2017高考物理专题特训——牛顿定律
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ,用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起.物体B 放在水平地面上,物体C 在轻弹簧的上方静止不动.现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放,物体C 就上下做简谐运动,且当物体C 运动到最高点时,物体B 刚好对地面的压力为0.已知重力加速度大小为g=10m/s 2.试求:①物体C 做简谐运动的振幅;②当物体C 运动到最低点时,物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小. 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为0x . 对物体C ,有:0mg kx = 解得:0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放,物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动,振幅A =x当物体C 运动到最高点时,对物体B ,有:0()Mg k A x =- 解得:A =0.07m②当物体C 运动到最低点时,设地面对物体B 的支持力大小为F ,物体C 的加速度大小为a .对物体C ,有:0()k A x mg ma +-= 解得:a =35m/s 2对物体B ,有:0()F Mg k A x =++ 解得:F =14N所以物体B 对地面的压力大小为14N2.如图,质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量q=2×10-5C .零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动,2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s 2.求:(1)前2s 内,A 的位移大小; (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1)B 所受电场力为F=Eq=6N ;绳断之前,对系统由牛顿第二定律:F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2; 由运动规律:x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ;(2)设绳断瞬间,AB 的速度大小为v 1,t 2=6s 时刻,B 的速度大小为v 2,则v 1=a 1t 1=2m/s ;绳断后,对B 由牛顿第二定律:F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2;由运动规律可知:v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ,解得P=60W3.如图所示,水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体,质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P 处和Q 处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间;(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比. 【答案】(1) g(sin α-()2sin sin cos hg θθμθ-【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲Mg sin α-μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α-μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ,根据动能定理得W 合=ΔE k mgh -μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ-μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图,由动能定理得Mgh -μ·Mg cos α·sin hα-μ·Mg (OP -cos sin h αα)=0mgh -μmg cos θ·θsin h-μmg (OQ -cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙4.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活.高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的质量均为m ,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ,已知运动阻力是车重的k 倍.求: (1)列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;(2)列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大? 【答案】(1)13m (v t +kg ) (2)1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动,启动加速度为a =vt① 对整个列车,由牛顿第二定律得:F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ,对第六、七两节车厢进行受力分析,水平方向受力如图所示,由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma , ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反,即与列车运动相反. (2)列车匀速运动时,对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时,第五、六节车厢间的作用力为T 1,则有:26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时,仍保持列车匀速运动,则总牵引力不变,设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2, 则有:5F '+T 2-k ·2mg =0, ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5.在水平长直的轨道上,有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ,此时调节外力,使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动.(1)若滑块最终停在小车上,滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少?(结果用m ,v 0表示)(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m =1kg ,车长L =2m ,车速v 0=4m/s ,取g =10m/s 2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F 大小应该满足什么条件? 