高考物理(江苏省专用)复习专题测试(必考)专题三 牛顿运动定律 (共71张PPT)

置,A项正确。
3.(2013重庆理综,4,6分)图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为θ的光滑 斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线
运动。分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的
比值y随θ变化的图像分别对应图2中的 ( )
Байду номын сангаас
纸板抽出后,砝码在桌面上运动的距离
1a 2 x2= 3t 2 2
l=x1+x2
由题意知a1=a3,a1t1=a3t2 解得F=2μ[m1+(1+ )m2]g 代入数据得F=22.4 N 考查点 本题为动力学题,重点考查了学生的受力分析、过程分析、临界点分析的能力,其中的 过程分析是难点。
d l
解题关键 解答本题,关键是分析清楚悬线断裂后,重力和电场力合力的大小、方向均不发生变 化。
2.(2014北京理综,19,6分)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促 进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止
释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,
二、非选择题 4.(2013江苏单科,14,16分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板 迅速抽出,砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验。若砝码和纸板的 质量分别为m1和m2,各接触面间的动摩擦因数均为μ。重力加速度为g。
(1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小;
(2)要使纸板相对砝码运动,求所需拉力的大小; (3)本实验中,m1=0.5 kg,m2=0.1 kg,μ=0.2,砝码与纸板左端的距离d=0.1 m,取g=10 m/s2。若砝码移
动的距离超过l=0.002 m,人眼就能感知。为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大?
答案 (1)μ(2m1+m2)g (2)大于2μ(m1+m2)g (3)22.4 N
甲 甲 3 阻力f甲=kR甲=k ,由牛顿第二定律知a甲=
3m 4 ρ
m g f甲 3 =g-k 3 2 ,同理a乙=g-k 4 ρ m甲 m甲
3 4 ρ m
3
2 乙
,因m甲>m
乙
,所以a甲>a乙,故C项错误;再由位移公式h= at2可知t甲<t乙,故A项错误;再由速度位移公式v2=2ah得
解析 (1)砝码对纸板的摩擦力f1=μm1g 桌面对纸板的摩擦力f2=μ(m1+m2)g
f=f1+f2
解得f=μ(2m1+m2)g (2)设砝码的加速度为a1,纸板的加速度为a2,则 f1=m1a1
F-f1-f2=m2a2
发生相对运动a2>a1 解得F>2μ(m1+m2)g
1a 2 (3)纸板抽出前,砝码运动的距离为x1= 1 t1 2 1a 2 纸板运动的距离为d+x1= 2 t1 2
的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节
车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组 ( )
A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反
B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2
C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比 D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2
错误剖析 错误一:将纸板受到桌面的摩擦力错误地认为是μm2g,漏掉了砝码产生的压力。
错误二:摩擦力的方向判断有误,没有正确理解“相对运动”的含义。 错误三:错误地认为纸板抽出后砝码就立即停在桌面上不动。
B组
考点一
统一命题、省（区、市）卷题组
牛顿运动定律的理解
一、单项选择题 1.(2017上海单科,5,3分)如图,在匀强电场中,悬线一端固定于地面,另一端拉住一个带电小球,使 之处于静止状态。忽略空气阻力,当悬线断裂后,小球将做 ( )
答案 BD
启动时,乘客与车一起做加速运动,由牛顿第二定律可知,乘客受到车厢作用力的方
向与车运动方向相同,选项A错误;对6、7、8节车厢水平方向受力分析,如图甲所示
甲
由牛顿第二定律可得:F1-3kmg=3ma;对7、8节车厢水平方向受力分析,如图乙所示
乙
F1 = 3 ,选项B正确;动车组进站时,做匀减速 由牛顿第二定律可得F2-2kmg=2ma,两方程联立可得 F2
1 2 μmg 3 μmg 1 2 动力为A对B的最大静摩擦力2μmg,故B的最大加速度aBm= = μg,可见D正确。 m 2
μ 2
5 2
5 2
μ 2
1 3
考查点 本题考查了牛顿第二定律及其应用、静摩擦力和滑动摩擦力等知识以及分析物体受 力情况和运动状态的能力。对考生的分析综合能力有较高的要求,属于中等难度题。 易错警示 易错选A项,错误地将A、B发生相对运动的临界条件当成A、B整体相对地面发生相 对运动的临界条件。
小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最 直接的结论是 ( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置 B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小 答案 A 根据实验结果,得到的最直接的结论是如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位
1 2
v甲>v乙,B项正确;甲球受到的阻力大,甲、乙下落距离相等,故甲球克服阻力做的功大于乙球克服
阻力做的功,D项正确。
考点二 牛顿运动定律的应用
一、单项选择题 1.(2015重庆理综,3,6分)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌 落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t安全 带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作用力大
A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同
B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 答案 BC 由题意知此恒力即为质点所受合外力,若原速度与该恒力在一条直线上,则质点做
