备战2015高考物理6年高考真题分项版精解精析 专题03 牛顿定律 Word版含解析
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2015年普通高等学校招生全国统一考试(海南卷)物理测试一、单项选择题:本题共6小题,每小题3分,共18分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点.P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点,在电子经过a点的瞬间,条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()A.向上B.向下C.向左D.向右2.如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为ɛ;将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为ɛ′.则等于()A.B.C.1 D.3.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率,如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的()A. 4倍B.2倍C.倍D.倍4.如图,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道的正压力为2mg,重力加速度大小为g.质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为()A.mgR B.mgR C.mgR D.mgR5.如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距l.在正极板附近有一质量为M、电荷量为q(q>0)的粒子;在负极板附近有另一质量为m、电荷量为﹣q的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l的平面.若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则M:m为()A. 3:2 B. 2:1 C. 5:2 D. 3:16.若在某行星和地球上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,它们在水平方向运动的距离之比为2:.已知该行星质量约为地球的7倍,地球的半径为R.由此可知,该行星的半径约为()A.R B.R C. 2R D.R二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
2015年高考理综试题物理部分含解析(缺选修 )WORD版
2015年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试 (物理部分——缺选修)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14、如图,两平行带电金属板水平放置,若在两板中间a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,现将两板绕过a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45°,再由a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将A 、保持静止状态B 、向左上方做匀加速运动C 、向正下方做匀加速运动D 、向左下方做匀加速运动14、答案:D 解析:未旋转金属板前,由平衡条件可知,电场力与重力等大反向;当金属板绕a 点逆时针旋转45度后,电场方向也逆时针旋转45度,因而电场力如图,与重力的合力方向沿左下方;故D 对15如图,直角三角形金属框abc 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B ,方向平行于ab 边向上。
当金属框绕ab 边以角速度 逆时针转动时,a 、b 、c 三点的电势分别为U a 、U b 、U c 。
已知bc 边的长度为l 。
下列判断正确的是( )A 、 U a >U c ,金属框中无电流B 、 U b >U c ,金属框中电流方向沿a-b-c-aEq=mgmgEq=mgC 、 U bc =ω221BI -,金属框中无电流 D 、 U bc =ω221BI ,金属框中电流方向沿a-b-c-a15、答案:C 解析:因线圈平面与磁场方向平行故转动时穿过线圈平面的磁通量为0,且不改变,故无感应电流,但bc 、ac 切割磁感线,故会产生感应电动势,由右手定则知c 端电势高,感应电动势E=2222l B l Bl Blv l ωω==,故U bc =-22l B ω.C 对16、由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。
2015届高考物理大一轮总复习 牛顿运动定律阶段示范性金考卷(含解析)
牛顿运动定律本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共110分.第Ⅰ卷(选择题,共50分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.在第1、2、3、7、8、9小题给出的4个选项中,只有一个选项正确;在第4、5、6、10小题给出的四个选项中,有多个选项正确,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.)1. [2013·海南高考]一质点受多个力的作用,处于静止状态.现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小.在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是( )A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大解析:质点在多个力作用下处于静止状态时,其中一个力必与其余各力的合力等值反向.当该力大小逐渐减小到零的过程中,质点所受合力从零开始逐渐增大,做加速度逐渐增大的加速运动;当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中,质点所受合力方向仍不变,大小逐渐减小到零,质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动,故C正确.