【答案】(1)2012m v (2)6F N ≥【解析】解:根据牛顿第二定律,滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间:0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =(与动摩擦因数μ无关的定值) (2)设恒力F 取最小值为1F ,滑块加速度为1a ,此时滑块恰好达到车的左端,则: 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有:010122v t Lv t -= 由牛顿定律有:11F mg ma μ+= 联立可以得到:10.5s t=,16F N =则恒力F 大小应该满足条件是:6F N ≥.6.某天,张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s ,公交车的速度是15m/s ,他们距车站的距离为50m .假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车.刚好到车站停下,停车10s 后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6m/s ,最大起跑加速度为2.5m/s 2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去,求:(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少. (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车. 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时:11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时:1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时:32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移:2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++,张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车. 考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.7.2019年1月3日10时26分.中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,倾角θ的足够长的斜面上,放着两个相距L 0、质量均为m 的滑块A 和B ,滑块A 的下表面光滑,滑块B 与斜面间的动摩擦因数tan μθ=.由静止同时释放A 和B ,此后若A 、B 发生碰撞,碰撞时间极短且为弹性碰撞.已知重力加速度为g ,求:(1)A 与B 开始释放时,A 、B 的加速度A a 和B a ;(2)A 与B 第一次相碰后,B 的速率B v ;(3)从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的时间t .【答案】(1)sin A a g θ=;0B a =(202sin gL θ3)023sin L g θ【解析】【详解】解:(1)对B 分析:sin cos B mg mg ma θμθ-= 0B a =,B 仍处于静止状态对A 分析,底面光滑,则有:mg sin A ma θ=解得:sin A a g θ=(2) 与B 第一次碰撞前的速度,则有:202A A v a L = 解得:02sin A v gL θ=所用时间由:1v A at =,解得:012sin L g t θ=对AB ,由动量守恒定律得:1A B mv mv mv =+ 由机械能守恒得:2221111222A B mv mv mv =+ 解得:100,2sin B v v gL θ==(3)碰后,A 做初速度为0的匀加速运动,B 做速度为2v 的匀速直线运动,设再经时间2t 发生第二次碰撞,则有:2212A A x a t =22B x v t =第二次相碰:A B x x = 解得:0222sin L t g θ= 从A 开始运动到两滑块第二次碰撞所经历的的时间:12t t t =+解得:023sin L t g θ=2.如图所示,足够长的木板与水平地面间的夹角θ可以调节,当木板与水平地面间的夹角为37°时,一小物块(可视为质点)恰好能沿着木板匀速下滑.若让该物块以大小v 0=10m/s 的初速度从木板的底端沿木板上滑,随着θ的改变,物块沿木板滑行的距离x 将发生变化.取g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)求物块与木板间的动摩擦因数μ;(2)当θ满足什么条件时,物块沿木板向上滑行的距离最小,并求出该最小距离.【答案】(1) 0.75(2) 4m【解析】【详解】(1)当θ=37°时,设物块的质量为m ,物块所受木板的支持力大小为F N ,对物块受力分析,有:mg sin37°=μF NF N -mg cos37°=0解得:μ=0.75(2)设物块的加速度大小为a ,则有:mg sin θ+μmg cos θ=ma设物块的位移为x ,则有:v 02=2ax解得:()202sin cos v x g θμθ=+ 令tan α=μ,可知当α+θ=90°,即θ=53°时x 最小最小距离为:x min =4m3.我国的动车技术已达世界先进水平,“高铁出海”将在我国“一带一路”战略构想中占据重要一席.所谓的动车组,就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起.某中学兴趣小组在模拟实验中用4节小动车和4节小拖车组成动车组,总质量为m=2kg ,每节动车可以提供P 0=3W 的额定功率,开始时动车组先以恒定加速度21/a m s =启动做匀加速直线运动,达到额定功率后保持功率不变再做变加速直线运动,直至动车组达到最大速度v m =6m/s 并开始匀速行驶,行驶过程中所受阻力恒定,求:(1)动车组所受阻力大小和匀加速运动的时间;(2)动车组变加速运动过程中的时间为10s ,求变加速运动的位移.【答案】(1)2N 3s (2)46.5m【解析】(1)动车组先匀加速、再变加速、最后匀速;动车组匀速运动时,根据P=Fv 和平衡条件求解摩擦力,再利用P=Fv 求出动车组恰好达到额定功率的速度,即匀加速的末速度,再利用匀变速直线运动的规律即可求出求匀加速运动的时间;(2)对变加速过程运用动能定理,即可求出求变加速运动的位移.(1)设动车组在运动中所受阻力为f ,动车组的牵引力为F ,动车组以最大速度匀速运动时:F=动车组总功率:m P Fv =,因为有4节小动车,故04P P =联立解得:f=2N设动车组在匀加速阶段所提供的牵引力为Fʹ,匀加速运动的末速度为v '由牛顿第二定律有:F f ma '-=动车组总功率:P F v ='',运动学公式:1v at '=解得匀加速运动的时间:13t s =(2)设动车组变加速运动的位移为x ,根据动能定理:221122m Pt fx mv mv =-'- 解得:x=46.5m4.如图甲所示,光滑水平面上有一质量为M = 1kg 的足够长木板。
2017年高考物理专题集锦(一)牛顿运动定律考查十大命题要点

牛顿运动定律考查十大命题要点牛顿运动定律是高中物理的核心知识,也是高考考查的重点。
在最近几年的高考试题中,单独考查牛顿运动定律或与牛顿运动定律相关的考题都在3道以上。
通过对相关考题分析研究,可以把牛顿运动考题分析研究,归纳为十大命题要点。
命题要点一:伽利略经典实验与牛顿第一定律【例1】伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律的科学方法,利用这种方法伽利略发现的规律有()A.力不是维持物体运动的原因B.物体之间普遍存在相互吸引力C.忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快D.体间的相互作用力总是大小相等,方向相反【解析】利用实验研究和逻辑推理相结合探索物理规律,伽利略利用“理想斜面实验”,通过推理得出“力不是维持物体运动的原因”;伽利略通过逻辑推理得出“忽略空气阻力,重物与轻物下落得同样快”。