匀变速直线运动,质点单位时间内速率的变化量总是不变的;原速度与该恒力不在一条直线上,
答案 BD
由题图可见,鱼缸相对桌布向左滑动,故桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右,A错。
因为鱼缸与桌布、鱼缸与桌面间的动摩擦因数相等,所以鱼缸加速过程与减速过程的加速度大
小相等,均为μg;由v=at可知,鱼缸在桌布上加速运动的时间与在桌面上减速运动的时间相等,故B
正确。若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力,由Ff=μmg可知,Ff不变,故C错。若猫的 拉力减小到使鱼缸不会相对桌布滑动,则鱼缸就会滑出桌面,故D正确。 疑难突破 摩擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反,而与物体的运动方向无 直接关系。 审题技巧 审题时抓住下列关键词:“猛地……拉出”、“没有滑出桌面”、“动摩擦因数均
相等”。
2.(2015江苏单科,6,4分)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所 示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力 ( )
A.t=2 s时最大 C.t=8.5 s时最大
B.t=2 s时最小 D.t=8.5 s时最小
答案 AD
地板对人的支持力FN=mg+ma,t=2 s时,a有正的最大值,此时FN最大,由牛顿第三定律
落相同的距离,则 (
)
A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小
D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
答案 BD
3 R甲)得R甲= 甲、乙下落的时间与加速度有关,应先求加速度,由m甲=ρV甲=ρ( π
4 3
3
3m甲 , 4 ρ
A.曲线运动 B.匀速直线运动 C.匀加速直线运动 D.变加速直线运动
答案 C 本题考查力与运动的关系。在悬线断裂前,小球受重力、电场力和悬线拉力作用而 处于平衡状态,故重力与电场力的合力与拉力等值反向。悬线断裂后,小球所受重力与电场力的
合力大小、方向均不变,故小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动,C项正确。
图1 A.①、②和③ C.②、③和①
图2 B.③、②和① D.③、①和②
答案 B 重力加速度g与θ无关,其值在θ值增大时保持不变,故其图像应为①,则A、D两项均
错。当θ=0时小球的加速度a=0,故其图像必定为②,所以B项正确,C项错误。
二、多项选择题
4.(2016课标Ⅰ,18,6分)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力 不发生改变,则 ( )
五年高考
A组 自主命题·江苏卷题组
一、多项选择题 1.(2016江苏单科,9,4分)如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌 面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中 ( )
A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左 B.鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等 C.若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大 D.若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面
知,A正确,B错误;t=8.5 s时,a有负的最大值,此时FN最小,由牛顿第三定律可知,C错误,D正确。 考查点 本题考查了加速度、牛顿运动定律、超重与失重等内容,属于中等难度题。 知识链接 “上超下失均为ma”,即加速度方向竖直向上超重、竖直向下失重,对应人对电梯 的压力分别增加ma、减小ma,由此可见,2 s时压力最大,8.5 s时压力最小。
C.当F>3μmg时,A相对B滑动
1 μg D.无论F为何值,B的加速度不会超过 2
答案 BCD
对A、B整体,地面对B的最大静摩擦力为 μmg,故当 μmg<F时,A、B相对地面运
μ 2
3 2
3 2
动,故A错。对A、B整体应用牛顿第二定律,有F- ×3mg=3ma;对B,在A、B恰好要发生相对运动 时,μ×2mg- ×3mg=ma,两式联立解得F=3μmg,可见,当F>3μmg时,A相对B滑动,C对。当F= μmg 时,A、B相对静止,对整体有: μmg- ×3mg=3ma,a= μg,故B正确。无论F为何值,B所受最大的
则质点做匀变速曲线运动,速度与恒力间夹角逐渐减小,质点单位时间内速度的变化量是不变 的,但速率的变化量是变化的,A、D项错误,B项正确;由牛顿第二定律知,质点加速度的方向总与 该恒力方向相同,C项正确。
5.(2016课标Ⅱ,19,6分)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在 空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下
小为 (
A. C.
)
B. D.
m 2 gh -mg t
m 2 gh +mg t
m gh +mg t
m gh -mg t
v t
2 gh t
答案 A
对人与安全带作用的过程应用牛顿第二定律,则有F-mg=ma,而a= = ,解得F=
m 2 gh +mg,故A正确。 t
2.(2016上海单科,4,3分)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动 时,球所受合外力的方向沿图中的 ( )
A.OA方向 答案 D B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向 当小车向右做匀加速运动时,其加速度的方向水平向右,由牛顿第二定律可知,小球所 受合外力的方向水平向右,即沿图中OD方向,选项D正确,选项A、B、C错误。
二、多项选择题 3.(2016天津理综,8,6分)我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和拖车编组 而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车
3.(2014江苏单科,8,4分)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面 上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为 μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力, 重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则 ( )
1 2
A.当F<2μmg时,A、B都相对地面静止
5 μmg时,A的加速度为 1 μg B.当F= 2 3