答案:C2. 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:本题考查的是物体的受力分析,意在考查考生对牛顿第三定律、力的合成与受力分析等综合知识点的理解能力.当扶梯匀速运转时,顾客只受两个力的作用,即重力和支持力,故A、B都不对;由受力分析可知,加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力,故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方,而匀速时没有摩擦力,此时方向竖直向下,故选C.答案:C3. 如图所示,一木块在光滑水平面上受到一个恒力F作用而运动,前方固定一个轻质弹簧,当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )A .木块将立即做匀减速直线运动B .木块将立即做变减速直线运动C .在弹簧弹力大小等于恒力F 时,木块的速度最大D .在弹簧处于最大压缩量时,木块的加速度为零解析:分析木块受力,由牛顿第二定律得,F -kx =ma ,x 为弹簧压缩量,在x 逐渐增大的过程中,加速度a 向左且逐渐减小,木块向左做加速运动,当F -kx =ma =0时,木块速度达到最大;以后加速度a 方向向右,且随x 增加而增加,木块做减速运动,当弹簧处于最大压缩量时,加速度a 最大,速度为零,故只有C 项正确.答案:C4. [2014·辽宁丹东]如图所示,A 、B 、C 三球的质量均为m ,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连,A 、B 间固定一个轻杆,B 、C 间由一轻质细线连接.倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始系统处于静止状态,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A .B 球的受力情况未变,加速度为零B .A 、B 两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为g sin θC .A 、B 之间杆的拉力大小为32mg sin θD .C 球的加速度沿斜面向下,大小为g sin θ解析:细线被烧断的瞬间,绳上的弹力突变为零,B 、C 两球的受力均发生变化,C 球只受重力和斜面的弹力作用,其合力沿斜面向下,大小为mg sin θ,根据牛顿第二定律可知,C 球的加速度沿斜面向下,大小为g sin θ,所以A 项错误,D 项正确;细线被烧断前,细绳对B 球沿斜面向下的拉力大小为mg sin θ,烧断瞬间,A 、B 两小球组成系统的合力沿斜面向上,大小为mg sin θ,系统的加速度沿斜面向上,大小为a =12g sin θ,再隔离B 球,设A 、B 之间轻杆的拉力大小为F ,则F -mg sin θ=ma ,可得F =32mg sin θ,所以C 项正确,B 项错误.答案:CD5. [2014·湖北省武汉市高三调研考试]在光滑的水平面上放置着质量为M 的木板,在木板的左端有一质量为m 的木块,在木块上施加一水平向右的恒力F ,木块与木板由静止开始运动,经过时间t 分离.下列说法正确的是( )A .若仅增大木板的质量M ,则时间t 增大B .若仅增大木块的质量m ,则时间t 增大C .若仅增大恒力F ,则时间t 增大D .若仅增大木块与木板间的动摩擦因数为μ,则时间t 增大解析:本题考查牛顿运动定律,意在考查考生应用隔离法分析长木板和木块的受力和运动、应用牛顿运动定律和运动学公式计算时间的能力.对m ,加速度a 1=F -μmg m =Fm-μg ,对M ,加速度a 2=μmg M ,当两者恰分离时,12(a 1-a 2)t 2=L ,时间t =2LF m -m +M M·μg,由此,仅增大M 或F ,时间t 减小,仅增大m 或μ,时间t 增大,选项BD 正确.答案:BD6. 神舟飞船返回时,3吨重的返回舱下降到距地面10 km 时,下降速度为200 m/s.再减速就靠降落伞了,先是拉出减速伞,16 s 后返回舱的速度减至80 m/s ,此时减速伞与返回舱分离.然后拉出主伞,主伞张开后使返回舱的下降速度减至10 m/s ,此时飞船距地面高度为1 m ,接着舱内4台缓冲发动机同时点火,给飞船一个向上的反冲力,使飞船的落地速度减为零.将上述各过程视为匀变速直线运动,g =10 m/s 2.根据以上材料可得( )A. 减速伞工作期间返回舱处于失重状态B. 主伞工作期间返回舱处于失重状态C. 减速伞工作期间返回舱的平均加速度大小为7.5 m/s 2D. 每台缓冲发动机的反冲推力约为返回舱重力的1.5倍解析:减速伞和主伞工作期间返回舱均减速下降,处于超重状态,A 、B 项错;减速伞工作期间,返回舱从200 m/s 减速至80 m/s ,由运动学公式得a 1=v 1-v 2t 1=7.5 m/s 2,C 项正确;缓冲发动机开动后,加速度大小为a 3=v 232h 3=50 m/s 2,由牛顿第二定律得4F -mg =ma 3,解得F mg=1.5,D 项正确.答案:CD7. [2013·潍坊模拟]如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m 和M (m ∶M =1∶2)的物块A 、B 用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F 作用于B 上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x 1.当用同样大小的力F 竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x 2,则x 1∶x 2等于 ( )A. 1∶1B. 1∶2C. 2∶1D. 2∶3解析:水平放置时,F -μ(m +M )g =(M +m )a 1,kx 1-μmg =ma 1,可得x 1=mFM +m k;竖直放置时:F -(m +M )g =(M +m )a 2,kx 2-mg =ma 2,解得x 2=mFM +m k,故x 1∶x 2=1∶1,A正确.答案:A8. [2014·浙江嘉兴基础测试]在粗糙的水平面上,一质量为m 的物体在水平恒力F T 作用下做加速度为a 的匀加速直线运动.如果在物体上再加上一个恒定的推力F ,并保持其加速度不变,则所加的恒力F 与水平方向夹角的正切值是 ( )A. g aB. mF T -mgC.mgF T -ma D.m g +aF T解析:未加推力F 时,由牛顿第二定律F T -μmg =ma ,解得μ=F T -mamg;施加推力F 后,要保持加速度不变,则增加的水平分力与增加的滑动摩擦力大小相等,即F cos α=μF sin α,解得tan α=1/μ.