【答案】AC【点评】伽利略经典实验主要有两个:一个是伽利略关于自由落体运动的研究。
通过逻辑推理,得出在忽略空气阻力的情况下,重物与轻物下落得同样快。
然后利用斜面来“冲淡”重力,将斜面的倾角增大到90°,得出自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
另一个是利用“理想斜面实验”得出小球将永远运动下去。
命题要点二:作用力、反作用力与受力分析【例2】2015年11月4日0时25 分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功将“中星2C”卫星发射升空,卫星顺利进人预定转移轨道,这是长征系列运载火箭的第216次飞行。
关于这次卫星发射情景的叙述正确的是 ( )A.火箭尾部向下喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而使火箭获得了向上的推力B.火箭尾部向下喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得了向上的推力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,也无法获得向前的动力D.卫星进人预定轨道后,卫星与地球之间仍然存在—对作用力和反作用力【解析】火箭尾部向下喷气,火箭与喷出的气体是相互作用的两个物体,火箭对喷出的气体有向下的作用力,喷出的气体对火箭有向上的作用力,使火箭向上做加速运动,A项正确,B、C项错误;卫星进入预定轨道后,卫星受到地球的吸引力,这个引力是卫星做匀速圆周运动的向心力。
2017年高考物理(热点+题型全突破)专题3.1 牛顿运动定律(含解析)

专题3.1 牛顿运动定律“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一,是动力学的基石,也是整个经典力学的理论基础,是历年高考的必考内容。
《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步,因此在历年的高考中,每年都要考查到本章知识,有时还会多题考查。
出题的形式多样,有选择题、填空题和计算题。
一、本章内容、考试范围及要求牛顿运动定律的应用二、常见题型展示1. 牛顿第一、第二与第三定律的理解与应用2. 超重与失重的理解与应用3. 牛顿第二定律的瞬时、临界与极值问题4. 动力学中的两大类基本问题5. 动力学中的图像问题6. 动力学中的三类模型:连接体模型—叠加体模型—传送带模型7. 整体法与隔离法在连接体与叠加体模型中的应用8. 实验:探究加速度与力、质量之间的关系本章考试题型归纳与分析:考试核心考点与题型:(1)选择题:连接体或者叠加体组系统的受力分析、动力学中的图像问题(2)解答题:单独考察多物体系统的运动或者动力学中的三类模型(3)实验题:考察匀变速直线运动与牛顿定律的综合题三、近几年高考在本章中的考查特点1. 轻弹簧模型与瞬时性问题(2015·海南单科,8,5分) (多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b,b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g.在剪断的瞬间( )A.a1=3g B.a1=0C.Δl1=2Δl2D.Δl1=Δl2【答案】AC2. 超重、失重与加速度方向判断(1)(2016全国新课标Ⅰ卷)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【解析】因为原来质点做匀速直线运动,合外力为0,现在施加一恒力,质点所受的合力就是这个恒力,所以质点可能做匀变速直线运动,也有可能做匀变速曲线运动,这个过程中加速度不变,速度的变化率不变。
高中物理牛顿运动定律试题经典及解析

t1)
L
包裹 A 在传送带上加速度的大小为 a1,v0=a1t1
包裹 A 的质量为 mA,与传输带间的动摩檫因数为 μ1,由牛顿运动定律有:μ1mAg=mAa1
解得:μ1=0.5
(2)包裹 A 离开传送带时速度为 v0,设第一次碰后包裹 A 与包裹 B 速度分别为 vA 和 vB,
由动量守恒定律有:mAv0=mAvA+mBvB
1 2
mv共2
,
解得: s ' 0.7m ,
车的最小长度:故 L s相对 s ' 6.7m ;
5.近年来,随着 AI 的迅猛发展,自动分拣装置在快递业也得到广泛的普及.如图为某自动 分拣传送装置的简化示意图,水平传送带右端与水平面相切,以 v0=2m/s 的恒定速率顺时 针运行,传送带的长度为 L=7.6m.机械手将质量为 1kg 的包裹 A 轻放在传送带的左端,经过 4s 包裹 A 离开传送带,与意外落在传送带右端质量为 3kg 的包裹 B 发生正碰,碰后包裹 B 在水平面上滑行 0.32m 后静止在分拣通道口,随即被机械手分拣.已知包裹 A、B 与水平面 间的动摩擦因数均为 0.1,取 g=10m/s2.求:
(1)释放后,小滑块的加速度 al 和薄平板的加速度 a2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间 t。
【答案】(1) 4m/s2 ,1m/s2 ;(2) t 1s
【解析】
【详解】
(1)设释放后,滑块会相对于平板向下滑动,
对滑块 m :由牛顿第二定律有: mg sin 370 f1 ma1
其中 FN1 mg cos 370 , f1 1FN1
解得: a1 g sin 370 1g cos 370 4m / s2
对薄平板 M ,由牛顿第二定律有: Mg sin 370 f1 f2 Ma2
【小初高学习】2017年高考物理试题分项版汇编系列专题04牛顿运动定律含解析

专题04牛顿运动定律一、单选题1.将质量均为M=1kg 的编号依次为1, 2, ...6的梯形劈块靠在一起构成倾角37θ︒=的三角形劈面,每个梯形劈块上斜面长度均为L=0.2m ,如图所示,质量m=lkg 的小物块A 与斜面间的动摩擦因数为10.5μ=,斜面与地面的动摩擦因数均为20.3μ=,假定最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,现使A 从斜面底端以平行于斜面的初速度v 0=4.5m/s 冲上斜面,下列说法正确的是: (sin370.6,cos370.8︒︒==)A. 若所有劈均固定在水平面上,物块最终从6号劈上冲出B. 若所有劈均固定在水平面上,物块最终能冲到6号劈上C. 若所有劈均不固定在水平面上,物块上滑到5号劈时,劈开始相对水平面滑动D. 若所有劈均不固定在水平面上.物块上滑到4号劈时,劈开始相对水平面滑动【答案】BC120012cos37sin37N N f F F μ+=时刚好开始滑动,代入数据可得n=2.3,即滑动到4号时,劈相对水平面不动,物块上滑到5号劈时,劈开始相对水平面滑动,故C 正确,D 错误。
点晴:解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡、牛顿第二定律、运动学规律进行求解,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。
2.如图,滑块以初速度0v 沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程,若用h 、s 、v 、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t 表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是:A. B. C. D.【答案】B 【解析】由题意知,在下滑的过程中,根据牛顿第二定律可得:sin cos mg mg ma θμθ-+=,故加速度保持不变,物块做匀减速运动,所以C 、D 错误;根据匀变速运动的规律2012x v t at =-,可得B 正确;下降的高度sin h x θ=,所以A 错误。
3.在2002年9月,伽利略的自由落体实验被物理学家评选为最美丽的实验。
2017年全国各地高考物理真题汇编-C单元 牛顿运动定律

