2019高考物理高三综合知识点定位牛顿运动定律及参考答案

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高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习含答案解析(5)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习含答案解析(5)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律知识点总复习含答案解析(5)一、选择题1.如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复.通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则A.1t时刻小球动能最大B.2t时刻小球动能最大C.2t~3t这段时间内,小球的动能先增加后减少D.2t~3t这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能2.起重机通过一绳子将货物向上吊起的过程中(忽略绳子的重力和空气阻力),以下说法正确的是()A.当货物匀速上升时,绳子对货物的拉力与货物对绳子的拉力是一对平衡力B.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小都等于货物对绳子的拉力大小C.无论货物怎么上升,绳子对货物的拉力大小总大于货物的重力大小D.若绳子质量不能忽略且货物匀速上升时,绳子对货物的拉力大小一定大于货物的重力3.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球()A.可能落在A处B.一定落在B处C.可能落在C处D.以上都有可能m,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量4.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0为m的重物,现用一竖直向上的拉力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F,则拉力F大小为()A .0m mmg m + B .00m m F m+ C .00m m mg m +D .000m m F m + 5.如图所示,质量m =1kg 、长L =0.8m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F =5N 的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 做的功至少为( )(g 取10m/s 2)A .1JB .1.6JC .2JD .4J6.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A .B .C .D .7.一物体放置在粗糙水平面上,处于静止状态,从0t =时刻起,用一水平向右的拉力F 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 F 、速度v 随F 的变化图象正确的是( )A .B .C .D .8.如图所示,有一根可绕端点B 在竖直平面内转动的光滑直杆AB ,一质量为m 的小圆环套在直杆上。

2019年高考物理 试题分项解析 专题03 牛顿运动定律(第02期)

2019年高考物理 试题分项解析 专题03 牛顿运动定律(第02期)

专题3 牛顿运动定律一.选择题1. (2019年1月云南昆明复习诊断测试)如图甲所示,一块质量为m A=2kg的木板A静止在水平地面上,一个质量为m B=1kg的滑块B静止在木板的左端,对B施加一向右的水平恒力F,一段时间后B从A右端滑出,A继续在地面上运动一段距离后停止,此过程中A的速度随时间变化的图像如图乙所示。

设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取g=10m/s2。

则下列说法正确的是A.滑块与木板之间的动摩擦因数为0.6B.木板与地面之间的动摩擦因数为0.1C.F的大小可能为9ND.F的大小与板长L有关【参考答案】BD【命题意图】本题考查对速度----时间图像的理解、叠加体受力分析、牛顿运动定律和匀变速直线运动规律的运用。

【方法归纳】对于速度图像给出解题信息问题,从速度图像的斜率得出加速度,由速度图像面积得出位移。

对于叠加体问题,采用隔离法分析受力,利用牛顿运动定律列方程解答。

2. (2019广东惠州第三次调研)如图所示,足够长的传送带与水平面夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动,在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ,则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是【参考答案】D【命题意图】本题考查传送带、牛顿运动定律、速度图像及其相关知识点。

【方法归纳】物体在倾斜传送带上运动,要注意当物体速度小于传送带速度时,滑动摩擦力是动力,大于传送带速度时,滑动摩擦力是阻力。

3.绰号“威龙”的第五代制空战机歼-20具备高隐身性、高机动性能力,为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥,歼-20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度。

假设某次垂直飞行测试实验中,歼-20加速达到50 m/s后离地,而后开始竖直向上飞行试验。

该飞机在10 s内匀加速到3 060 km/h,匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km。

假设加速阶段所受阻力恒定,约为重力的0.2。

高中物理知识点重点难点分析

高中物理知识点重点难点分析

高中物理知识点重点难点分析高中物理是一门既有趣又具有挑战性的学科,它涵盖了众多的知识点,其中一些是重点,一些则是难点。

理解和掌握这些重点难点对于学好高中物理至关重要。

一、力学部分1、牛顿运动定律牛顿第一定律揭示了物体的惯性本质,即物体具有保持原有运动状态的性质。

牛顿第二定律是核心,F = ma 这个公式将力、质量和加速度紧密联系起来。

在应用时,要注意合力与加速度的瞬时对应关系,以及加速度与速度的区别。

牛顿第三定律则说明了力的相互性,作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

这部分的难点在于:多力作用下物体的受力分析,以及如何准确地找出合力并应用牛顿第二定律求解问题。

同时,对于一些复杂的运动过程,如连接体问题、超重和失重现象等,理解和运用牛顿定律也具有一定的难度。

2、机械能守恒定律和动能定理机械能守恒定律指出在只有重力或弹力做功的系统内,动能和势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变。

动能定理则表明合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。

重点在于理解机械能守恒的条件,能够正确判断系统是否机械能守恒,并熟练运用机械能守恒定律和动能定理解决问题。

难点在于对于综合性较强的题目,需要灵活选择机械能守恒定律或动能定理来解题,并且要考虑能量的损失和转化。

3、圆周运动线速度、角速度、周期、向心加速度等物理量的定义和关系是基础知识。

向心力的来源和计算是重点,物体做圆周运动时,向心力可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供。

这部分的难点在于分析圆周运动中的临界问题,如绳子模型和杆子模型中的最高点和最低点的情况。

同时,对于实际生活中的圆周运动问题,如车辆转弯、摩天轮等,建立物理模型并求解也是一个挑战。

二、电学部分1、电场电场强度、电势、电势能等概念的理解是关键。

电场线的性质和用途要掌握,通过电场线可以形象地描述电场的分布。

重点是掌握电场强度和电势的定义及计算方法,理解电场强度与电势差的关系。

难点在于电场中的叠加问题,以及带电粒子在电场中的运动,需要综合运用力学和电学知识进行分析。

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

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。

历年高考物理力学牛顿运动定律题型总结及解题方法

历年高考物理力学牛顿运动定律题型总结及解题方法

历年高考物理力学牛顿运动定律题型总结及解题方法单选题1、现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,若运动员顺利地完成了该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,则下列说法错误的是()A.运动员起跳时,双脚对滑板作用力的合力竖直向下B.起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后C.运动员在空中最高点时处于失重状态D.运动员在空中运动时,单位时间内速度的变化相同答案:B解析:AB.运动员竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动,又参与了竖直上抛运动。

各分运动具有等时性,水平方向的分运动与滑板的运动情况一样,运动员最终落在滑板的原位置。

所以水平方向受力为零,则起跳时,滑板对运动员的作用力竖直向上,运动员对滑板的作用力应该是竖直向下,故A正确,不符合题意;B错误,符合题意;C.运动员在空中最高点时具有向下的加速度g,处于失重状态,故C正确,不符合题意;D.运动员在空中运动时,加速度恒定,所以单位时间内速度的变化量相等,故D正确,不符合题意。

故选B。

2、如图所示,物体静止于水平面上的O点,这时弹簧恰为原长l0,物体的质量为m,与水平面间的动摩擦因数为μ,现将物体向右拉一段距离后自由释放,使之沿水平面振动,下列结论正确的是()A.物体通过O点时所受的合外力为零B.物体将做阻尼振动C.物体最终只能停止在O点D.物体停止运动后所受的摩擦力为μmg答案:B解析:A.物体通过O点时弹簧的弹力为零,但摩擦力不为零,A错误;B.物体振动时要克服摩擦力做功,机械能减少,振幅减小,做阻尼振动,B正确;CD.物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。

若停在O点摩擦力为零,若不在O点,摩擦力和弹簧的弹力平衡,停止运动时物体所受的摩擦力不一定为μmg,CD错误。

高三物理知识点总结

高三物理知识点总结

高三物理知识点总结高中物理的学习在高三阶段达到了一个综合和深化的程度,对于高三学生来说,系统地梳理和掌握物理知识点至关重要。

以下是对高三物理知识点的全面总结。

一、力学1、牛顿运动定律牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

表达式为 F = ma 。

牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

2、超重与失重超重:当物体具有向上的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。

失重:当物体具有向下的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。

3、共点力的平衡平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动的状态。

平衡条件:合外力为零,即 F 合= 0 。

4、机械能守恒定律内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。

表达式: E k1 + E p1 = E k2 + E p2 。

5、动量守恒定律内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。

表达式: m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1' + m 2 v 2' 。

二、热学1、分子动理论物质是由大量分子组成的。

分子永不停息地做无规则运动。

分子间存在相互作用力。

2、热力学定律热力学第一定律:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。

表达式为△ U = Q + W 。

热力学第二定律:热量不能自发地从低温物体传到高温物体;不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。

三、电学1、电场电场强度:描述电场强弱和方向的物理量,定义式为E =F /q 。

电场线:形象地描述电场的假想曲线,电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向。

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,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.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。

近6年全国各地高考物理真题汇编:牛顿运动定律(Word版含答案)

近6年全国各地高考物理真题汇编:牛顿运动定律(Word版含答案)

2017-2022年全国各地高考物理真题汇编:牛顿运动定律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共15题)1.(2022·山东·高考真题)我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。

如图所示,发射仓内的高压气体先将火箭竖直向上推出,火箭速度接近零时再点火飞向太空。

从火箭开始运动到点火的过程中( )A .火箭的加速度为零时,动能最大B .高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能C .高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量D .高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量2.(2022·全国·高考真题)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m 的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L 。