故正确选项为C.答案:C9. [2014·辽宁大连高三双基]如图所示,物体A 的质量为2m ,物体B 的质量为m ,A 与地面间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的摩擦不计,用水平力F 向右推A 使A 、B 一起加速运动,则B 对A 的作用力大小为( )A. F -μmg3 B.F -2μmg3C.F -3μmg3D. 2F -4μmg 3解析:本题考查牛顿运动定律的简单应用.由整体法可得:F -2μmg =3ma ,隔离B 可得:F AB =ma ,联立可解得:F AB =F -2μmg3,由牛顿第三定律可知,选项B 正确.答案:B10. 一小滑块从斜面上A 点由静止释放,经过时间4t 0到达B 处,在5t 0时刻滑块运动到水平面的C 点停止,滑块与斜面和水平面间的动摩擦因数相同.已知滑块在运动过程中与接触面间的摩擦力大小与时间的关系如图所示,设滑块运动到B 点前后速率不变.以下说法中正确的是( )A .滑块在斜面和水平面上的位移大小之比为16∶5B .滑块在斜面和水平面上的加速度大小之比为1∶4C .斜面的倾角为45°D .滑块与斜面的动摩擦因数μ=47解析:由题意可知,滑块从A 点匀加速运动至B 点后匀减速运动至C 点,根据运动规律得,x 1=v A +v B 2t 1,x 2=v C +v B2t 2,由题图可知t 1∶t 2=4∶1,所以x 1∶x 2=4∶1,A 项错误;滑块在斜面和水平面上滑动的过程中Δv 相同,又a =ΔvΔt,所以a 1∶a 2=t 2∶t 1=1∶4,B 项正确;对滑块受力分析并结合图乙可得,μmg =54μmg cos θ,则cos θ=45,θ=37°,C 项错误;由牛顿第二定律及以上各式得,mg sin θ-μmg cos θ=14μmg ,则μ=47,D 项正确.答案:BD第Ⅱ卷 (非选择题,共60分)二、实验题(本题共2小题,共18分)11. [2014·北京市海淀区第一学期期中练习](9分)某同学用如图所示的实验装置验证牛顿第二定律,请回答下列有关此实验的问题:(1)该同学在实验前准备了图中所示的实验装置及下列辅助器材:A .交流电源、导线B .天平(含配套砝码)C .秒表D .刻度尺E .细线、砂和小砂桶其中不必要的器材是________(填代号).(2)打点计时器在小车拖动的纸带上打下一系列点迹,以此记录小车的运动情况.其中一部分纸带上的点迹情况如图甲所示,已知打点计时器打点的时间间隔T =0.02 s ,测得A 点到B 、C 点的距离分别为x 1=5.99 cm 、x 2=13.59 cm ,则在打下点迹B 时,小车运动的速度v B =________ m/s ;小车做匀加速直线运动的加速度a =________ m/s 2.(结果保留三位有效数字)(3)在验证“质量一定,加速度a 与合外力F 的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的a -F 图象,其中图线不过原点的原因是________________________,图线在末端弯曲的原因是____________________________________.解析:本题考查验证牛顿第二定律的实验,意在考查考生处理数据的能力.(1)利用纸带上的打点间隔数可得出小车相应的运动时间,故秒表不必要.(2)v B =v AC =x 22×5T=0.680 m/s ;a =x 2-x 1-x 1T2=1.61 m/s 2.(3)由a -F 图象可知,F =0时,a >0,说明重力沿斜面方向的分量大于摩擦力即平衡摩擦力过度了;F (即mg )越大,越不满足“砂和小砂桶的总质量m 远小于小车和砝码的总质量M ”,小车受的合外力即绳的拉力不再近似等于砂和小砂桶的总重力mg ,故a -F 图象不再是一条直线了.答案:(1)C (2)0.680 1.61 (3)平衡摩擦力过度 砂和小砂桶的总质量m 不远小于小车和砝码的总质量M12. (9分)光滑斜面上小球和斜面一起在水平面上加速,当加速度的大小满足一定条件时,小球和斜面可以保持相对静止.为了研究此现象,某学习研究小组同学自制小车进行探究,图甲为实验装置:钩码、小车、小球、打点计时器等(交流电频率为50 Hz).(1)打点计时器如图乙,则该打点计时器是________计时器,工作电压为________伏. (2)侧面为直角三角形的斜面小车底边长L 、高为h ,如图丙所示,请你用计算式表示小球和小车保持相对静止时的加速度a =________.(3)如图是某同学实验时测量的纸带,则打下B 点时小车的速度为________ m/s ,小车的加速度为________ m/s 2.(计算结果均保留两位有效数字)解析:本题考查探究小球和小车一起加速运动实验,意在考查考生计算速度和加速度的能力及运用牛顿第二定律解决问题的能力.(1)由图乙可知,该打点计时器为电火花计时器;工作电压要求220 V.(2)以小球为研究对象,小球受到竖直向下的重力mg 、垂直斜面向上的弹力F N ,两者合力方向为水平向左,由牛顿第二运动定律有关系:tan θ=F 合mg ,得:F 合=mg tan θ=mg hL=ma ,故小球和小车相对静止时的加速度a =hLg .(3)相邻计数点间时间间隔t =0.02 s ,根据B 点的瞬时速度为AC 段的平均速度,得打下B 点时小车的速度v B =x ACt AC=--2m2×0.02 s=0.70 m/s ;同理得:v C =x BDt BD=--2m2×0.02 s =0.80 m/s ;故小车的加速度a =v C -v B t BC =0.80-0.700.02m/s 2=5.0 m/s 2.答案:(1)电火花 220 (2)hg /L (3)0.70 5.0 三、计算题(本题共4小题,共42分)13. (8分)如图所示,质量m =40 kg 的木块静止于水平面上,某时刻在大小为200 N 、方向与水平方向成θ=37°角斜向上的恒力F 作用下做匀加速直线运动,2 s 末撤去力F 时木块滑行的距离为x 0=5.2 m ,(重力加速度g 取10 m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)木块与地面间的动摩擦因数; (2)撤去拉力后,木块继续滑行的距离. 解析:(1)设木块加速阶段的加速度为a 1 由匀变速直线运动规律得x 0=12a 1t 21对木块受力分析得N +F sin θ=mg F cos θ-μN =ma 1解得μ=0.2(2)2 s 末木块的速度v 1=a 1t 1 匀减速阶段a 2=μg木块继续滑行的距离x =v 212a 2解得:x =6.76 m. 