C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律C2 牛顿第二定律 单位制25.C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ] 真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0.在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点.重力加速度大小为g .(1)求油滴运动到B 点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v 0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍.25.[答案] (1)v 0-2gt 1 (2)略[解析] (1)设油滴质量和电荷量分别为m 和q ,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E 1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t =0时,电场强度突然从E 1增加至E 2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a 1满足qE 2-mg =ma 1 ①油滴在时刻t 1的速度为v 1=v 0+a 1t 1 ②电场强度在时刻t 1突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小a 2满足 qE 2+mg =ma 2 ③油滴在时刻t 2=2t 1的速度为v 2=v 1-a 2t 1 ④由①②③④式得v 2=v 0-2gt 1 ⑤(2)由题意,在t =0时刻前有qE 1=mg ⑥油滴从t =0到时刻t 1的位移为s 1=v 0t 1+12a 1t 21⑦ 油滴在从时刻t 1到时刻t 2=2t 1的时间间隔内的位移为s 2=v 1t 1-12a 2t 21⑧ 由题给条件有v 20=2g (2h ) ⑨式中h 是B 、A 两点之间的距离.若B 点在A 点之上,依题意有s 1+s 2=h ○10 由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑪ 为使E 2>E 1,应有2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑫即当0<t 1<⎝⎛⎭⎫1-32v 0g⑬ 或t 1>⎝⎛⎭⎫1+32v 0g⑭ 才是可能的;条件⑬式和⑭式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形.若B 点在A 点之下,依题意有s 1+s 2=-h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑯ 为使E 2>E 1,应有2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑰ 即t 1>⎝⎛⎭⎫52+1v 0g⑱ 另一解为负,不合题意,已舍去.C3 超重和失重9.C3、E3(多选)[2017·江苏卷] 如图所示,三个小球A 、B 、C 的质量均为m ,A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接,杆长为L .B 、C 置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现A 由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°.A 、B 、C 在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g .则此下降过程中( )图1 A .A 的动能达到最大前,B 受到地面的支持力小于32mg B .A 的动能最大时,B 受到地面的支持力等于32mg C .弹簧的弹性势能最大时,A 的加速度方向竖直向下D .弹簧的弹性势能最大值为32mgL 9.AB [解析] A 球由静止下降经过先加速达到速度最大、再减速至速度为零的过程.当A 动能达到最大,即速度最大时,其所受合力为零,此时以A 、B 、C 整体为研究对象,整体的加速度为零,故地面对整体的支持力等于整体的重力,B 受到地面的支持力等于32mg ,选项B 正确;在A 下降加速达到最大速度之前,A 处于失重状态,以A 、B 、C 整体为研究对象,地面对整体的支持力小于整体的重力,故B 受到地面的支持力小于32mg ,选项A 正确;当弹簧的弹性势能最大时,弹簧长度最大,此时,A处于最低点,之后A竖直向上先加速再减速,回到原位置,以后周期性运动,选项C错误;对整个系统由机械能守恒定律得,E pmax=mg(L cos 30°-L cos 60°)=3-12mgL,选项D错误.C4 实验:验证牛顿定律C5 牛顿运动定律综合25.C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ] 真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0.在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B点.重力加速度大小为g.(1)求油滴运动到B点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.25.[答案] (1)v0-2gt1(2)略[解析] (1)设油滴质量和电荷量分别为m和q,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t=0时,电场强度突然从E1增加至E2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a1满足qE2-mg=ma1①油滴在时刻t1的速度为v1=v0+a1t1②电场强度在时刻t1突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小a2满足qE2+mg=ma2③油滴在时刻t2=2t1的速度为v2=v1-a2t1④由①②③④式得v2=v0-2gt1⑤(2)由题意,在t=0时刻前有qE1=mg⑥油滴从t=0到时刻t1的位移为s1=v0t1+12a1t21⑦油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为s2=v1t1-12a2t21⑧由题给条件有v20=2g(2h)⑨式中h是B、A两点之间的距离.若B点在A点之上,依题意有s1+s2=h○10由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑪ 为使E 2>E 1,应有2-2v 0gt 1+14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑫ 即当0<t 1<⎝⎛⎫1-32v 0g⑬ 或t 1>⎝⎛⎭⎫1+32v 0g⑭ 才是可能的;条件⑬式和⑭式分别对应于v 2>0和v 2<0两种情形.若B 点在A 点之下,依题意有s 1+s 2=-h ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得E 2=⎣⎡⎦⎤2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12E 1 ⑯ 为使E 2>E 1,应有2-2v 0gt 1-14⎝⎛⎭⎫v 0gt 12>1 ⑰ 即t 1>⎝⎛⎭⎫52+1v 0g⑱ 另一解为负,不合题意,已舍去.25.A8、C5、F4[2017·全国卷Ⅲ] 如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s.A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2.求:图1(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.25.