一大小为F 的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。

当两球运动至二者相距35L 时,它们加速度的大小均为( )A .58F mB .25FmC .38F mD .310Fm3.(2021·海南·高考真题)公元前4世纪末,我国的《墨经》中提到“力,形之所以奋也”,意为力是使有形之物突进或加速运动的原因。

力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示,正确的是( ) A .1kg m s -⋅⋅B .2kg m s -⋅⋅C .2Pa m ⋅D .1J m -⋅4.(2021·海南·高考真题)如图,两物块P 、Q 用跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连,开始时P 静止在水平桌面上。

将一个水平向右的推力F 作用在P 上后,轻绳的张力变为原来的一半。

已知P 、Q 两物块的质量分别为p 0.5kg m =、Q 0.2kg m =,P 与桌面间的动摩擦因数0.5μ=,重力加速度210m /s g =。

则推力F 的大小为()A.4.0N B.3.0N C.2.5N D.1.5N5.(2021·广东·高考真题)唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为α和β,αβ<,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力6.(2017·海南·高考真题)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。

高考物理遍过考点1 牛顿第一三律(含解析)

高考物理遍过考点1 牛顿第一三律(含解析)

避躲市安闲阳光实验学校牛顿第一、三定律一、牛顿第一定律1.定义:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

2.物体具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性。

牛顿第一定律也叫惯性定律。

3.决定惯性的唯一物理量是质量,所以惯性用质量描述。

4.牛顿第一定律定义了惯性,是牛顿运动定律的基础,同时它还可以视为牛顿第二定律的特殊情况,即描述F=0,a=0的平衡状态。

一个物体保持匀速直线运动状态或静止状态,我们就说这个物体处于平衡状态(中学阶段不考虑在无外力作用下匀速转动的平衡状态)。

二、牛顿第一定律发现史1.亚里士多德:力是物体运动的原因。

2.伽利略:力不是维持物体运动的原因。

3.笛卡儿:如果匀速直线运动的物体不受外力,它将保持原来的运动状态不变。

(亚里士多德、伽利略和笛卡儿的时代并无力的概念,这里是为了表述方便借用了力的概念)4.牛顿:总结伽利略和笛卡儿的工作,抽象出力的概念,定义惯性。

三、牛顿第三定律1.定义:相互作用的两物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。

2.在牛顿第三定律的补充下,对运动状态相同的多个物体系统,就可以同时使用整体法和隔离法。

在使用整体法时,系统内力相互抵消。

四、相互作用力与一对平衡力对比在一节火车车厢内有一个光滑的水平桌面,桌上有一个小球。

旁边的乘客观察到,如果火车在水平铁轨上做匀速直线运动,小球在桌面上保持静止。

如果火车做加速直线运动,小球就会由静止开始向后运动。

这说明A.以匀速运动的车厢为参考系,牛顿第一定律成立B.以加速运动的车厢为参考系,牛顿第一定律成立C.无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系,牛顿第一定律都成立D.无论是以匀速运动的车厢为参考系还是以加速运动的车厢为参考系,牛顿第一定律都不成立【参考答案】A【详细解析】牛顿运动定律适用惯性参考系。

匀加速运动的火车是非惯性参考系,牛顿第一定律并不成立,故选A。

高考物理基础知识综合复习阶段检测卷三牛顿运动定律综合应用(含答案)

高考物理基础知识综合复习阶段检测卷三牛顿运动定律综合应用(含答案)

高考物理基础知识综合复习:阶段检测卷(三) 牛顿运动定律综合应用(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共14小题,每小题3分,共42分。

每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.下列仪器中不能直接测量出国际单位制中对应的三个力学基本物理量的是()2.关于物理学史及单位制,下列表述正确的是()A.伽利略首先提出惯性概念,并提出了牛顿第一定律B.重力单位牛顿是国际制基本单位C.牛顿、千克、秒属于力学中的基本单位D.如果物理量均采用国际单位制单位,则牛顿第二定律可以写作F=ma3.在空气阻力不计的情况下,地球上有一物块以某一初速度在粗糙的水平桌面上向前滑行位移x1后静止;在月球上,相同的物块以相同的初速度在相同的水平桌面上向前滑行位移x2后静止,则()A.x1=x2B.x1>x2C.x1<x2D.无法比较x1和x2的大小4.如图所示,甲和乙进行拉小车比赛,比赛时小车放在水平地面上,甲、乙二人用力向相反方向拉小车,不计小车与地面之间的摩擦力,下列说法正确的是()A.甲拉小车的力和乙拉小车的力一定是一对平衡力B.甲拉小车的力和乙拉小车的力是一对作用力和反作用力C.若小车加速向右运动,表明小车拉甲的力大于甲拉小车的力D.若小车加速向右运动,表明甲拉小车的力小于乙拉小车的力5.如图所示,在行驶过程中,如果车距不够,刹车不及时,汽车将发生碰撞,车里的人可能受到伤害。

为了尽可能地减少碰撞引起的伤害,人们设计了安全带及安全气囊。

假定乘客质量为70 kg,汽车车速为108 km/h(即30 m/s),从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5 s,安全带及安全气囊对乘客的作用力大约为()A.300 NB.420 NC.600 ND.800 N6.如图所示为一架小型四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。