答案:(1)0.2 (2)6.76 m14. (10分)[2014·北京市东城区高三期末]杂技中的“顶竿”由两个演员共同表演,站在地面上的演员肩部顶住一根长竹竿,另一演员爬至竹竿顶端完成各种动作后下滑.若竿上演员自竿顶由静止开始下滑,滑到竿底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶竿人肩部之间有一传感器,传感器显示竿上演员自竿顶滑下过程中顶竿人肩部的受力情况如图所示.竿上演员质量为m 1=40 kg ,长竹竿质量m 2=10 kg ,g =10 m/s 2.(1)求竿上的人下滑过程中的最大速度v 1; (2)请估测竹竿的长度h .解析:(1)在演员下滑的前4 s ,顶竿人肩部对竿的支持力为F 1=460 N ,竿和上面的演员总重力为500 N ,人匀加速下滑,加速度为a 1,a 1=G 1-F 1-G 竿m 1=1 m/s 2演员由静止下滑,下滑4 s 后达到最大速度v 1 有v 1=a 1t 1=4 m/s(2)在演员下滑的4 s 到6 s ,顶竿人肩部对竿的支持力为F 2=580 N ,竿和上面的演员总重力为500 N ,人匀减速下滑,加速度为a 2,a 2=F 2-G 竿-G 1m 1=2 m/s 2在演员下滑的前4 s ,可看成匀加速下滑,下滑距离为h 1,h 1=0+v 12t 1=8 m在演员下滑的4 s 到6 s ,可看成匀减速下滑.下滑距离为h 2,h 2=v 2+02t 1=4 m竹竿的长度h =h 1+h 2=12 m. 答案:(1)4 m/s (2)12 m15. (12分)如图所示,一光滑的定滑轮两边用轻绳吊着A 、B 两物块,A 、B 的质量分别为m A 、m B ,m A =1.5 m B ,将A 固定,B 放在地面上,绳子刚好拉直,在它们的右侧一个斜面体上,一物块C 刚好与A 在同一高度,由静止同时释放A 、C ,结果B 到最高点时,C 刚好到达地面,已知开始时A 离地面的高度为h ,物块B 上升过程中没有与天花板相碰,斜面倾斜角θ=30°.求:(1)物块B 上升的最大高度; (2)物块C 与斜面的动摩擦因数.解析:(1)对A 、B 整体研究,设A 、B 一起运动的加速度大小为a 1,则(m A -m B )g =(m A +m B )a 1 解得a 1=15g当A 刚要落地时,设速度大小为v ,则v =2a 1h =25gh 这个过程运动的时间t 1=2h a 1=10h gA 落地后,B 以速度v 做竖直上抛运动,运动到最高点的时间 t 2=v g=2h 5g上升的高度h ′=v 22g =15h因此B 上升的最大高度为H =h +15h =65h(2)设物块C 沿斜面下滑的加速度为a 2,则mg sin30°-μmg cos30°=ma 2 a 2=12g -32μg 物块C 在斜面上运动的长度x =2h 由运动学公式x =12a 2t 2t =t 1+t 2解得μ=4327答案:(1)65h (2)432716. (12分)[2013·山东实验中学高三模拟]如图甲所示,一薄的长木板B 置于光滑水平地面上,长度为L =0.25 m 、质量为M =4 kg.另有一质量为m =2 kg 的小滑块A 置于木板的左端,二者均相对地面静止.已知A 与B 之间的动摩擦因数为μ=0.1,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.若A 受到如图乙所示的水平外力F 作用,求:(1)0~2 s 时间内,B 在水平地面上滑动的距离; (2)2~4 s 时间内,B 在水平地面上滑动的距离.解析:当A 、B 之间达到最大静摩擦力时,由牛顿第二定律得,对B 有μmg =Ma 0. 对AB 有F 0=(M +m )a 0 解得a 0=0.5 m/s 2,F 0=3 N(1)当F 1=2 N 时,A 、B 相对静止,一起向右运动,有F 1=(M +m )a 1 在t 1=2 s 内的位移为s 1=12a 1t 21解得s 1=0.67 m.(2)在上一过程中,运动末速度为v 1=a 1t 1.当F 2=4 N 时,A 运动的加速度为a 2,有F 2-μmg =ma 2B 的运动的加速度为a 0=0.5 m/s 2设A 滑至木板右端时时间为t ,则A 、B 的位移分别为:s 2=v 1t +12a 2t 2,s 3=v 1t +12a 0t 2由几何关系得L =s 2-s 3 解得t =1 s ,故符合题意 此时,木板的速度为v 2=v 1+a 0t 之后,木板匀速运动位移s 4=v 2(2-t )2~4 s 时间内,B 在水平地面上滑动的距离s 5=s 3+s 4 解得s 5=2.09 m.答案:(1)0.67 m (2)2.09 m。
2015届高考物理第一轮名师总复习牛顿定律
(2)运动的鸡蛋内,蛋黄和蛋白由于惯性在碰撞瞬间会对蛋 壳产生向前的作用力. (3)决定蛋壳破损的是碰撞处的合力.
【尝试解答】
A对B的作用力和B对A的作用力为作用力
与反作用力,一定大小相等,A正确,B错误;在撞击瞬间,A 蛋内蛋黄和蛋白由于惯性,会产生对A蛋壳向前的作用力,使A 蛋壳接触处所受的合力比B蛋壳的小,因此B蛋壳易被撞破,故 C、 D正确.
【答案】
ACD
如图所示,两车厢的质量相同,其中有一个 车厢内有一人拉动绳子使车厢相互靠近,若不计绳子质量及车 与轨道间的摩擦,下列对于哪个车厢有人的判断正确的是 ( )
A.绳子拉力较大的那一端车厢里有人 B.先开始运动的车厢内有人 C.先到达两车中点的车厢内没人 D.不去称质量,无法确定哪个车厢内有人
(2013· 内江月考)有人做过这样 一个实验:如右图所示,把鸡蛋A快速向另一 个完全一样的静止的鸡蛋B撞去(用同一部分 撞击),结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞 破.则下面说法正确的是( )
A.A对B的作用力的大小等于B对A的作 用力的大小 B.A对B的作用力的大小大于B对A的作 用力的大小
C.A蛋碰撞瞬间,其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋 壳产生向前的作用力 D.A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外,还受到A蛋中 蛋黄和蛋白对它的作用力,所以所受合力较小 【思维启迪】 (1)作用力与反作用力的特征.
解析:根据伽利略的理想斜面实验,本实验中若表面绝对 光滑,小车将永远运动下去,不需要力来维持;两个实验都是 理想实验.