[答案] (1)1 m/s (2)1.9 m[解析] (1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 所受木板的摩擦力和木板所受地面的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别为a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在滑块B 与木板达到共同速度前有f 1=μ1m Ag ①f 2=μ1m Bg ②f 3=μ2(m +m A +m B )g ③由牛顿第二定律得f 1=m A a A ④f 2=m B a B ⑤f 2-f 1-f 3=ma 1 ⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,其大小为v 1.由运动学公式有v 1=v 0-a B t 1 ⑦v1=a1t1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得v1=1 m/s⑨(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为s B=v0t1-12a B t21⑩设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f1+f3=(m B+m)a2⑪由①②④⑤式知,a A=a B;再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反.由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有v2=v1-a2t2⑫对A有v2=-v1+a A t2⑬在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1=v1t2-12a2t22⑭在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为s A=v0(t1+t2)-12a A(t1+t2)2⑮A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同.因此A和B开始运动时,两者之间的距离为s0=s A+s1+s B⑯联立以上各式,并代入数据得s0=1.9 m⑰(也可用如图的速度—时间图线求解)。
专题03牛顿运动定律(讲)2017年高考二轮复习物理(附解析)

专题03 牛顿运动定律(讲)-2017年高考二轮复习物理(附解析)纵观近几年高考试题,预测2017年物理高考试题还会1、牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与动量、能量、电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.2、本专题是高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高,单独考查的题目多为选择题,与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。
考向01 牛顿运动定律 1.讲高考 (1)考纲要求主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题 (2)命题规律牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.案例1.【2016·上海卷】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B .OB 方向C .OC 方向D .OD 方向【答案】D【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。
案例2. 【2015·上海·3】如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是: ( )A .1FB .2FC .3FD .4F【答案】B【解析】 小鸟沿虚线斜向上加速飞行,说明合外力方向沿虚线斜向上,小鸟受两个力的作用,空气的作用力和重力,如下图所示:【名师点睛】 本题以实际情境为命题背景,考查力与运动的关系、合力与分力的关系等知识点,意在考查考生对物理基本规律的理解能力和灵活运用物理规律解决实际问题的能力。
2017高考真题汇编-专题3 牛顿运动定律

专题3 牛顿运动定律1.(2017海南卷)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线.由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度.已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25m.汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g取10m/s2)()A.10 m/s B.20 m/s C.30 m/s D.40 m/s答案:B解析:刹车后汽车的合外力为摩擦力f=μmg,加速度;又有刹车线长25m,故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小;故ACD错误,B正确.2.(2017海南卷)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m 和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是()A.若μ≠0,则k= B.若μ≠0,则k=B. C.若μ=0,则k= D.若μ=0,则k=答案:BD.解析:三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动;则加速度;所以,R和Q之间相互作用力,Q与P之间相互作用力;所以;由于谈论过程与μ是否为零无关,故恒成立,故AC错误,BD正确.3. (2017浙江卷)拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快答案:C解析:抽出空气前.金属片和口小羽毛受到空气阻力的作用,但金属片质量大.加加速度大,所以金属片下落快.但金属片和小羽毛都不是做自田落体运动.故AB错误.抽出出空气后金属片和小羽毛都不受空气阻力作用.只受重力作用运动,都为加速度为重力加速度做自由落体运动,下落一样快.故C正碗.D错误.4.(2017海南卷)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m的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x0,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x0.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)弹簧的劲度系数为;(2)物块b加速度的大小为;(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式F=mgsinθ+(t<)解析:(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:kx0=(m+m)gsinθ,解得:k=①(2)由题意可知,b经两段相等的时间位移为x0;由匀变速直线运动相临相等时间内位移关系的规律可知:=②说明当形变量为x1=x0﹣=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:kx1﹣mgsinθ=ma ③联立①②③解得:a=(3)设时间为t,则经时间t时,ab前进的位移x=at2=则形变量变为:△x=x0﹣x对整体分析可知,由牛顿第二定律有:F+k△x﹣(m+m)gsinθ=(m+m)a解得:F=mgsinθ+因分离时位移x=由x==at2解得:t=故应保证t<,F表达式才能成立.5.