无人机的质量m=2 kg,运动过程中所受空气阻力大小恒为F f=4 N。

高考物理知识点之牛顿运动定律

高考物理知识点之牛顿运动定律

高考物理知识点之牛顿运动定律考试要求高考要点牛顿运动定律是力学中重中之重的部分,纵观近年的高考考察内容,注重对牛顿运动定律尤其是牛顿第二定律的理解和应用,并能解决实际生活、生产和科学中的力学问题.与本章内容相关的考题知识覆盖面宽,如牛顿第二定律应用到圆周运动和天体运动,还经常与电学进行综合,特别是与电场、电磁感应现象的综合应用.旧题、常规题推出有新意,加强了信息图象题的考察,考察从图象中挖取有效信息的能力.主要方法牛顿定律是在研究力和运动的关系的基础上总结出来的三条基本规律,是全部经典力学的基础,也和电磁学的学习紧密相关.牛顿第一定律讨论在不受外力时物体怎样运动;牛顿第二定律讨论在所受合外力不为零时,物体的加速度由什么决定;牛顿第三定律则是讨论物体之间相互作用的规律.本章涉及的主要方法有:1.控制变量法,如第5课时实验,探究加速度与力、质量的关系2.极限分析法,用“放大”或“缩小”的思想把物理过程所蕴含的临界状态“暴露”出来的方法,如第3课时例23.理想实验法,理想化实验是人们根据研究问题的需要,抓住主要因素,忽略次要因素,对物理过程进行科学抽象,从而进行逻辑推理的思维方法.如第1课时的课后创新演练第6题,高考试题选编第3题4.图象法,如第3课时例3、高考试题赏析例35.程序法:依顺序对研究对象或其物理过程进行分析研究的方法,要注意确定对象与对象之间、过程与过程之间的各物理量的关系.如第2课时例4、高考试题选编第13题6.二力合成与正交分解法,如第2课时例1、例27.整体法与隔离法,如第4课时例2、例3、高考试题赏析例48.“超重”、“失重”分析法,当物体具有向上或向下的加速度a时,物体就“超重ma”或“失重ma”.这样就能迅速地判断物体对支持物的压力或对悬线的拉力.如第4课时例19.假设法:当物体的运动状态或受力情况不明确时,可以根据物理意义作出某一假设,从而根据物理管理进行推断、验证的方法.1.牛顿第一第三定律基础知识回顾1.牛顿第一定律(1)牛顿第一定律的内容: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状态为止.(2)对牛顿第一定律的理解①牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以伽利略的理想实验为基础,加之高度的抽象思维概括总结出来的.②揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即牛顿第一定律确定了力的含义.③牛顿第一定律不能看着牛顿第二定律的特殊情况,牛顿第一定律是定性描述物体运动规律的一种物理思想,而不是进行定量计算和求解的具体方法,是一条独立的基本规律.但牛顿第一定律为牛顿第二定律提供了建立的基础.明确了惯性的概念:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性.2.惯性的理解要点(1)惯性的性质:惯性是一切物体都有的性质,是物体的固有属性,与物体的受力情况和运动状态无关.(2)惯性的表现:物体不受外力作用时,有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质;物体受到外力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的难易程度上.(3)惯性的量度:质量是惯性大小的唯一量度.质量大的物体惯性大.3.牛顿第三定律(1)内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,而且作用在同一条直线上.(2)特点:作用力与反作用力同时产生、同时消失、同时变化、同性质、分别作用在相互作用的两个物体上,作用效果不能抵消.(3)作用力与反作用力和一对平衡力的比较重点难点例析一、怎样判断物体运动状态是否发生变化?1.从条件出发进行判断当物体所受合外力不为零时,物体的运动状态必发生变化.2.从结果出发进行判断(1)当速度的大小发生了变化时,物体的运动状态也随之发生变化.(2)当速度的方向发生了变化时,物体的运动状态也随之发生变化.(3)当速度的大小、方向同时发生变化时,物体的运动状态也随之发生变化.3.从运动的状态进行判断只要不是静止或匀速直线运动状态,则物体的运动状态必定发生变化.【例1】关于运动状态的改变,下列说法正确的是()A.速度方向不变,速度大小改变的物体,运动状态发生了变化B.速度大小不变,速度方向改变的物体,运动状态发生了变化C.速度大小和方向同时改变的物体,运动状态一定发生了变化D.做匀速圆周运动的物体,运动状态没有改变【解析】运动状态是否改变是指速度是否改变.因为速度是矢量,既有大小,又有方向,只要大小和方向两个因素中有一个因素改变,速度就发生改变,运动状态就发生改变.故A、B、C项都正确.做匀速圆周运动的物体,速度的大小不变,而速度的方向时刻发生变化,故运动状态不断改变,所以D选项错误.【答案】ABC【点拨】断物体的速度是否发生变化,拓展在以下各种情况中,()A.静止的物体B同的路程CD【解析】态不变,故A、D动其运动状态就一定改变,故【答案】BC二、对惯性的理解1.运动状态无关.因此人们只能“克服”惯性.2.3.惯性不是力4.惯性在不同的情况下,受外力或所受合外力为零时,运动状态不变,【例2】如图3-1-1所示做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的水槽,水槽内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于水槽怎么运动?【解析】从惯性的角度去考虑水槽内的气泡和水,突然停止运动时,泡向前移动的趋势,【答案【点拨】一切物体都有惯性,只与物体的质量,质量联系起来,就会减少错误.拓展一天,下着倾盆大雨.某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中,他发现水面的现状如图3-1-2中的()【解析】列车进站时要刹车,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项C一致.【答案】C三、对牛顿第三定律的理解和应用应用牛顿第三定律时应注意的问题1.定律中的“总是”二字说明对于任何物体,在任何条件下牛顿第三定律都是成立的.2.作用力与反作用力的关系与物体所处运动状态无关,与物体被作用的效果也无关.易错门诊【例3】关于马拉车时马与车的相互作用,下列说法中正确的是A.马拉车而车未动,马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时,马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时,马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动,马向前拉车的力都等于车向后拉马的力【错解】C;马拉车加速前进,就像拔河一样,甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大,所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大,由此而得出结论:马向前拉车的力大于车向后拉马的力.【错因】产生上述错解原因是学生凭主观想像,而不是按物理规律分析问题.按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的,车随马加速前进是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦力.【正解】马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和3-1-2CBD反作用力.根据牛顿第三定律,物体间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,故不管在什么情况下,马向前拉车的力都等于于车向后拉马的力,而与马车的运动状态无关,故A 、B 、C 错误;D 正确.【点悟】生活中有一些感觉不总是正确的,不能把生活中的经验,感觉当成规律来用,要运用物理规律来解决问题.课堂自主训练1.下面关于作用力和反作用力的说法中,正确的是 ( ) A .先有作用力,后有反作用力B 只有物体处于静止状态时,物体间才存在作用力和反作用力C 只有物体接触时,物体间才存在作用力和反作用力D .两物体间的作用力和反作用力一定是同性质的力【解析】作用力和反作用力同时产生,同时消失,A 错;作用力和反作用力与运动状态无关,也不需要相互接触,故B 、C 错;作用力与反作用力一定是同性质的力,故D 选项正确. 【答案】D2.如图3-1-3所示在向右匀速行驶的车厢内,用细线悬挂一小球,其正下方为a 点, b 、c 两点分别在a 点的左右两侧,如图l 所示,烧断细绳,球将落在 (不计空气阻力)A .一定落在a 点B .可能落在b 点C .可能落在c 点D.不能确定【解析】细绳烧断后,小球下落过程中,由于惯性水平方向速度不变,因此小球一定落在a 点,故A 选项正确. 【答案】A3.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( ) A .物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用 B .物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用 C .物体朝什么方向运动,则这个方向上必受力的作用D .物体的速度不变,则其所受合外力必为零 【解析】力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.故B 、C 错,A 、D 正确. 【答案】AD课后创新演练1.火车在平直轨道上匀速行驶, 门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起, 发现仍落回车上原处, 这是因为 ( D ) A .人跳起后, 车厢内空气给他以向前的力, 带着他随同火车一起向前运动B .人跳起的瞬间, 车厢地板给他一个向前的力, 推动他随同火车一起向前运动C .人跳起后, 车在继续向前运动, 所以人落下后必定偏后一些, 只是由于时间很短, 偏后距离太小, 不明显而已D .人跳起后直到落地, 在水平方向上人和车始终有相同的速度2.列车沿东西方向直线运动,车里桌面上有一小球,乘客看到小球突然沿桌面向东滚动,则列车可能是(CD)A .以很大的速度向西做匀速运动B .向西做减速运动C .向西做加速运动D .向东做减速运动3.如图3-1-4所示,一个劈形物体A ,各面均光滑,放在固定斜面上,上面成水平,水平面上放一光滑小球B ,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是(B )A .沿斜面向下的直线B .竖直向下的直线C .无规则的曲线D .抛物线 4.如图3—1—5所示, 在一辆表面光滑的小车上,有质量分别为m 1、m 2的两小球(m 1> m 2)随车一起匀速运动,当车突然停止时,如不考虑其它阻力,设车无限长,则两个小球 (B) A .一定相碰 B .一定不相碰 C .不一定相碰 D .难以确定是否相碰 5.如图3-1-6所示,P 和Q 叠放在一起,静止在水平桌面上,下列各对力中属于作图3-1-4 图3-1-6图3-l-3图3-1-7用力和反作用力的是 ( C )A.P所受的重力和Q对P的支持力B.Q所受的重力和Q对P的支持力C.P对Q的压力和Q对P的支持力D.P所受的重力和P对Q的压力6.伽利略理想实验将可靠的事实和抽象思维结合起来,能更深刻地反映自然规律.如图3-1-7所示,有关的实验程序内容如下:(1)减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面(3)如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球沿水平面做持续的匀速运动请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠事实,还是通过思维过程的推论,下列选项正确的是(括号内数字表示上述程序的号码)(C)A.事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)B.事实(2)→推论(1)→推论(3)→推论(4)C.事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)D.事实(2)→推论(1)→推论(4)→推论(3)7.以下说法中错误的是(B )A.