答案:物体的运动不需要力来维持
理想实验法
如图所示,以速度v匀速行驶的列车车厢内有 一水平桌面,桌面上的A处有一小球.若车厢中的旅客突然发 现小球沿图中虚线由A向B运动.由此可判断列车( A.减速行驶,向南转弯 C.加速行驶,向南转弯 )
2015高考物理2009-2013高考真题考点汇编:第三章 牛顿运动定律(3个考点,含解析)
第三章牛顿运动定律考点一牛顿运动定律1.(2013·新课标全国Ⅰ,6分)下图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片,照片左上角的三列数据如下表。
表中第二列是时间,第三列是物体沿斜面运动的距离,第一列是伽利略在分析实验数据时添加的。
根据表中的数据,伽利略可以得出的结论是()A.物体具有惯性B.斜面倾角一定时,加速度与质量无关C.物体运动的距离与时间的平方成正比D.物体运动的加速度与重力加速度成正比解析:选C本题考查物理学史及物理方法,意在考查考生对研究物理问题常用方法的理解和推理能力。
由表可以看出第二列数据与第一列为二次方关系,而第三列数据与第一列在误差范围内成正比,说明物体沿斜面通过的距离与时间的二次方成正比,故选项C正确。
2.(2013·新课标全国Ⅱ,6分)一物块静止在粗糙的水平桌面上。
从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。
假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。
能正确描述F与a之间关系的图像是()解析:选C本题考查摩擦力、牛顿第二定律等基础知识点,意在考查考生应用相关知识分析问题、解决问题的能力。
设物块所受滑动摩擦力为f,在水平拉力F作用下,物块做匀加速直线运动,由牛顿第二定律,F-f=ma,F=ma+f,所以能正确描述F与a之间关系的图像是C,选项C正确,A、B、D错误。
3.(2013·安徽理综,6分)如图所示,细线的一端系一质量为m的小球,另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端,细线与斜面平行。
在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中,小球始终静止在斜面上,小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F N分别为(重力加速度为g)()A.T=m(g sin θ+a cos θ)F N=m(g cos θ-a sin θ)B.T=m(g cos θ+a sin θ)F N=m(g sin θ-a cos θ)C.T=m(a cos θ-g sin θ)F N=m(g cos θ+a sin θ)D.T=m(a sin θ-g cos θ)F N=m(g sin θ+a cos θ)解析:选A本题考查受力分析和牛顿第二定律,意在考查考生对力和运动关系的理解。
2015年高考真题——理综物理-解析版
二、选择题(共7小题,每小题6分,共42分;每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)14.距地面高5m 的水平直轨道A 、B 两点相距2m ,在B 点用细线悬挂一小球,离地高度为h ,如图。
小车始终以4m s 的速度沿轨道匀速运动,经过A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下,小车运动至B 点时细线被轧断,最后两球同时落地。
不计空气阻力,取重力加速度的大小210g m s =。
可求得h 等于 A .1.25m B .2.25m C .3.75m D .4.75m 【答案】A考点:自由落体运动.15.如图,拉格朗日点L 1位于地球和月球连线上,处在该点的物体在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球运动。
据此,科学家设想在拉格朗日点L 1建立空间站,使其与月球同周期绕地球运动。
以1a 、2a 分别表示该空间站和月球向心加速度的大小,3a 表示地球同步卫星向心加速度的大小。
以下判断正确的是A .231a a a >>B .213a a a >>C .312a a a >>D .321a a a >> 【答案】D考点:万有引力定律的应用.16.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑。
已知A 与B 间的动摩擦因数为1μ,A 与地面间的动摩擦因数为2μ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
A 与B 的质量之比为 A .121μμ B .12121μμμμ- C .12121μμμμ+ D .12122μμμμ+【答案】B考点:物体的平衡.17. 如图,一均匀金属圆盘绕通过其圆心且与盘面垂直的轴逆时针匀速转动。
现施加一垂直穿过圆盘的有界匀强磁场,圆盘开始减速。
在圆盘减速过程中,以下说法正确的是A .处于磁场中的圆盘部分,靠近圆心处电势高B .所加磁场越强越易使圆盘停止转动C .若所加磁场反向,圆盘将加速转动D .若所加磁场穿过整个圆盘,圆盘将匀速转动 【答案】ABD考点:法拉第电磁感应定律;楞次定律.18.直角坐标系xOy 中,M 、N 两点位于x 轴上,G 、H 两点坐标如图,M 、N 两点各固定一负点电荷,一电量为Q 的正点电荷置于O 点时,G 点处的电场强度恰好为零。
备战2015高考物理6年高考真题分项版精解精析 专题09 电磁感应 Word版含解析
【2014高考真题】1.(2014上海)17.如图,匀强磁场垂直于软导线回路平面,由于磁场发生变化,回路变为圆形。
则磁场()(A)逐渐增强,方向向外(B)逐渐增强,方向向里(C)逐渐减弱,方向向外(D)逐渐减弱,方向向里2.【2014·新课标全国卷Ⅰ】在法拉第时代,下列验证“由磁产生电”设想的实验中,能观察到感应电流的是()A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路,然后观察电流表的变化B.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈,然后观察电流表的变化C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接,往线圈中插入条形磁铁后,再到相邻房间去观察电流表的变化D.绕在同一铁环上的两个线圈,分别接电源和电流表,在给线圈通电或断电的瞬间,观察电流表的变化3.【2014·新课标全国卷Ⅰ】如图(a)所示,线圈ab、cd绕在同一软铁芯上.在ab线圈中通以变化的电流,用示波器测得线圈cd 间电压如图(b)所示.已知线圈内部的磁场与流经线圈的电流成正比,则下列描述线圈ab 中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )4.【2014·江苏卷】 如图所示,一正方形线圈的匝数为n ,边长为a ,线圈平面与匀强磁场垂直,且一半处在磁场中.在Δt 时间内,磁感应强度的方向不变,大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中,线圈中产生的感应电动势为( ) A.Ba 22Δt B.nBa 22Δt C.nBa 2Δt D.2nBa 2Δt【答案】B【解析】 根据法拉第电磁感应定律知E =n ΔΦΔt =n ΔB ·S Δt,这里的S 指的是线圈在磁场中的有效面积,即S =a 22,故E =n (2B -B )S Δt =nBa 22Δt,因此B 项正确. 5.【2014·山东卷】 如图所示,一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内,通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定,导体棒与轨道垂直且接触良好,在向右匀速通过M 、N 两区的过程中,导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示.