(2017全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.答案:(1)220102v v gs - (2)210120()2s v v s + 解析:(1)设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ,则冰球在冰面上滑行的加速度a 1=μg ① 由速度与位移的关系知–2a 1s 0=v 12–v 02 ② 联立①②得220110=2v v a g gs μ-= ③ (2)设冰球运动的时间为t ,则01v v t gμ-= ④ 又2112s at = ⑤ 由③④⑤得210120()2s v v a s += ⑥6.(2017全国卷Ⅲ)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s.A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2.求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.答案:(1)1 m/s (2)1.9 m解析:(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在物块B 与木板达到共同速度前有11A f m g μ= ①21B f m g μ= ②32()A B f m m m g μ=++ ③由牛顿第二定律得1A A f m a = ④2B B f m a = ⑤2131f f f ma --= ⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1.由运动学公式有101B v v a t =- ⑦111v a t = ⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得1 1 m/s v = ⑨对A 有212A v v a t =-+ ⑬在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为21122212s v t a t =- ⑭在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为2012121()()2A A s v t t a t t =+-+ ⑮ A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同. 因此A 和B 开始运动时,两者之间的距离为01A B s s s s =++ ⑯ 联立以上各式,并代入数据得0 1.9 m s = ⑰ (也可用如图的速度–时间图线求解)。
2017年高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律课件 新人教版

如图所示,有两个穿着溜冰鞋的人站在冰面上,当其中一 个人 A 从背后轻轻推另一个人 B 时,两个人都会向相反方向运 动,这是因为 A 推 B 时 导学号 05800278 ( )
A.A 与 B 之间有相互作用力 B.A 对 B 的作用在先,B 对 A 的作用在后 C.B 对 A 的作用力小于 A 对 B 的作用力 D.A 对 B 的作用力和 B 对 A 的作用力是一对平衡力 答案:A
基础自主梳理
力与运动的关系
1.运动状态及运动状态的改变 __速__度__是描述物体运动状态改变的物理量。“运动状态的 改变”是指物体的__运__动__速__度___发生改变。 2.力是物体产生加速度的原因 外力的作用使物体的速度发生改变,而速度发生改变一定 有___加__速__度__,所以力是使物体产生加速度的原因。
3.关于牛顿第一定律的说法中,正确的是 导学号 05800273 ( )
A.由牛顿第一定律可知,物体在任何情况下始终处于静 止状态或匀速直线运动状态
B.牛顿第一定律只是反映惯性大小的,因此也叫惯性定 律
C.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律, 因此,物体在不受力时才有惯性
D.牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因, 又揭示了运动状态改变的原因
(2)作用力与反作用力的效果往往是不同的,不能根据作用 效果比较作用力与反作用力的大小关系。
解析:锤头敲玻璃的力与玻璃对锤头的作用是作用力与反 作用力,总是大小相等,方向相反,但因作用在不同的物体 上,因物体的承受能力不同,产生不同的作用效果,故C正 确,A、B、D均错误。
答案:C
名师归纳:应用牛顿第三定律应注意的三个问题 (1)定律中的“总是”说明对于任何物体,在任何情况下牛 顿第三定律都是成立的。 (2)作用力与反作用力虽然等大反向,但因所作用的物体不 同,所产生的效果(运动效果或形变效果)往往不同。 (3)作用力与反作用力只能是一对物体间的相互作用力,不 能牵扯第三个物体。
高考物理必备知识点:牛顿运动定律

2017高考物理必备知识点:牛顿运动定律2017高考物理必备知识点:牛顿运动定律1. 牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。
(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持。
(2)定律说明了任何物体都有惯性。
(3)不受力的物体是不存在的。
牛顿第一定律不能用实验直接验证。
但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律。
(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2. 惯性物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关。
因此说,人们只能”利用”惯性而不能”克服”惯性。
(2)质量是物体惯性大小的量度。
3. 牛顿第二定律物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F合=ma。
(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础。
(2)对牛顿第二定律的数学表达式F合=ma,F合是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力。
(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果。
即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度。
(4)牛顿第二定律F合=ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F 合的方向总是一致的。
F合可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解。
4. 牛顿第三定律两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
高中物理竞赛培训第九讲 牛顿定律

高中物理竞赛培训第九讲 牛顿定律牛顿第一定律任何物体都保持静止或匀速直线运动状态,直到其他物体所作用的力迫使它改变这种状态为止。
这是牛顿第一定律的内容。
牛顿第一定律是质点动力学的出发点。
物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质称为惯性。
牛顿第一定律又称为惯性定律,惯性定律是物体的固有属性,可用质量来量度。
无论是静止还是匀速直线运动状态,其速度都是不变的。
速度不变的运动也就是没有加速度的运动,所以物体如果不受到其他物体的作用,就作没有加速度的运动,牛顿第一定律指出了力是改变物体运动状态的原因。
牛顿第一定律只在一类特殊的参照系中成立,此参照系称为惯性参照系。
简称惯性系。