力是使物体产生加速度的原因B.力是改变物体惯性大小的原因C.力是改变物体运动状态的原因D.力是使物体速度发生改变的原因8.以下有关惯性的说法中正确的是(BD)A.在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同,其中行驶速度较大的不容易停下来,说明速度较大的物体惯性大B.在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同,所受阻力也相同,其中质量较大的车厢不容易停下来,说明质量大的物体惯性大C.推动原来静止在水平轨道上的车厢,比推另一节相同的、正在滑行的车厢所需要的力大,说明静止的物体惯性大D.物体的惯性的大小与物体的运动情况及受力情况无关9.如图3-1-8所示,小球m用细线悬挂在水平向左运动的火车车厢内,以下说法正确的是(AC)A.当火车向左匀速前进,且小球m相对车厢静止不动时,悬线沿竖直方向B.当火车向左加速前进,小球及悬线向位置1偏转C.当火车向左加速运动时,小球及悬线向位置2偏转D.当火车向左减速运动时,小球及悬线向位置2偏转10.如图3—1—9所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片,其质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点.当电磁铁通电,铁片B被吸引而上升的过程中,轻绳拉力F的大小为 (D )A.F=mgB.mg<F<(M+m)gC.F=(M+m)gD.F>(M+m)g11.在天花板上悬挂一个重为G的吊扇,当吊扇静止时,悬杆对吊扇的拉力为T,当吊扇转动时悬杆对吊扇拉力为T',则G、T与T'三者之间的大小关系如何?【解析】TGT'>=(1)吊扇静止时处于平衡状态GT=(2)吊扇转动时,向下推动空气,空气对吊扇有向上的反作用力,所以GT<'.12.如图3-1-10所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放,小球沿杆匀加速时,小球与杆间的摩擦力大小为F f,.则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少?【解析】小球在竖直方向受一个重力和箱子的杆给它的竖直向上的摩擦力F f,如图3-1-11所示,由牛顿第三定律,小球对箱子的杆有一个竖直向下的摩擦力作用,故箱子的受力情况如图3-1-12所示,箱子受重力Mg,小球对杆的摩擦力F f′= F f,地面对箱子的支持力F N,箱子在这三力的作用下处于平衡状态,即面的压力为Mg+F f图3-1-9【答案】Mg+F f2.牛顿第二定律力学单位制基础知识回顾1.牛顿第二定律(1)内容:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同.(2)公式:F合=ma(3)意义:牛顿第二定律的表达式F=ma,公式左边是物体受到的合外力,右边反映了质量为m 的物体在此合外力的作用下的效果是产生加速度a,它突出了力是物体运动状态改变的原因,是物体产生加速度的原因.(4)对牛顿第二定律的理解要点①同体性:牛顿第二定律的公式中F、m、a三个量必须对应同一个物体或同一个系统.②矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式,公式F合=ma不仅表示加速度与合外力的大小关系,还表示加速度与合外力的方向始终一致.③瞬时性:牛顿第二定律反映了加速度与合外力的瞬时对应关系:合外力为零时加速度为零;合外力恒定时加速度保持不变;合外力变化时加速度随之变化.同时注意它们虽有因果关系,但无先后之分,它们同时产生,同时消失,同时变化.④独立性:作用在物体上的每一个力都能独立的使物体产生加速度;合外力产生物体的合加速度,x 方向的合外力产生x方向的加速度,y方向的合外力产生y方向的加速度.牛顿第二定律的分量式为∑Fx=ma x;∑F y=ma y⑤相对性:公式F=ma中的加速度a是相对地球静止或匀速直线运动的惯性系而言的.⑥局限性:牛顿第二定律只适用于惯性系中的低速(远小于光速)运动的宏观物体,而不适用于微观、高速运动的粒子.⑦统一性:牛顿第二定律定义了力的基本单位:牛顿(N),因此应用牛顿第二定律求解时要用统一的单位制即国际单位制.2.力学单位制(1)基本单位:所选定的基本物理量的单位.物理学中有七个物理量的单位被选定为基本单位,在力学中选长度、质量、和时间这三个物理量的单位为基本单位(2)导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系推导出的物理量的单位.(3)单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制.(4)国际单位制(SI)中的七个基本物理量和相应的基本单位.重点难点例析一、用合成法解动力学问题合成法即平行四边形定则,当物体受两个力作用而产生加速度时,应用合成法比较简单,根据牛顿第二定律的因果性和矢量性原理,合外力的方向就是加速度的方向,解题时只要知道加速度的方向,就可知道合外力的方向,反之亦然.解题时准确作出力的平行四边形,然后用几何知识求解即可.友情提示:当物体受两个以上的力作用产生加速度时一般用正交分解法.【例1】如图3-2-1所示,小车在水平面上做匀变速运动,在小车中悬线上挂一个小球,发现小球相对小车静止但悬线不在竖直方向上,则当悬线保持与竖直方向的夹角为θ时,小车的加速度是多少?试讨论小车的可能运动情况.【解析】小车在水平方向上运动,即小车的加速度沿水平方向,小球与小车相对静止,则小球与小车有相同加速度,所以小球受到的合外力一定沿水平方向,对小球进行受力分析如图3-2-2所示,小球所受合外力水平向左,则小球和小车的加速度水平向左,加速度的大小为a ,由牛顿第二定律得F =mgtan θ=ma ,得a =gtan θ.小车可以向左加速;也可以向右减速运动. 【答案】gtan θ;向左加速或向右减速;【点拨】用牛顿第二定律解力和运动的关系的问题,关键是求出物体受到的合外力,当物体受两个力产生加速度时,一般用平行四边形定则求合外力比较直接简单,注意合外力的方向就是加速度的方向.拓展如图3-2-3所示,质量为m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m l 的物体,与物体l 相连接的绳与竖直方向成θ角,则 ( )A .车厢的加速度为gsin θB .绳对物体1的拉力为m 1g/cos θC .底板对物体2的支持力为(m 2一m 1)gD .物体2所受底板的摩擦力为m 2 g tan θ【解析】小车在水平方向向右运动,由图可知小车的加速度沿水平向右,物体1与小车有相同加速度,根据【例1】对物体1进行受力分析,由牛顿第二定律得F =mgtan θ=ma ,得a =gtan θ,故A 选项错误;且由图3-2-2可知绳对物体1的拉力为m 1g /cos θ,底板对物体2的支持力为(m 2g 一m 1g /cos θ),故C 错、B 正确;物体2与小车也有相同加速度,由牛顿第二定律得,物体2所受底板的摩擦力为f =m 2a =m 2 g tan θ,即D 选项正确. 【答案】BD二、利用正交分解法求解当物体受到三个或三个以上的力作用产生加速度时,根据牛顿第二定律的独立性原理,常用正交分解法解题,大多数情况下是把力正交分解在加速度的方向和垂直加速度的方向上.友情提示:特殊情况下分解加速度比分解力更简单.正交分解的方法步骤: (1)选取研究对象;(2)对研究对象进行受力分析和运动情况分析; (3)建立直角坐标系(可以选x 方向和a 方向一致)(4)根据牛顿第二定律列方程∑F x =ma ,(沿加速度的方向);∑F y =0(沿垂直于加速度的方向) (5)统一单位求解【例2】风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力,先将一套有小球的细杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图3-2-4所示 (1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上匀速运动,这时所受风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆的动摩因数. (2)保持小球所示风力不变,使杆与水平方向间夹角为37º并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s 的时间为多少(sin370=0.6,cos370=0.8) 【解析】(1)设小球所受的风力为F ,支持力为F N 、摩擦力为F f 、小球质量为m ,作小球受力图,如图3-2-5所示,当杆水平固定,即θ=0时,由题意得:F =μmg ∴μ=F /mg=0.5mg /mg =0.5 (2)沿杆方向,由牛顿第二定律得:F cos θ+mg sin θ-F f =ma ①在垂直于杆的方向,由共点力平衡条件得: F N +F sin θ-mg cos θ=0 ② 又: F f =μN ③ 联立①②③式解得: a=mF mg F f-+θθsin cos =mmg F )cos sin ()sin cos (θμθθμθ-++将F =0.5 mg 代入上式得a =43g ④ 由运动学公式得:s =21at 2 ⑤ 图3-2-4图3-2-5由④⑤得: t =4/32g s =gs38【答案】gS38【点拨】当物体有沿斜面的加速度时,我们建立沿斜面和垂直斜面的直角坐标系,然后将没有在这两个方向的力沿着两个方向正交分解,且沿斜面方向一定有∑F x =ma x ,而沿垂直斜面的方向有∑F y =0,(即一对平衡力),然后联立求解可得.拓展如图3-2-6所示, 质量为m 的人站在自动扶梯的水平踏板上, 人的鞋底与踏板的动摩擦因数为μ, 扶梯倾角为θ, 若人随扶梯一起以加速度a 向上运动,梯对人的支持力F N 和摩擦力f分别为( )A . F N =ma sin θB . F N =m(g+a sin θ)C . f=μmgD . f=ma cos θ【解析】物体受到重力mg 、支持力F N 、静摩擦力f 三个力作用,这三个力都在水平方向和竖直方向,如果要分解这三个力比较麻烦,根据力的独立作用原理,将加速度沿着两个方向分解,再在这两个方向用牛顿第二定律列方程比较简单,在水平方向有:∑F x =ma x , 即f =ma cos θ,故C 错D 选项正确;在竖直方向有:∑F y =ma y , 即F N -mg =ma sin θ,故A 错B 对. 【答案】BD三、动力学的两类基本问题1.已知受力情况求运动情况方法:已知物体的受力情况,根据牛顿第二定律,可以求出物体的加速度;再知道物体的初始条件,根据运动学公式,就可以求出物体物体在任一时刻的速度和位置,也就求出了物体的运动情况. 2.已知物体的运动情况,求物体的受力情况 方法:根据物体的运动情况,由运动学公式可以求出物体的加速度,再根据牛顿第二定律可确定物体的合外力,从而求出未知力或与力相关的某些量. 可用程序图表示如下:【例3】蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg 的运动员,从离水平网面3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面 5.0 m 高处.已知运动员与网接触的时间为1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小.(g =10 m/s 2)【解析】本题知道了物体的运动情况,应先由运动学的知识求出加速度,再由牛顿第二定律求力的大小.选向上的方向为正方向,则运动员自由下落触网时速度为v 1=-12gh =-8m /s (方向向下), 离网时速度为v 2=22gh =10m /s (方向向上),由加速度的定义得:21v v a t-==15m/s 2 由牛顿第二定律得:F -mg =ma 可得:F =mg +ma =1.5×103 N .【答案】1.5×103N【点拨】用牛顿第二定律解决力和运动的关系的问题,先要分析物体的受力情况和运动情况,并弄清楚是已知物体的受力情况还是已知物体的运动情况,但不管是哪一类问题,首先要解决物体的加速度,在这里加速度起着桥梁的作用.拓展在跳马运动中,运动员完成空中翻转的动作,能否稳住是一个得分的关键,为此,运动员在脚接触地面后都有一个下蹲的过程,为的是减小地面对人的冲击力.某运动员质量为m ,从最高处下落过程中在空中翻转的时间为t ,接触地面时所能承受的最大作用力为F (视为恒力),双脚触地时重心离脚的高度为h ,能下蹲的最大距离为s ,若运动员跳起后,在空中完成动作的同时,又使脚不受伤,则起跳后重心离地的高度H 的范围为多大? 【解析】设人起跳后重心离地高度为H 1,为完成图3-2-6。