不计轨道电阻.以下叙述正确的是( )A .F M 向右B .F N 向左C .F M 逐渐增大D .F N 逐渐减小6.【2014·四川卷】 如图所示,不计电阻的光滑U 形金属框水平放置,光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上,H 、P 的间距很小.质量为0.2 kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间,与金属框接触良好并围成边长为1 m 的正方形,其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场,磁感应强度随时间变化规律是B =(0.4-0.2t ) T ,图示磁场方向为正方向.框、挡板和杆不计形变.则( )A .t =1 s 时,金属杆中感应电流方向从C 到DB .t =3 s 时,金属杆中感应电流方向从D 到CC .t =1 s 时,金属杆对挡板P 的压力大小为0.1 ND .t =3 s 时,金属杆对挡板H 的压力大小为0.2 N【答案】AC【解析】 由于B =(0.4-0.2 t ) T ,在t =1 s 时穿过平面的磁通量向下并减少,则根据楞次定律可以判断,金属杆中感应电流方向从C 到D ,A 正确.在t =3 s 时穿过平面的磁通量向上并增加,则根据楞次定律可以判断,金属杆中感应电流方向仍然是从C 到D ,B 错误.由法拉第电磁感应定律得E =ΔΦΔt =ΔB ΔtS sin 30°=0.1 V ,由闭合电路的欧姆定律得电路电流I =E R =1 A ,在t =1 s 时,B =0.2 T ,方向斜向下,电流方向从C 到D ,金属杆对挡板P 的压力水平向右,大小为F P =BIL sin 30°=0.1 N ,C 正确.同理,在t =3 s 时,金属杆对挡板H 的压力水平向左,大小为F H =BIL sin 30°=0.1 N ,D 错误.7.【2014·安徽卷】 英国物理学家麦克斯韦认为,磁场变化时会在空间激发感生电场.如图所示,一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置,环内存在竖直向上的匀强磁场B ,环上套一带电荷量为+q 的小球.已知磁感应强度B 随时间均匀增加,其变化率为k ,若小球在环上运动一周,则感生电场对小球的作用力所做功的大小是( )A .0 B.12r 2qk C .2πr 2qk D .πr 2qk8.【2014·全国卷】 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒.一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐.让条形磁铁从静止开始下落.条形磁铁在圆筒中的运动速率( )A .均匀增大B .先增大,后减小C .逐渐增大,趋于不变D .先增大,再减小,最后不变9.【2014·广东卷】 如图8所示,上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置,小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放,并落至底部,则小磁块( )A .在P 和Q 中都做自由落体运动B .在两个下落过程中的机械能都守恒C .在P 中的下落时间比在Q 中的长D .落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大【答案】C【解析】 磁块在铜管中运动时,铜管中产生感应电流,根据楞次定律,磁块会受到向上的磁场力,因此磁块下落的加速度小于重力加速度,且机械能不守恒,选项A 、B 错误;磁块在塑料管中运动时,只受重力的作用,做自由落体运动,机械能守恒,磁块落至底部时,根据直线运动规律和功能关系,磁块在P 中的下落时间比在Q 中的长,落至底部时在P 中的速度比在Q 中的小,选项C 正确,选项D 错误.10.【2014·江苏卷】 如图所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )A .增加线圈的匝数B .提高交流电源的频率C .将金属杯换为瓷杯D .取走线圈中的铁芯11. 【2014·新课标Ⅱ卷】 半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内,一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面,BA 的延长线通过圆导轨中心O ,装置的俯视图如图所示.整个装置位于一匀强磁场中,磁感应强度的大小为B ,方向竖直向下.在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出).直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动,在转动过程中始终与导轨保持良好接触.设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,导体棒和导轨的电阻均可忽略.重力加速度大小g .求(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小:(2)外力的功率.【答案】 (1)从C 端流向D 端 3ωBr 22R(2)32μmg ωr +9ω2B 2r 44R【解析】 (1)在Δt 时间内,导体棒扫过的面积为ΔS =12ωΔt [(2r )2-r 2]①根据法拉第电磁感应定律,导体棒上感应电动势的大小为ε=B ΔS Δt② 根据右手定则,感应电流的方向是从B 端流向A 端.因此,通过电阻R 的感应电流的方向是W f=f(l1+l2)⑨在Δt时间内,消耗在电阻R上的功为W R=I2RΔt⑩根据能量转化和守恒定律知,外力在Δt时间内做的功为W=W f+W R⑪外力的功率为P=WΔt⑫由④至12式得P=32μmgωr+9ω2B2r44R⑬12.【2014·安徽卷】(16分)如图1所示,匀强磁场的磁感应强度B为0.5 T,其方向垂直于倾角θ为30°的斜面向上.绝缘斜面上固定有“A”形状的光滑金属导轨的MPN(电阻忽略不计),MP和NP长度均为2.5 m,MN连线水平,长为3 m.以MN中点O为原点、OP为x轴建立一维坐标系Ox.一根粗细均匀的金属杆CD,长度d为3 m,质量m为1 kg、电阻R为0.3 Ω,在拉力F的作用下,从MN处以恒定速度v=1 m/s在导轨上沿x轴正向运动(金属杆与导轨接触良好).g取10 m/s2.图1图2(1)求金属杆CD 运动过程中产生的感应电动势E 及运动到x =0.8 m 处电势差U CD ;(2)推导金属杆CD 从MN 处运动到P 点过程中拉力F 与位置坐标x 的关系式,并在图2中画出Fx 关系图像;(3)求金属杆CD 从MN 处运动到P 点的全过程产生的焦耳热.对应的电阻R 1为R 1=l d R ,电流I =Blv R 1杆受的安培力F 安=BIl =7.5-3.75x根据平衡条件得F =F 安+mg sin θF =12.5-3.75x (0≤x ≤2)画出的Fx 图像如图所示.(3)外力F 所做的功W F 等于Fx 图线下所围的面积,即W F =5+12.52×2 J =17.5 J而杆的重力势能增加量ΔE p =mg sin θ故全过程产生的焦耳热Q =W F -ΔE p =7.5 J13.【2014·北京卷】 (20分)导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识.如图所示,固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下的匀强磁场中,金属直导线MN 在与其垂直的水平恒力F 作用下,在导线框上以速度v 做匀速运动,速度v 与恒力F 方向相同;导线MN 始终与导线框形成闭合电路.已知导线MN 电阻为R ,其长度L 恰好等于平行轨道间距,磁场的磁感应强度为B .忽略摩擦阻力和导线框的电阻.