动关系的说法中,正确的是 ( )A .没有外力作用时,物体不会运动,这是牛顿第一定律的体现B .物体受力越大,运动的越快,这是符合牛顿第二定律的C .物体所受合外力为零,则速度一定为零;物体所受合外力不为零,则其速度也一定不为零D .物体所受的合外力最大时,而速度却可以为零;物体所受的合外力最小时,而速度却可以最大 解析:选D 。

10、(2010江苏镇江模拟) 如图所示,光滑水平地面上的小车质量为M ,站在小车水平底板上的人质量为m .人用一根跨过定滑轮的绳子拉小车,定滑轮上下两侧的绳子都保持水平,不计绳与滑轮之间的摩擦.在人和车一起向左加速运动的过程中,下列说法正确的是( )A.人一定受到向右的摩擦力B.人可能受到向右的摩擦力C.人拉绳的力越大,人和车的加速度越大D.人拉绳的力越大,人对车的摩擦力越小解析:选BC11、(2010福建福州模拟)有关超重和失重,以下说法中正确的是()A、物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力减小;B、斜向上抛出的木箱中的物体(不计空气阻力)处于完全失重状态;C、在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下降过程;D、在月球表面行走的人处于失重状态。

解析:选B12、(2010江苏盐城模拟) 在春天,河水边上的湿地是松软的,人在这些湿地上行走时很容易下陷,此时()A.人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力B.人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力C.人对湿地地面的压力小于湿地地面对他的支持力D.无法确定解析:选B13、(2010贵州贵阳模拟)轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小球,电梯中有质量为50kg的乘客如图所示,在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时的一半,取g=10m/s2这一现象表明().A.电梯此时可能正以1m/s2的加速度大小加速上升,也可能是以1m/s2的加速度大小减速上升图6 B.电梯此时不可能是以1 m/s2的加速度大小减速上升,只能是以5 m/s2的加速度大小加速下降C.电梯此时可能正以5m/s2的加速度大小加速上升,也可能是以5m/s2的加速度大小减速下降图1图2D.不论电梯此时是上升还是下降,加速还是减速,乘客对电梯地板的压力大小一定是250N 解析:选D14、(2010福建古田模拟) 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图当运动员从直升飞机上由静止跳下后,在下落过程中不免会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( )A .风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作B .风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害C .运动员下落时间与风力无关D .运动员着地速度与风力无关 解析:选BC15、(2010河南桐柏模拟)如图所示,重4N 的物体A ,被平行于斜面的细线栓在斜面的上端,整个装置保持静止状态,倾角为300的斜面被固定在测力计上,物块与斜面间无摩擦,装置稳定后,当细线被烧断物块正在下滑时与静止时比较,取g=10m/s 2,测力计的示数()A.增加4NB.减少3NC.减少1ND.不变解析:选B。

物体对斜面的压力为mgcos300垂直于斜面向下,对斜面增加的竖直向下的力为mgcos300·cos300=3N 。

16、(2010上海模拟)质量为M 的物体A 放在光滑水平桌面上,用一根细绳系住物体,若在绳的另一端挂一质量为m 的物体时,A 的加速度为a 1,如图1所示;若在绳的另一端用大小为mg 的力F 拉物体A 时,A 的加速度为a 2,如图2所示。

则 ( ) A .a 1<a 2B .a 1>a 2C .mM 的比值等于1时,a 1与a 2近似相等 D .m M的比值远小于1时,a 1与a 2近似相等解析:选AD。

17、(2010曲师大附中模拟)家用吊扇对悬挂点有拉力作用,在正常转动时吊扇对悬挂点的拉力与它不转动时相比( ) A .变大 B .变小 C .不变 D .无法判断解析:选B。

吊扇对空气有一个向下的作用力,空气对吊扇有一个向上的反作用力,所以在正常转动时吊扇对悬挂点的拉力比它不转动时小一些。

18、(2010山东聊城模拟)如图所示,倾角为300的粗糙斜面固定在地面上,物块在沿斜面方向的推力F的作用下向上运动已知推力F 在开始一段时间内大小为8. 5N 。

后来突然减为8N ,整个过程中物块速度随时间变化的规律如图所示,重力加速度g=10m /s 2,求: (1)物块的质量m ;(2)物块与斜面间的动摩擦因数μ解析:物块受力情况如图所示 (1)当F=8.5N 时物块做匀加速运动 由v-t 图象得2/5.0s m tva =∆∆=由牛顿第二定律得ma mg F F f =--αsin由以上各式解得m=1kg(2)由第(1)问可得N N mg F F f 3)211018(sin =⨯⨯-=='=α 又︒=30cos mg F f μ5323101330cos =⨯⨯=︒=∴mg F f μ(或0.346或0.35)19、(2010浙江慈溪模拟)如图所示,质量M =2.0kg 的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为m =1.0kg 的物块,物块与小车之间的动摩擦因数μ=0.5,物块与小车同时分别受到水平向左F 1=6.0N 的拉力和水平向右F 2=9.0N 的拉力,经时间t =0.4s 同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长。

(g 取10m/s 2)解析:物块的加速度a 1=(F 1-f )/m =(F 1-μmg )/m =(6-0.5×1.0×10)/1m/s 2=1m/s 2 小车的加速度a 2=(F 2-f )/M =(F 2-μmg )/M =(9-0.5×1.0×10)/2m/s 2=2m/s 2 经过0.4s 后,物块的位移S 1=a 1t 2/2=1×0.4×0.4/2=0.08m 物块的速度v 1=a 1t =1×0.4=0.4m/s ,方向水平向左 小车的位移S 2=a 2t 2/2=2×0.4×0.4/2=0.16m 小车的速度v 2=a 2t =2×0.4=0.8m/s ,方向水平向右撤去力后物块与小车均做减速运动,设经时间t ′物块滑到小车最左端,此时物块与小车具有共同速度v ,设向右为正方向 μgt ′=v -(-v 1) -μmgt ′/M = v -v 2 得v =0.4m/s ,方向水平向右 此过程中物块与小车的相对位移为S 3 μmgS 3=mv 12/2+Mv 22/2-(M +m )v 2/2 得S 3=0.096m 所以小车的长度L 至少为:L =S 1+S 2+S 3=0.336m20、(2010安徽合肥模拟)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,终于点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。

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