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)

高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,传送带的倾角θ=37°,上、下两个轮子间的距离L=3m ,传送带以v 0=2m/s 的速度沿顺时针方向匀速运动.一质量m=2kg 的小物块从传送带中点处以v 1=1m/s 的初速度沿传送带向下滑动.已知小物块可视为质点,与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,小物块在传送带上滑动会留下滑痕,传送带两个轮子的大小忽略不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g 取10m/s 2.求(1)小物块沿传送带向下滑动的最远距离及此时小物块在传送带上留下的滑痕的长度. (2)小物块离开传送带时的速度大小. 【答案】(1)1.25m;6m (2)55/5m s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知0.8tan 370.75μ=>=o ,即小物块所受滑动摩擦力大于重力沿传送带向下的分力sin 37mg o,在传送带方向,对小物块根据牛顿第二定律有:cos37sin 37mg mg ma μ-=o o解得:20.4/a m s =小物块沿传送带向下做匀减速直线运动,速度为0时运动到最远距离1x ,假设小物块速度为0时没有滑落,根据运动公式有:2112v x a=解得:1 1.25x m =,12Lx <,小物块没有滑落,所以沿传送带向下滑动的最远距离1 1.25x m =小物块向下滑动的时间为11=v t a传送带运动的距离101s v t = 联立解得15s m =小物块相对传送带运动的距离11x s x ∆=+解得: 6.25x m ∆=,因传送带总长度为26L m =,所以传送带上留下的划痕长度为6m ; (2)小物块速度减小为0后,加速度不变,沿传送带向上做匀加速运动 设小物块到达传送带最上端时的速度大小为2v 假设此时二者不共速,则有:22122L v a x ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭解得:255/v m s =20v v <,即小物块还没有与传送带共速,因此,小物块离开传送带时的速度大小为55/m s .2.如图甲所示,一长木板静止在水平地面上,在0t =时刻,一小物块以一定速度从左端滑上长木板,以后长木板运动v t -图象如图所示.已知小物块与长木板的质量均为1m kg =,小物块与长木板间及长木板与地面间均有摩擦,经1s 后小物块与长木板相对静止()210/g m s=,求:()1小物块与长木板间动摩擦因数的值; ()2在整个运动过程中,系统所产生的热量.【答案】(1)0.7(2)40.5J 【解析】 【分析】()1小物块滑上长木板后,由乙图知,长木板先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律求出长木板加速运动过程的加速度,木板与物块相对静止时后木板与物块一起匀减速运动,由牛顿第二定律和速度公式求物块与长木板间动摩擦因数的值.()2对于小物块减速运动的过程,由牛顿第二定律和速度公式求得物块的初速度,再由能量守恒求热量. 【详解】()1长木板加速过程中,由牛顿第二定律,得1212mg mg ma μμ-=; 11m v a t =;木板和物块相对静止,共同减速过程中,由牛顿第二定律得2222mg ma μ⋅=; 220m v a t =-;由图象可知,2/m v m s =,11t s =,20.8t s = 联立解得10.7μ=()2小物块减速过程中,有:13mg ma μ=; 031m v v a t =-;在整个过程中,由系统的能量守恒得2012Q mv = 联立解得40.5Q J =【点睛】本题考查了两体多过程问题,分析清楚物体的运动过程是正确解题的关键,也是本题的易错点,分析清楚运动过程后,应用加速度公式、牛顿第二定律、运动学公式即可正确解题.3.四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m =2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ,运动过程中所受空气阻力大小恒为f =4 N .(g 取10 m /s 2)(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t =5s 时离地面的高度h ; (2)当无人机悬停在距离地面高度H =100m 处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落到地面时的速度v ;(3)接(2)问,无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地(到达地面时速度为零),求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t 1.【答案】(1)75m (2)40m/s (355s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由牛顿第二定律 F ﹣mg ﹣f=ma 代入数据解得a=6m/s 2上升高度代入数据解得 h=75m . (2)下落过程中 mg ﹣f=ma 1 代入数据解得落地时速度 v 2=2a 1H , 代入数据解得 v=40m/s(3)恢复升力后向下减速运动过程 F ﹣mg+f=ma 2 代入数据解得设恢复升力时的速度为v m ,则有由 v m =a 1t 1 代入数据解得.4.如图,竖直墙面粗糙,其上有质量分别为m A =1 kg 、m B =0.5 kg 的两个小滑块A 和B ,A 在B 的正上方,A 、B 相距h =2. 25 m ,A 始终受一大小F 1=l0 N 、方向垂直于墙面的水平力作用,B 始终受一方向竖直向上的恒力F 2作用.同时由静止释放A 和B ,经时间t =0.5 s ,A 、B 恰相遇.已知A 、B 与墙面间的动摩擦因数均为μ=0.2,重力加速度大小g =10 m/s 2.求:(1)滑块A 的加速度大小a A ; (2)相遇前瞬间,恒力F 2的功率P .【答案】(1)2A 8m/s a =;(2)50W P =【解析】 【详解】(1)A 、B 受力如图所示:A 、B 分别向下、向上做匀加速直线运动,对A : 水平方向:N 1F F = 竖直方向:A A A m g f m a -= 且:N f F μ=联立以上各式并代入数据解得:2A 8m/s a =(2)对A 由位移公式得:212A A x a t = 对B 由位移公式得:212B B x a t =由位移关系得:B A x h x =- 由速度公式得B 的速度:B B v a t = 对B 由牛顿第二定律得:2B B B F m g m a -= 恒力F 2的功率:2B P F v = 联立解得:P =50W5.如图所示,水平面上AB 间有一长度x=4m 的凹槽,长度为L=2m 、质量M=1kg 的木板静止于凹槽右侧,木板厚度与凹槽深度相同,水平面左侧有一半径R=0.4m 的竖直半圆轨道,右侧有一个足够长的圆弧轨道,A 点右侧静止一质量m1=0.98kg 的小木块.射钉枪以速度v 0=100m/s 射出一颗质量m0=0.02kg 的铁钉,铁钉嵌在木块中并滑上木板,木板与木块间动摩擦因数μ=0.05,其它摩擦不计.若木板每次与A 、B 相碰后速度立即减为0,且与A 、B 不粘连,重力加速度g=10m/s 2.求:(1)铁钉射入木块后共同的速度v ;(2)木块经过竖直圆轨道最低点C 时,对轨道的压力大小F N; (3)木块最终停止时离A 点的距离s.【答案】(1)2/v m s = (2)12.5N F N = (3) 1.25L m ∆= 【解析】(1) 设铁钉与木块的共同速度为v ,取向左为正方向,根据动量守恒定律得:0001()m v m m v =+解得:2m v s =;(2) 木块滑上薄板后,木块的加速度210.5m a g s μ==,且方向向右板产生的加速度220.5mgma s Mμ==,且方向向左设经过时间t ,木块与木板共同速度v 运动则:12v a t a t -=此时木块与木板一起运动的距离等于木板的长度22121122x vt a t a t L ∆=--=故共速时,恰好在最左侧B 点,此时木块的速度11m v v a t s'=-=木块过C 点时对其产生的支持力与重力的合力提供向心力,则:'2N v F mg m R-=代入相关数据解得:F N =12.5N.由牛顿第三定律知,木块过圆弧C 点时对C 点压力为12.5N ; (3) 木块还能上升的高度为h ,由机械能守恒有:201011()()2m m v m m gh +=+ 0.050.4h m m =<木块不脱离圆弧轨道,返回时以1m/s 的速度再由B 处滑上木板,设经过t 1共速,此时木板的加速度方向向右,大小仍为a 2,木块的加速度仍为a 1, 则:21121v a t a t -=,解得:11t s = 此时2211121110.522x v t a t a t m ∆=--='' 3210.5m v v at s=-=碰撞后,v 薄板=0,木块以速度v 3=0.5m/s 的速度向右做减速运动 设经过t 2时间速度为0,则3211v t s a == 2322210.252x v t a t m =-=故ΔL=L ﹣△x'﹣x=1.25m即木块停止运动时离A 点1.25m 远.6.某种弹射装置的示意图如图所示,光滑的水平导轨MN 右端N 处于倾斜传送带理想连接,传送带长度L=15.0m ,皮带以恒定速率v=5m/s 顺时针转动,三个质量均为m=1.0kg 的滑块A 、B 、C 置于水平导轨上,B 、C 之间有一段轻弹簧刚好处于原长,滑块B 与轻弹簧连接,C 未连接弹簧,B 、C 处于静止状态且离N 点足够远,现让滑块A 以初速度v 0=6m/s 沿B 、C 连线方向向B 运动,A 与B 碰撞后粘合在一起.碰撞时间极短,滑块C 脱离弹簧后滑上倾角θ=37°的传送带,并从顶端沿传送带方向滑出斜抛落至地面上,已知滑块C 与传送带之间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g=10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(1)滑块A 、B 碰撞时损失的机械能; (2)滑块C 在传送带上因摩擦产生的热量Q ;(3)若每次实验开始时滑块A 的初速度v 0大小不相同,要使滑块C 滑离传送带后总能落至地面上的同一位置,则v 0的取值范围是什么?(结果可用根号表示) 【答案】(1)9J E ∆= (2)8J Q =03313m/s 397m/s 22v ≤≤ 【解析】试题分析:(1)A 、B 碰撞过程水平方向的动量守恒,由此求出二者的共同速度;由功能关系即可求出损失的机械能;(2)A 、B 碰撞后与C 作用的过程中ABC 组成的系统动量守恒,应用动量守恒定律与能量守恒定律可以求出C 与AB 分开后的速度,C 在传送带上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律求出加速度,然后应用匀变速直线运动规律求出C 相对于传送带运动时的相对位移,由功能关系即可求出摩擦产生的热量.(3)应用动量守恒定律、能量守恒定律与运动学公式可以求出滑块A 的最大速度和最小速度.(1)A 与B 位于光滑的水平面上,系统在水平方向的动量守恒,设A 与B 碰撞后共同速度为1v ,选取向右为正方向,对A 、B 有:012mv mv = 碰撞时损失机械能()220111222E mv m v ∆=- 解得:9E J ∆=(2)设A 、B 碰撞后,弹簧第一次恢复原长时AB 的速度为B v ,C 的速度为C v 由动量守恒得:122B C mv mv mv =+ 由机械能守恒得:()()222111122222B C m v m v mv =+ 解得:4/c v m s =C 以c v 滑上传送带,假设匀加速的直线运动位移为x 时与传送带共速由牛顿第二定律得:210.4/a gcos gsin m s μθθ=-= 由速度位移公式得:2212C v v a x -=联立解得:x=11.25m <L 加速运动的时间为t ,有:12.5Cv v t s a -== 所以相对位移x vt x ∆=- 代入数据得: 1.25x m ∆=摩擦生热·8Q mgcos x J μθ=∆= (3)设A 的最大速度为max v ,滑块C 与弹簧分离时C 的速度为1c v ,AB 的速度为1B v ,则C 在传送带上一直做加速度为2a 的匀减速直线运动直到P 点与传送带共速则有:22212c v v a L -=根据牛顿第二定律得:2212.4/a gsin gcos m s θμθ=--=-联立解得:1/c v s =设A 的最小速度为min v ,滑块C 与弹簧分离时C 的速度为2C v ,AB 的速度为1B v ,则C 在传送带上一直做加速度为1a 的匀加速直线运动直到P 点与传送带共速则有:22112c v v a L -=解得:2/c v s =对A 、B 、C 和弹簧组成的系统从AB 碰撞后到弹簧第一次恢复原长的过程中 系统动量守恒,则有:112max B C mv mv mc =+ 由机械能守恒得:()()22211111122222B C m v m v mv =+解得:13/2max c v v s ==同理得:/min v s =0//s v s ≤≤7.如图甲所示,质量为m=2kg 的物体置于倾角为θ=37°的足够长的固定斜面上,t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F ,t 1=0.5s 时撤去该拉力,整个过程中物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示,不计空气阻力,g=10m /s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ (2)拉力F 的大小(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s . 【答案】(1)μ=0.5 (2) F =15N (3)s =7.5m 【解析】 【分析】由速度的斜率求出加速度,根据牛顿第二定律分别对拉力撤去前、后过程列式,可拉力和物块与斜面的动摩擦因数为 μ.根据v-t 图象面积求解位移. 【详解】(1)由图象可知,物体向上匀减速时加速度大小为:2210510/10.5a m s -==- 此过程有:mgs inθ+μmgcosθ=ma 2 代入数据解得:μ=0.5(2)由图象可知,物体向上匀加速时加速度大小为:a 1=210/0.5m s =20m/s 2 此过程有:F-mgsinθ-μmgcosθ=ma 1 代入数据解得:F=60N(3)由图象可知,物体向上滑行时间1.5s ,向上滑行过程位移为:s =12×10×1.5=7.5m 【点睛】本题首先挖掘速度图象的物理意义,由斜率求出加速度,其次求得加速度后,由牛顿第二定律求解物体的受力情况.8.一长木板静止在水平地面上,木板长5l m =,小茗同学站在木板的左端,也处于静止状态,现小茗开始向右做匀加速运动,经过2s 小茗从木板上离开,离开木板时小茗的速度为v=4m/s ,已知木板质量M =20kg ,小茗质量m =50kg ,g 取10m/s 2,求木板与地面之间的动摩擦因数μ(结果保留两位有效数字).【答案】0.13 【解析】 【分析】对人分析,由速度公式求得加速度,由牛顿第二定律求人受到木板的摩擦力大小;由运动学的公式求出长木板的加速度,由牛顿第二定律求木板与地面之间的摩擦力大小和木板与地面之间的动摩擦因数. 【详解】对人进行分析,由速度时间公式:v=a 1t 代入数据解得:a 1=2m/s 2 在2s 内人的位移为:x 1=2112a t 代入数据解得:x 1=4m由于x 1=4m <5m ,可知该过程中木板的位移:x 2=l-x 1=5-4=1m 对木板:x 2=2212a t可得:a 2=0.5m/s 2对木板进行分析,根据牛顿第二定律:f-μ(M+m )g=Ma 2 根据牛顿第二定律,板对人的摩擦力f=ma 1 代入数据解得:f=100N 代入数据解得:μ=90.1370≈. 【点睛】本题主要考查了相对运动问题,应用牛顿第二定律和运动学公式,再结合位移间的关系即可解题.本题也可以根据动量定理解答.9.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=mg解得:N=0根据牛顿第三定律有:N′=N=0,即球对手的压力为零在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg-N=ma根据匀变速直线运动规律有:a=222vh-=-15m/s2解得:N=75N(2分)根据牛顿第三定律有:N′=N=75N,即球对手的压力为75N考点:牛顿第二及第三定律的应用10.如图所示,质量1m kg=的小球套在细斜杆上,斜杆与水平方向成30α=o角,球与杆之间的滑动摩擦因数36μ=,球在竖直向上的拉力20F N=作用下沿杆向上滑动.(210/g m s=)求:(1)求球对杆的压力大小和方向;(2)小球的加速度多大;(3)要使球以相同的加速度沿杆向下加速运动,F应变为多大.【答案】(1)53N方向垂直于杆向上(2)22.5m/s(3) 0N【解析】(1)小球受力如图所示:建立图示坐标,沿y方向,有:(F−mg)cos30∘−FN=0解得:FN=53N根据牛顿第三定律,球对杆的压力大小为3N,方向垂直于杆向上.(2)沿x方向由牛顿第二定律得(F−mg)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:a=2.5m/s2(3)沿y方向,有:(mg −F)cos30∘−FN=0沿x方向由牛顿第二定律得(mg −F)sin30∘−f=ma而f=μFN解得:F=0N。