相对某一惯性系作匀速运动的参照系必定也是惯性系,牛顿第一定律不成立的参照系称为非惯性参照系,简称非惯性系,非惯性系相对惯性系必作变速运动,地球是较好的惯性系,太阳是精度更高的惯性系。
牛顿第二定律(1)定律内容:物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同(2)数学表达式:ma F mF a ==∑∑或(3)理解要点①牛顿第二定律不仅揭示了物体的加速度跟它所受的合外力之间的数量关系,而且揭示了加速度方向总与合外力的方向一致的矢量关系。
在应用该定律处理物体在二维平面或三维空间中运动的问题,往往需要选择适当的坐标系,把它写成分量形式x x ma F =∑=ma Fy y ma F =z z ma F =②牛顿第二定律反映了力的瞬时作用规律。
物体的加速度与它所受的合外力是时刻对应的,即物体所受合外力不论在大小还是方向上一旦发生变化,其加速度也一定同时发生相应的变化。
③当物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就如同其他力不存在—样;物体受几个力共同作用时,产生的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的矢量和,如图3-1-1示。
这个结论称为力的独立作用原理。
④牛顿第二定律阐述了物体的质量是惯性大小的量度,公式∑=a F m /反映了对同—物体,其所受合外跟它的加速度之比值是个常数,而对不同物体其比值不同,这个比值的大小就是物体的质量,它是物体惯性大小量度,当合外力不变时,物体加速度跟其质量成反比,即质量越大,物体加速度越小,运动状态越难改变,惯性也就越大。
2017年高考物理 母题题源系列 专题03 牛顿运动定律(含解析)

专题03 牛顿运动定律【母题来源一】 2017年全国卷三【母题原题】如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s 。
A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2。
求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度; (2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离。
【答案】(1)1 m/s (2)1.9 m由牛顿第二定律得1A A f m a =④ 2B B f m a =⑤ 2131f f f ma --=⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1。
由运动学公式有101B v v a t =-⑦ 111v a t =⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得1 1 m/s v =⑨在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为21122212s v t a t =-⑭ 在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为2012121()()2A A s v t t a t t =+-+ ⑮A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同。
因此A 和B 开始运动时,两者之间的距离为01A B s s s s =++⑯联立以上各式,并代入数据得0 1.9 m s =⑰ (也可用如图的速度–时间图线求解)【名师点睛】本题主要考查多过程问题,要特别注意运动过程中摩擦力的变化情况,A 、B 相对木板静止的运动时间不相等,应分阶段分析,前一阶段的末状态即后一阶段的初状态。
【母题来源二】 2017年江苏卷【母题原题】如图所示,三个小球A 、B 、C 的质量均为m ,A 与B 、C 间通过铰链用轻杆连接,杆长为L ,B 、C 置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现A 由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°,A 、B 、C 在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g .则此下降过程中(A )A 的动能达到最大前,B 受到地面的支持力小于32mg (B )A 的动能最大时,B 受到地面的支持力等于32mg (C )弹簧的弹性势能最大时,A 的加速度方向竖直向下(D mgL 【答案】AB【名师点睛】本题的重点是当A 球的动能最大时,受合外力为零,在竖直方向整体加速度为零,选择整体为研究对象,分析AB 两个选项;弹性势能最大对应A 球下降至最低点,根据能量守恒定律,可求最大的弹性势能.【命题意图】 本题属于连接体模型,涉及的知识点有相对运动和牛顿运动定律的应用,需要考生运用整体法和隔离法解决这类问题,意在考查考生的综合分析能力。
高中物理牛顿定律

高中物理牛顿定律
牛顿定律是高中物理中的重要内容,是描述物体运动的基本原理。
它由三个定律组成,分别是惯性定律、动力学定律和作用反作用定律。
第一定律,也称惯性定律,指出物体在没有外力作用时会保持静止或匀速直线运动的状态。
这个定律的重要性在于,它提供了描述物体运动的基本框架,为后续的动力学定律提供了基础。
第二定律,也称动力学定律,描述了物体受到外力作用时的运动情况。
它指出,物体所受的合力会导致物体产生加速度,而加速度的大小与合力成正比,与物体的质量成反比。
这个定律的意义在于,它提供了计算物体运动的具体方法和公式。
第三定律,也称作用反作用定律,指出每个作用力都有一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
这个定律的重要性在于,它提供了解释物体运动的力学原理,也为力学系统的分析提供了依据。
总之,牛顿定律是高中物理中必须掌握的基本内容,它不仅是物理学的基础,也可以应用到我们日常生活和工作中。
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江西省南昌市2015-2016学年度第一学期期末试卷(江西师大附中使用)高三理科数学分析一、整体解读试卷紧扣教材和考试说明,从考生熟悉的基础知识入手,多角度、多层次地考查了学生的数学理性思维能力及对数学本质的理解能力,立足基础,先易后难,难易适中,强调应用,不偏不怪,达到了“考基础、考能力、考素质”的目标。
试卷所涉及的知识内容都在考试大纲的范围内,几乎覆盖了高中所学知识的全部重要内容,体现了“重点知识重点考查”的原则。
1.回归教材,注重基础试卷遵循了考查基础知识为主体的原则,尤其是考试说明中的大部分知识点均有涉及,其中应用题与抗战胜利70周年为背景,把爱国主义教育渗透到试题当中,使学生感受到了数学的育才价值,所有这些题目的设计都回归教材和中学教学实际,操作性强。
2.适当设置题目难度与区分度选择题第12题和填空题第16题以及解答题的第21题,都是综合性问题,难度较大,学生不仅要有较强的分析问题和解决问题的能力,以及扎实深厚的数学基本功,而且还要掌握必须的数学思想与方法,否则在有限的时间内,很难完成。
3.布局合理,考查全面,着重数学方法和数学思想的考察在选择题,填空题,解答题和三选一问题中,试卷均对高中数学中的重点内容进行了反复考查。
包括函数,三角函数,数列、立体几何、概率统计、解析几何、导数等几大版块问题。
这些问题都是以知识为载体,立意于能力,让数学思想方法和数学思维方式贯穿于整个试题的解答过程之中。
二、亮点试题分析1.【试卷原题】11.已知,,A B C 是单位圆上互不相同的三点,且满足AB AC →→=,则AB AC →→⋅的最小值为( )A .14-B .12-C .34-D .1-【考查方向】本题主要考查了平面向量的线性运算及向量的数量积等知识,是向量与三角的典型综合题。
解法较多,属于较难题,得分率较低。
【易错点】1.不能正确用OA ,OB ,OC 表示其它向量。
2.找不出OB 与OA 的夹角和OB 与OC 的夹角的倍数关系。
【解题思路】1.把向量用OA ,OB ,OC 表示出来。
2.把求最值问题转化为三角函数的最值求解。