(1) 通过公式推导验证:在Δt 时间内,F 对导线MN 所做的功W 等于电路获得的电能W 电,也等于导线MN 中产生的热量Q;(2)若导线MN 的质量m =8.0 g 、长度L =0.10 m ,感应电流I =1.0 A ,假设一个原子贡献一个自由电子,计算导线MN 中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v e (下表中列出一些你可能会用到的数据);(3)经典物理学认为,金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞.展开你想象的翅膀,给出一个合理的自由电子的运动模型;在此基础上,求出导线MN 中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f 的表达式.【答案】 (1)略 (2)7.8×10-6 m/s (3)=evB 【解析】 (1)导线产生的感应电动势E=BLv因为一个金属原子贡献一个电子,所以导线MN中的自由电子数也是N. 导线MN单位体积内的自由电子数n=NSL 其中,S为导线MN的横截面积.因为电流I=nv e Se 所以v e=InSe=ILNe=ILμmN A e解得v e=7.8×10-6 m/s.(3)下列解法的共同假设:所有自由电子(简称电子,下同)以同一方式运动.方法一:动量解法设电子在第一次碰撞结束至下一次碰撞结束之间的运动都相同,经历的时间为Δt,电子的动量变化为零.因为导线MN的运动,电子受到沿导线方向的洛伦兹力f洛的作用f洛=evB沿导线方向,电子只受到金属离子的作用力和f洛作用,所以I f-f洛Δt=0因为电流不变,所以假设电子以速度v e相对导线做匀速直线运动.因为导线MN的运动,电子受到沿导线方向的洛伦兹力f洛的作用f洛=evB沿导线方向,电子只受到金属离子的平均作用力f和f洛作有,二力平衡,即f=f洛=evB. 14.【2014·江苏卷】如图所示,在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨,导轨间距为L,长为3d,导轨平面与水平面的夹角为θ,在导轨的中部刷有一段长为d的薄绝缘涂层.匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向与导轨平面垂直.质量为m的导体棒从导轨的顶端由静止释放,在滑上涂层之前已经做匀速运动,并一直匀速滑到导轨底端.导体棒始终与导轨垂直,且仅与涂层间有摩擦,接在两导轨间的电阻为R,其他部分的电阻均不计,重力加速度为g.求:(1)导体棒与涂层间的动摩擦因数μ;(2)导体棒匀速运动的速度大小v;(3)整个运动过程中,电阻产生的焦耳热Q.【答案】 (1)tan θ (2)mgR sin θB 2L 215.【2014·天津卷】 如图所示,两根足够长的平行金属导轨固定在倾角θ=30°的斜面上,导轨电阻不计,间距L =0.4 m .导轨所在空间被分成区域Ⅰ和Ⅱ,两区域的边界与斜面的交线为MN ,Ⅰ中的匀强磁场方向垂直斜面向下,Ⅱ中的匀强磁场方向垂直斜面向上,两磁场的磁场感应度大小均为B =0.5 T .在区域Ⅰ中,将质量m 1=0.1 kg ,电阻R 1=0.1 Ω的金属条ab 放在导轨上,ab 刚好不下滑.然后,在区域Ⅱ中将质量m 2=0.4 kg ,电阻R 2=0.1 Ω的光滑导体棒cd 置于导轨上,由静止开始下滑.cd 在滑动过程中始终处于区域Ⅱ的磁场中,ab 、cd 始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触,取g =10 m/s 2,问(1)cd 下滑的过程中,ab 中的电流方向; (2)ab 刚要向上滑动时,cd 的速度v 多大;(3)从cd 开始下滑到ab 刚要向上滑动的过程中,cd 滑动的距离x =3.8 m ,此过程中ab 上产生的热量Q 是多少?(3)设cd 棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q 总,由能量守恒有m 2gx sin θ=Q 总+12m 2v 2⑦又Q =R 1R 1+R 2Q 总⑧ 解得Q =1.3 J16.【2014·浙江卷】 某同学设计一个发电测速装置,工作原理如图所示.一个半径为R =0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上,一根长为R 的金属棒OA ,A 端与导轨接触良好,O 端固定在圆心处的转轴上.转轴的左端有一个半径为r =R3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动.圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m =0.5 kg 的铝块.在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B =0.5 T .a 点与导轨相连,b 点通过电刷与O 端相连.测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度.铝块由静止释放,下落h =0.3 m时,测得U=0.15 V.(细线与圆盘间没有滑动,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g取10 m/s2)第24题图(1)测U时,与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?(2)求此时铝块的速度大小;(3)求此下落过程中铝块机械能的损失.17.(2014上海).(14分)如图,水平面内有一光滑金属导轨,其MN、PQ边的电阻不计,MP边的电阻阻值R=1.5Ω,MN与MP的夹角为1350,PQ与MP垂直,MP边长度小于1m。
高三物理一轮复习5年真题分类 2015年高考真题汇编 专题3 牛顿运动定律 Word版含解析
专题3 牛顿运动定律1.(15江苏卷)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=2s 时最大B .t=2s 时最小C .t=8.5s 时最大D .t=8.5s 时最小 答案:AD解析:0~4s ,加速度向上,人超重,设地板对人支持力为F N ,则ma mg F N =-,当s t 2=时,加速度最大,支持力就最大,根据牛顿第三定律,人对地板压力也最大;7~10s ,加速度向下,人失重,设地板对人支持力为F N ,则ma F mg N =-,ma mg F N -=当s t 5.8=时,加速度最大,支持力就最小,根据牛顿第三定律,人对地板压力也最小 .2.(15福建卷)如图,在竖直平面内,滑到ABC 关于B 点对称,且A 、B 、C 三点在同一水平线上 .若小滑块第一次由A 滑到C ,所用的时间为t 1,第二次由C 滑到A ,所用时间为t 2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )A .B .C .D .无法比较、的大小答案:A解析:在AB 段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越小,摩擦力就越小,在BC段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越大,摩擦力就越大,由题意知从A运动到C相比从C到A,在AB段速度较大,在BC段速度较小,所以从A到C运动过程受摩擦力较小,用时短,所以A正确 .3.(15海南卷)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率 .如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的()A.4倍B. 2倍C.倍D. 倍答案:D解析:设,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有,变化后有,联立解得,D 正确;4.