高考物理牛顿运动定律的应用真题汇编(含答案)含解析

高考物理牛顿运动定律的应用真题汇编(含答案)含解析

高考物理牛顿运动定律的应用真题汇编(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,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 。

已知木板与物块间动摩擦因数μ1=3,木板与传送带间的动摩擦因数μ2=34,取g=10m/s 2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

(1)若在恒力F 作用下,薄木板保持静止不动,通过计算判定小木块所处的状态;(2)若小木块和薄木板相对静止,一起沿传送带向上滑动,求所施恒力的最大值F m ;(3)若F=10N ,木板与物块经过多长时间分离?分离前的这段时间内,木板、木块、传送带组成系统产生的热量Q 。

【答案】(1)木块处于静止状态;(2)9.0N (3)1s 12J 【解析】【详解】(1)对小木块受力分析如图甲:木块重力沿斜面的分力:1sin 2mg mg α= 斜面对木块的最大静摩擦力:13cos 4m f mg mg μα==由于:sin m f mg α>所以,小木块处于静止状态;(2)设小木块恰好不相对木板滑动的加速度为a ,小木块受力如图乙所示,则 1cos sin mg mg ma μαα-=木板受力如图丙所示,则:()21sin cos cos m F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-= 解得:()99.0N 8m F M m g =+=(3)因为F=10N>9N ,所以两者发生相对滑动对小木块有:21cos sin 2.5m/s a g g μαα=-=对长木棒受力如图丙所示()21sin cos cos F Mg M m g mg Ma αμαμα--+-'=解得24.5m/s a ='由几何关系有:221122L a t at =-' 解得1t s =全过程中产生的热量有两处,则 ()2121231cos cos 2Q Q Q mgL M m g vt a t μαμα⎛⎫=+=+++ ⎪⎝⎭解得:12J Q =。

高考物理复习讲义(精品)带练习解析

高考物理复习讲义(精品)带练习解析

接,两侧用细绳固定于墙壁。开始时 a 、b 均静止,弹簧
处于伸长状态,两细绳均有拉力, a 所受摩擦力 fa 0 ,
b 所受摩擦力 fb 0 。现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间
A. fa 大小不变
B. fa 方向改变
C. fb 仍然为零
D. fb 方向向右

【答案】AD
4 第六级(上)·第 1 讲·教师版
约为
A. g
B. 2g
C. 3g D. 4g
【答案】B
【例 12】
如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率 v1 运行,初速
度为 v2 的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的 A 处滑上传送带。若从小物块滑上传送
带开始计时,小物块在传送带上运动的 v t 图象(以地面为参考系)如图乙所示,已知 v2 v1 ,
能到达 B 处,求该力作用的最短时间 t 。(已知 cos 37 0.8 ,sin 37 0.6 ,取 g 10m/s2 ) 【答案】⑴ 0.5;⑵ 1.03s
【例 18】
如图所示,在高出水平地面 h 1.8m 的光滑平台上放置一质量
M 2kg 、由两种不同材料连接成一体的薄
板 A ,其右段长度 l1 0.2m 且表面光滑,左 段表面粗糙。在 A 最右端放有可视为质点的 物块 B ,其质量 m 1kg ,B 与 A 左段间动摩
2.受力分析 ⑴ 明确研究对象 把要研究的物体从周围环境中隔离出来。在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也 可以是几个物体组成的系统。 ⑵ 按顺序找力 通常先分析主动力,后分析被动力。对于难以确定某力是否存在的情况,可根据假设法或物体 的运动状态作出判断。注意两点:正确区分内力与外力;只分析性质力,不画效果力。 ⑶ 受力分析完后检查是否正确 ①没有施力物体的力是不存在的。 ②物体的受力情况要与运动情况相符。

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—牛顿运动定律(含解析)

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—牛顿运动定律(含解析)