【解析】设单位圆的圆心为O ,由AB AC →→=得,22()()OB OA OC OA -=-,因为1OA OB OC ===,所以有,OB OA OC OA ⋅=⋅则()()AB AC OB OA OC OA ⋅=-⋅-2OB OC OB OA OA OC OA =⋅-⋅-⋅+ 21OB OC OB OA =⋅-⋅+设OB 与OA 的夹角为α,则OB 与OC 的夹角为2α所以,cos 22cos 1AB AC αα⋅=-+2112(cos )22α=--即,AB AC ⋅的最小值为12-,故选B 。
【举一反三】【相似较难试题】【2015高考天津,理14】在等腰梯形ABCD 中,已知//,2,1,60AB DC AB BC ABC ==∠= ,动点E 和F 分别在线段BC 和DC 上,且,1,,9BE BC DF DC λλ==则AE AF ⋅的最小值为 .【试题分析】本题主要考查向量的几何运算、向量的数量积与基本不等式.运用向量的几何运算求,AE AF ,体现了数形结合的基本思想,再运用向量数量积的定义计算AE AF ⋅,体现了数学定义的运用,再利用基本不等式求最小值,体现了数学知识的综合应用能力.是思维能力与计算能力的综合体现. 【答案】2918【解析】因为1,9DF DC λ=12DC AB =,119199918CF DF DC DC DC DC AB λλλλλ--=-=-==, AE AB BE AB BC λ=+=+,19191818AF AB BC CF AB BC AB AB BC λλλλ-+=++=++=+,()221919191181818AE AF AB BC AB BC AB BC AB BCλλλλλλλλλ+++⎛⎫⎛⎫⋅=+⋅+=+++⋅⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭19199421cos1201818λλλλ++=⨯++⨯⨯⨯︒2117172992181818λλ=++≥+= 当且仅当2192λλ=即23λ=时AE AF ⋅的最小值为2918. 2.【试卷原题】20. (本小题满分12分)已知抛物线C 的焦点()1,0F ,其准线与x 轴的交点为K ,过点K 的直线l 与C 交于,A B 两点,点A 关于x 轴的对称点为D . (Ⅰ)证明:点F 在直线BD 上; (Ⅱ)设89FA FB →→⋅=,求BDK ∆内切圆M 的方程. 【考查方向】本题主要考查抛物线的标准方程和性质,直线与抛物线的位置关系,圆的标准方程,韦达定理,点到直线距离公式等知识,考查了解析几何设而不求和化归与转化的数学思想方法,是直线与圆锥曲线的综合问题,属于较难题。
【易错点】1.设直线l 的方程为(1)y m x =+,致使解法不严密。
2.不能正确运用韦达定理,设而不求,使得运算繁琐,最后得不到正确答案。
【解题思路】1.设出点的坐标,列出方程。
2.利用韦达定理,设而不求,简化运算过程。
3.根据圆的性质,巧用点到直线的距离公式求解。
【解析】(Ⅰ)由题可知()1,0K -,抛物线的方程为24y x =则可设直线l 的方程为1x my =-,()()()112211,,,,,A x y B x y D x y -,故214x my y x =-⎧⎨=⎩整理得2440y my -+=,故121244y y m y y +=⎧⎨=⎩则直线BD 的方程为()212221y y y y x x x x +-=--即2222144y y y x y y ⎛⎫-=- ⎪-⎝⎭令0y =,得1214y yx ==,所以()1,0F 在直线BD 上.(Ⅱ)由(Ⅰ)可知121244y y m y y +=⎧⎨=⎩,所以()()212121142x x my my m +=-+-=-,()()1211111x x my my =--= 又()111,FA x y →=-,()221,FB x y →=-故()()()21212121211584FA FB x x y y x x x x m →→⋅=--+=-++=-,则28484,93m m -=∴=±,故直线l 的方程为3430x y ++=或3430x y -+=213y y -===±,故直线BD 的方程330x -=或330x -=,又KF 为BKD ∠的平分线,故可设圆心()(),011M t t -<<,(),0M t 到直线l 及BD 的距离分别为3131,54t t +--------------10分 由313154t t +-=得19t =或9t =(舍去).故圆M 的半径为31253t r +== 所以圆M 的方程为221499x y ⎛⎫-+= ⎪⎝⎭【举一反三】【相似较难试题】【2014高考全国,22】 已知抛物线C :y 2=2px(p>0)的焦点为F ,直线y =4与y 轴的交点为P ,与C 的交点为Q ,且|QF|=54|PQ|.(1)求C 的方程;(2)过F 的直线l 与C 相交于A ,B 两点,若AB 的垂直平分线l′与C 相交于M ,N 两点,且A ,M ,B ,N 四点在同一圆上,求l 的方程.【试题分析】本题主要考查求抛物线的标准方程,直线和圆锥曲线的位置关系的应用,韦达定理,弦长公式的应用,解法及所涉及的知识和上题基本相同. 【答案】(1)y 2=4x. (2)x -y -1=0或x +y -1=0. 【解析】(1)设Q(x 0,4),代入y 2=2px ,得x 0=8p,所以|PQ|=8p ,|QF|=p 2+x 0=p 2+8p.由题设得p 2+8p =54×8p ,解得p =-2(舍去)或p =2,所以C 的方程为y 2=4x.(2)依题意知l 与坐标轴不垂直,故可设l 的方程为x =my +1(m≠0). 代入y 2=4x ,得y 2-4my -4=0. 设A(x 1,y 1),B(x 2,y 2), 则y 1+y 2=4m ,y 1y 2=-4.故线段的AB 的中点为D(2m 2+1,2m), |AB|=m 2+1|y 1-y 2|=4(m 2+1).又直线l ′的斜率为-m ,所以l ′的方程为x =-1m y +2m 2+3.将上式代入y 2=4x ,并整理得y 2+4m y -4(2m 2+3)=0.设M(x 3,y 3),N(x 4,y 4),则y 3+y 4=-4m,y 3y 4=-4(2m 2+3).故线段MN 的中点为E ⎝ ⎛⎭⎪⎫2m2+2m 2+3,-2m ,|MN|=1+1m 2|y 3-y 4|=4(m 2+1)2m 2+1m 2.由于线段MN 垂直平分线段AB ,故A ,M ,B ,N 四点在同一圆上等价于|AE|=|BE|=12|MN|,从而14|AB|2+|DE|2=14|MN|2,即 4(m 2+1)2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m +2m 2+⎝ ⎛⎭⎪⎫2m 2+22=4(m 2+1)2(2m 2+1)m 4,化简得m 2-1=0,解得m =1或m =-1, 故所求直线l 的方程为x -y -1=0或x +y -1=0.三、考卷比较本试卷新课标全国卷Ⅰ相比较,基本相似,具体表现在以下方面: 1. 对学生的考查要求上完全一致。
即在考查基础知识的同时,注重考查能力的原则,确立以能力立意命题的指导思想,将知识、能力和素质融为一体,全面检测考生的数学素养,既考查了考生对中学数学的基础知识、基本技能的掌握程度,又考查了对数学思想方法和数学本质的理解水平,符合考试大纲所提倡的“高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度”的原则. 2. 试题结构形式大体相同,即选择题12个,每题5分,填空题4 个,每题5分,解答题8个(必做题5个),其中第22,23,24题是三选一题。
题型分值完全一样。
选择题、填空题考查了复数、三角函数、简易逻辑、概率、解析几何、向量、框图、二项式定理、线性规划等知识点,大部分属于常规题型,是学生在平时训练中常见的类型.解答题中仍涵盖了数列,三角函数,立体何,解析几何,导数等重点内容。
3. 在考查范围上略有不同,如本试卷第3题,是一个积分题,尽管简单,但全国卷已经不考查了。
四、本考试卷考点分析表(考点/知识点,难易程度、分值、解题方式、易错点、是否区分度题)。