高考物理复习冲刺压轴题专项突破—牛顿运动定律(含解析)一、选择题(1-3题为单项选择题,4-10为多项选择题)1.光滑水平地面上有两个叠放在一起的斜面体A、B,两斜面体形状大小完全相同,质量分别为M、m.如图甲、乙所示,对上面或下面的斜面体施加水平方向的恒力F1、F2均可使两斜面体相对静止地做匀加速直线运动,已知两斜面体间的摩擦力为零,则F1与F2之比为()A.M∶mB.m∶MC.m∶(M+m)D.M∶(M+m)【答案】A【解析】F1作用于A时,设A和B之间的弹力为N,对A有:N cosθ=Mg对B有:N sinθ=ma对A和B组成的整体有:F1=(M+m)a=()M m Mm+g tanθ;F2作用于A时,对B有:mg tanθ=ma′对A和B组成的整体有:F 2=(M +m )a ′=(M +m )·g tan θ,12F M F m.故选A 。

2.如图所示,斜劈A 静止放置在水平地面上,木桩B 固定在水平地面上,弹簧k 把物体与木桩相连,弹簧与斜面平行.质量为m 的物体和人在弹簧k 的作用下沿斜劈表面向下运动,此时斜劈受到地面的摩擦力方向向左.则下列说法正确的是()A .若剪断弹簧,物体和人的加速度方向一定沿斜面向下B .若剪断弹簧,物体和人仍向下运动,A 受到的摩擦力方向可能向右C .若人从物体m 离开,物体m 仍向下运动,A 受到的摩擦力可能向右D .若剪断弹簧同时人从物体m 离开,物体m 向下运动,A 可能不再受到地面摩擦力【答案】A【解析】剪断弹簧前,对斜面分析,受重力、地面的支持力和静摩擦力、滑块对斜面体的力(滑块对斜面体的滑动摩擦力和压力的合力),斜劈受到地面的摩擦力方向向左,故根据平衡条件,滑块对斜面体的力向右下方;根据牛顿第三定律,斜面对滑块的力向左上方;若剪断弹簧,滑块和人整体还要受重力,故合力偏左,根据牛顿第二定律,加速度是沿斜面向下,故A 正确;若剪断弹簧,物体和人仍向下运动,故物体和人整体对斜面体的力不变,故斜面体受力情况不变,故地面摩擦力依然向左,故B 错误;若人从物体m 离开,由于惯性,物体m 仍向下运动;动摩擦因数是不变的,故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小,故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方,故地面对斜面体的静摩擦力依然向左,故C错误;若剪断弹簧同时人从物体m离开,由于惯性,物体m仍向下运动;动摩擦因素是不变的,故滑块对斜面体压力和滑动摩擦力正比例减小,故压力和滑动摩擦力的合力依然向右下方,故地面对斜面体的静摩擦力依然向左,故D错误;故选A3.如图,小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B用水平轻弹簧拉着,弹簧固定在竖直板上.两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细线相连,两球均处于静止状态.已知球B质量为m,O点在半圆柱体圆心O1的正上方,OA与竖直方向成30°角.OA长度与半圆柱体半径相等,OB与竖直方向成45°角,现将轻质细线剪断的瞬间(重力加速度为g)()AB.球B的加速度为gC.球A受到的支持力为D.球A的加速度为1 2 g【答案】D【解析】A、隔离对B分析,根据共点力平衡得:水平方向有:0sin45FB T ︒=竖直方向有:0cos45mg B T ︒=,则0B T =,弹簧弹力F mg =,A 错误;B 、轻绳剪断后,00B T =,另两个力不变,此时:a F m 合==,B 错误;C 、轻绳剪断后,0OA T =,沿圆弧切线和沿半径方向处理力,瞬间速度为零,沿半径方向合力为零,有:1N gsin60g 2A A m m =︒=,C 错误;D 、沿切线方向,0gcos601a 2A A m g m ==,D 正确;故选D .4.如图甲所示,一足够长的传送带倾斜放置,倾角为θ,以恒定速率v =4m/s 顺时针转动。

高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)含解析

高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)含解析

高考物理牛顿运动定律试题(有答案和解析)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,一足够长木板在水平粗糙面上向右运动。

某时刻速度为v 0=2m/s ,此时一质量与木板相等的小滑块(可视为质点)以v 1=4m/s 的速度从右侧滑上木板,经过1s 两者速度恰好相同,速度大小为v 2=1m/s ,方向向左。

重力加速度g =10m/s 2,试求:(1)木板与滑块间的动摩擦因数μ1 (2)木板与地面间的动摩擦因数μ2(3)从滑块滑上木板,到最终两者静止的过程中,滑块相对木板的位移大小。

【答案】(1)0.3(2)120(3)2.75m 【解析】 【分析】(1)对小滑块根据牛顿第二定律以及运动学公式进行求解; (2)对木板分析,先向右减速后向左加速,分过程进行分析即可; (3)分别求出二者相对地面位移,然后求解二者相对位移; 【详解】(1)对小滑块分析:其加速度为:2221114/3/1v v a m s m s t --===-,方向向右 对小滑块根据牛顿第二定律有:11mg ma μ-=,可以得到:10.3μ=;(2)对木板分析,其先向右减速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:1212v mg mg mt μμ+⋅= 然后向左加速运动,根据牛顿第二定律以及运动学公式可以得到:21222v mg mg mt μμ-⋅= 而且121t t t s +== 联立可以得到:2120μ=,10.5s t =,20.5t s =; (3)在10.5s t=时间内,木板向右减速运动,其向右运动的位移为:1100.52v x t m +=⋅=,方向向右; 在20.5t s =时间内,木板向左加速运动,其向左加速运动的位移为:22200.252v x t m +=⋅=,方向向左; 在整个1t s =时间内,小滑块向左减速运动,其位移为:122.52v v x t m +=⋅=,方向向左 则整个过程中滑块相对木板的位移大小为:12 2.75x x x x m ∆=+-=。

高考物理力学知识点之牛顿运动定律经典测试题及解析(3)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律经典测试题及解析(3)

高考物理力学知识点之牛顿运动定律经典测试题及解析(3)一、选择题1.如图所示,带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动,小球A 用细线悬挂于支架前端,质量为m 的物块B 始终相对于小车静止在小车右端。

B 与小车平板间的动摩擦因数为μ。

若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角,则此刻小车对物块B 产生的作用力的大小和方向为(重力加速度为g )( )A .mg ,竖直向上B .mg 21μ+,斜向左上方C .mg tan θ,水平向右D .mg 21tan θ+,斜向右上方 2.在匀速行驶的火车车厢内,有一人从B 点正上方相对车厢静止释放一个小球,不计空气阻力,则小球( )A .可能落在A 处B .一定落在B 处C .可能落在C 处D .以上都有可能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 .t 0时间内,两球下落的高度相等4.下列对教材中的四幅图分析正确的是A .图甲:被推出的冰壶能继续前进,是因为一直受到手的推力作用B .图乙:电梯在加速上升时,电梯里的人处于失重状态C .图丙:汽车过凹形桥最低点时,速度越大,对桥面的压力越大D .图丁:汽车在水平路面转弯时,受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用5.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 .2.5NC .5ND .3.75N6.质量为2kg 的物体做匀变速直线运动,其位移随时间变化的规律为222(m)x t t =+。

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2019高考物理高三综合知识点定位牛顿运动定律1.如图所示,质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上,左侧面是圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面,当用一水平恒力F作用在滑块A上时,一质量为m的小球可视为质点在圆弧面上与A保持相对静止,此时小球B距轨道末端Q的竖直高度为,重力加速度为g,则F的大小为A. B. C. D.2.如图1所示,轻杆的一端固定一小球视为质点,另一端套在光滑的水平轴O上,O轴的正上方有一速度传感器,可以测量小球通过最高点时的速度大小v;O轴处有力传感器,可以测量小球通过最高点时O轴受到杆的作用力F,若竖直向下为力的正方向,小球在最低点时给不同的初速度,得到图象如图2所示,取,则A. O轴到球心间的距离为B. 小球的质量为3kgC. 小球恰好通过最高点时的速度大小为D. 小球在最低点的初速度大小为时通过最高点时杆不受球的作用力3.如图所示,abcd为边长为L的正方形,在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为一个质量为m、电荷量为q的带电粒子从b点沿ba 方向射入磁场,结果粒子恰好能通过c点,不计粒子的重力,则粒子的速度大小为A. B. C. D.4.如图所示,顶端附有光滑定滑轮的斜面体静止在粗糙的水平地面上。

一条绳跨过定滑轮平行于斜面与物块P连接,一条绳连接小球Q,另一条绳OA在外力F的作用下使夹角,三条细绳结于O点,P、Q两物体处于静止状态。

现缓慢改变绳OA的方向至,且保持结点O位置不变,整个装置始终处于静止状态。

下列说法正确的是A. 斜面对物块P的摩擦力一定增大B. 绳OA的拉力先减小后增大C. 地面对斜面体的摩擦力方向可能向右D. 地面对斜面体的支持力等于物块P和斜面体的重力之和5.如图所示,“L”形支架AOB水平放置,物体P位于支架的OB部分,接触面粗糙;一根轻弹簧一端固定在支架AO上,另一端与物体P相连。

物体P静止时,弹簧处于压缩状态。

现将“L”形支架绕O点逆时针缓慢旋转一小角度,P与支架始终保持相对静止。

在转动的过程中,OB对P的A. 支持力增大B. 摩擦力不变C. 作用力增大D. 作用力减小6.如图所示,在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里的匀强磁场。

a、b两个带电粒子以相同的速率从M点沿着直径MON方向垂直射入磁场,运动轨迹如图所示,并从P、Q两点离开。

已知P、Q、圆心三点共线,直径MON、POQ夹角为如图,不计粒子的重力,下列说法正确的是A. a粒子带正电,b粒子带负电B. a、b粒子轨迹半径之比为C. a、b粒子在磁场中运行时间之比为D. a、b粒子的比荷之比为7.如图所示,金属块Q放在带有光滑小孔的水平桌面上,一根穿过小孔的轻绳,上端与Q相连,下端拴着一个小球小球P在水平面内做匀速圆周运动圆锥摆,轻绳与竖直方向的夹角为;现使小球P在原水平面内做半径更大的匀速圆周运动,且轻绳与竖直方向的夹角为,金属块Q更靠近小孔。

两种情况下Q都静止,则后一种情况与原来相比较A. 小球P的线速度更大B. 小球P运动的周期更大C. 小球P的向心力大小之比为3:1D. 金属块Q所受摩擦力大小之比为3:18.如图甲所示,足够长的传送带与水平面夹角为,传送带以速度逆时针匀速转动。

在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数图乙为小木块运动的速度一时间图象。

根据以上信息可以判断出A. B.C. 时刻,物体的速度为D. 传送带始终对小木块做正功9.如图所示,一根粗细和质量分布均匀的细绳,两端各系一个质量都为m的小环,小环套在固定水平杆上,两环静止时,绳子过环与细绳结点P、Q的切线与竖直方向的夹角均为,已知绳子的质量也为m,重力加速度大小为g,则两环静止时A. 每个环对杆的压力大小为mgB. 绳子最低点处的弹力的大小为C. 水平杆对每个环的摩擦力大小为D. 两环之间的距离增大,杆对环的摩擦力增大10.某同学利用打点计时器来测量某种正弦交变电流的频率,装置如图甲所示。

已知砝码盘的总质量,用弹簧秤测量小车所受重力示意图如图乙所示。

图丙为某次实验时打点计时器所打出的纸带的一部分,图A、B、C、D、E为相邻的计数点,且每相邻计数点之间均有一个点未画出。

长木板水平放置,不计一切摩擦,取,回答下列问题。

由图乙可知,小车所受重力为______N。

根据牛顿运动定律可算出小车的加速度大小为______结果保留两位有效数字该交流电源的频率为______结果保留两位有效数字11.某实验小组发现自行车车棚顶部,是水平放置的塑料平板,为估算下暴雨时塑料板面承受雨滴撞击产生的平均压强,他们在雨天将一圆柱形空水杯置于露台,用20分度游标片尺测得1小时内杯中水位上升的高度。

游标卡尺刻线局部放大图如图所示,则水位上升高度为______mm。

查询得知,当时雨滴竖直下落速度约为。

据此估算该压强约为______Pa设雨滴掩击塑料板后无反弹,不计雨滴重力,雨水的密度为,计算结果保留两位小数12.物体下落时总是要受到空气的阻力作用,且在物体速率较小时,可认为阻力与速率大小成正比,即,其中k叫做空气阻力系数。

某实验小组想通过实验粗略测定空气阻力系数,他们从资料上査得:质量为m的物体从0时刻开始由静止下落,经过时间t速度变为v,若重力加速度为g,则空气阻力系数。

用图中所示装罝进行实验,将小球吸在电磁铁上,光电门A靠近电磁铁,以使小球刚下落光电计时器即开始计时。

完成以下实验步驟:用游标卡尺测小球直径,如图乙所示,则小球直径______cm。

用天平测得小球质量。

电磁铁断电释放小球,测出小球由静止下落到光电门B所用时间;关闭光电门A,重新释放小球,测出小球通过光电门B的挡光时间;,重力加速度,,结果均保留两位小数。

小球经过光电门B时速度大小______:数据带入公式中计算时,时间______s;空气阻力系数______。

13.如图所示,小明参加户外竞技活动,站在平台边缘抓住轻绳一端,轻绳另一端固定在O点,绳子刚好被拉直且偏离竖直方向的角度小明从A点由静止往下摆,达到O点正下方B点突然松手,顺利落到静止在水平平台的平板车上,然后随平板车一起向右运动。

到达C点,小明跳离平板车近似认为水平跳离,安全落到漂浮在水池中的圆形浮漂上。

绳长,浮漂圆心与C点的水平距离、竖直高度,浮漂半径、不计厚度,小明的质量,平板车的质量,人与平板车均可视为质点,不计平板车与平台之间的摩擦。

重力加速度,求:轻绳能承受最大拉力不得小于多少?小明跳离平板车时的速度在什么范围?若小明跳离平板车后恰好落到浮漂最右端,他在跳离过程中做了多少功?14.如图甲所示,在光滑水平面上放置一个质量分布均匀的长木板kg,板长为m。

一个与木板质量相同的小滑块看成质点,以水平初速度从木板的左端滑上木板,滑块恰好能滑到木板的右端。

现将木板分成质量相等的A、B两块并排放置,滑块仍以从木板A的左端滑上木板,如图乙所示,重力加速度取。

求:滑块C与木板间的动摩擦因数;当滑块C滑过A时,C与A的速度大小结果可用根号表示;滑块C相对B板静止时位于B板何处?15.如图所示,水平轨道与圆弧轨道在C处平滑相接,整个轨道光滑且固定在竖直平面内。

水平轨道的左侧固定一轻质弹簧,弹簧右端连接着质量的物块B;圆弧轨道半径。

现从圆弧轨道最高点由静止释放一个质量的物块A,在物块A运动过程中,每当其通过MN区域时均受到方向水平向左,大小为1N的恒力F作用。

已知MN间距,物块A、B之间的碰撞是弹性正碰,且第一次碰撞前物块B是静止的。

g取求:物块A滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力;物块A与物块B第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能;如果物块A、B每次碰撞后,物块B再回到平衡位置时弹簧都会被立即锁定,当它们再次碰撞前锁定被解除,求物块A、B第一次碰撞后,A在MN区域内运动的总时间。

16.如图所示,以竖直线AN为界,左侧空间有水平向右的匀强电场,右侧空间有竖直向上的匀强电场和垂直纸面水平向外的匀强磁场。

在左侧空间O 点用长为L的不可伸长的轻质绝缘细绳悬挂质量为m、带电荷量为q的小球。

现使细绳拉直,从A点静止释放小球,小球绕O点做圆周运动,到达B点时速度最大。

已知A与竖直方向夹角,OB与竖直方向夹角,左右两侧空间电场强度大小之比为::1,重力加速度为g。

求左侧空间电场强度大小及小球运动到B点时的速度大小;若小球运动到B点时,细绳突然断开,小球运动一段时间后,从MN边界上某点进入右侧空间运动,然后又从MN边界上另一点回到左侧空间运动,最后到达OB连线上某点P时速度变为零,求小球从进入右侧空间开始到运动至P点的总时间。

参考答案及试题解释:1. D2. A3. C4. B5. D6. BC7. AC8. BC9. BD10. 2011.12.13. 解:从A到B过程机械能守恒,由机械能守恒定律得:,代入数据解得:,在B点,由牛顿第二定律得:,代入数据解得:;小明离开滑板后做平抛运动,竖直方向:,离C点水平位移最小为:,离C点水平最大位移:,代入数据解得:,,则小明跳离滑板时的速度:;小明落上滑板过程水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:平板车,代入数据解得:,小明离开滑板过程系统水平方向动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得:平板车平板车,代入数据解得:,由功能关系得:平板车平板车,代入数据解得:;答:轻绳能承受最大拉力不得小于1200N。

小明跳离平板车时的速度范围是:。

若小明跳离平板车后恰好落到浮漂最右端,他在跳离过程中做的功是480J。

14. 解:设滑块C质量为m,C滑到木板右端时的速度为,由动量守恒定律有由能量守恒定律有又题知,解式得。

滑块C滑过A时的速度为,此时A、B两木板速度相等为,则有解式并取合理值得。

设C相对于木板B向右滑行S后与B共速为,解式得即滑块C停在B板上距离左端m处。

答:滑块C与木板间的动摩擦因数为;当滑块滑过时,C的速度大小为,A的速度大小为;滑块C相对板静止时位于B板左端处。

15. 解:设物块B沿光滑曲面下滑到水平位置时的速度大小为,由机械能守恒定律得:代入数据解得:,在圆弧最低点C,由牛顿第二定律得:,代入数据解得:,由牛顿第三定律可知,物块B对轨道的压力大小:,方向:竖直向下。

设碰前A的速度为,由动能定理得:解得:AB第一次碰撞过程,取向左为正方向,由动量守恒定律得:由能量守恒得:联立解得: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:;、B第一次碰撞后,A向右运动,由于,故A不能通过MN区域就返回,由动量定理得:解得:在A与B第二次碰撞的过程有:解得:以此类推:答:物块A滑到圆弧的最低点C时对轨道的压力是60N,方向:竖直向下;物块A与物块B第一次碰撞后弹簧的最大弹性势能是32J;物块A、B第一次碰撞后,A在MN区域内运动的总时间是12s。

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