(15海南卷)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑答案:BD解析:当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式可知接触面间的正压力增大,物体与斜面间的摩擦力增大,故A错误B正确;设斜面的倾角为,物体的质量为m,当匀速运动时有,即,假设物体以加速度a向上运动时,有,,因为,所以,故物体仍做匀速下滑运动,C错误D正确;5.(15四川卷)如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5×106N/C,方向水平向右的匀强电场 .带负电的小物体P 电荷量是2.0×10-6C ,质量m =0.25kg ,与轨道间动摩擦因数μ=0.4,P 从O 点由静止开始向右运动,经过0.55s 到达A 点,到达B 点时速度是5m/s ,到达空间D 点时速度与竖直方向的夹角为α,且tan α=1.2 .P 在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F 作用,F 大小与P 的速率v 的关系如表所示 .P 视为质点,电荷量保持不变,忽略空气阻力,取g =10 m/s 2,求:(1)小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间; (2)小物体P 从A 运动至D 的过程,电场力做的功 .解析:(1)物体P 在水平桌面上运动时,竖直方向上只受重力mg 和支持力N 作用,因此其滑动摩擦力大小为:f =μmg =1N根据表格数据可知,物体P 在速率v =0~2m/s 时,所受水平外力F 1=2N >f ,因此,在进入电场区域之前,物体P 做匀加速直线运动,设加速度为a 1,不妨设经时间t 1速度为v 1=2m/s ,还未进入电场区域 .根据匀变速直线运动规律有:v 1=a 1t 1 ① 根据牛顿第二定律有:F 1-f =ma 1② 由①②式联立解得:t 1==0.5s <0.55s ,所以假设成立 即小物体P 从开始运动至速率为2m/s 所用的时间为t 1=0.5s(2)当物体P 在速率v =2~5m/s 时,所受水平外力F 2=6N ,设先以加速度a 2再加速t 2=0.05s 至A 点,速度为v 2,根据牛顿第二定律有:F 2-f =ma 2③根据匀变速直线运动规律有:v 2=v 1+a 2t 2 ④ 由③④式联立解得:v 2=3m/s⑤ 物体P 从A 点运动至B 点的过程中,由题意可知,所受水平外力仍然为F 2=6N 不变,设位移为x 1,加速度为a 3,根据牛顿第二定律有:F 2-f -qE =ma 3 ⑥根据匀变速直线运动规律有:2a 3x 1=- ⑦由⑤⑥⑦式联立解得:x 1=1m ⑧ 根据表格数据可知,当物体P 到达B 点时,水平外力为F 3=qE =3N ,因此,离开桌面在水平fF mv 112B v 22v方向上做匀速直线运动,在竖直方向上只受重力,做自由落体运动,设运动至D 点时,其水平向右运动位移为x 2,时间为t 3,则在水平方向上有:x 2=v B t 3 ⑨ 根据几何关系有:cot α= ⑩ 由⑨⑩式联立解得:x 2=m ⑪ 所以电场力做的功为:W =-qE (x 1+x 2)⑫ 由⑧⑪⑫式联立解得:W =-9.25J6.(15安徽卷)图示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M 、N 、P 、Q 是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动 .图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是 A .M B .N C .P D .Q 答案:C解析:同种电荷相排斥,库仑力沿两者连线指向受力物体,由牛顿第二定律知,加速度也沿两者连线指向受力物体 .7.(15重庆卷)若货物随升降机运动的图像如题5图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是答案:B解析:由v t -图知:过程①为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重,F mg <);过程②为向下匀速直线(平衡,F mg =);过程③为向下匀减速直线运动(加速度向上,超重,F mg >);过程④为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重,F mg >);过程⑤为向上匀速直线运动(平衡,F mg =);过程⑥为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重,F mg <);综合各个过程可知B 选项正确 .8.(15新课标2卷)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢 .当23v gt 1225v t -Ft机车在东边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a 的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为A. 8B.10C.15D.18 答案:BC解析:由设这列车厢的节数为n ,P 、Q 挂钩东边有m 节车厢,每节车厢的质量为m ,由牛顿第二定律可知:m k n Fkm F )(32-=,解得:n k 52=,k 是正整数,n 只能是5的倍数,故B 、C 正确,A 、D 错误9.(15新课标2卷)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害 .某地有一倾角为θ=37°(sin37°=53)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上下表面与斜坡平行;B 上有一碎石堆A (含有大量泥土),A 和B 均处于静止状态,如图所示 .假设某次暴雨中,A 浸透雨水后总质量也为m (可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A 、B 间的动摩擦因数μ1减小为83,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,此时刻为计时起点;在第2s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变 .已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27m ,C 足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 .取重力加速度大小g=10m/s 2.求: (1)在0~2s 时间内A 和B 加速度的大小 (2)A 在B 上总的运动时间解析:(1) 在0-2s 内,A 和B 受力如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得:111N f μ=……………⑴θcos 1mg N =………...⑵ 222N f μ=……………⑶ θcos 12mg N N +=……⑷以沿着斜面向下为正方向,设A 和B 的加速度分别为,由牛顿第二定律可得:11sin ma f mg =-θ……⑸ 212sin ma f f mg =+-θ………⑹联立以上各式可得a 1=3m/s 2…………⑺a 2 =1m/s 2………………..⑻(2)在t 1=2s ,设A 和B 的加速度分别为,则v 1=a 1t 1=6m/s ………………⑼ v 2=a 2t 1=2m/s ………………⑽t >t 1时,设A 和B 的加速度分别为1a ',2a '此时AB 之间摩擦力为零,同理可得: 21/6s m a ='………⑾ 22/2s m a -=' ………⑿ 即B 做匀减速,设经时间,B 的速度减为零,则:0222='+t a v ……………………⒀ 联立⑽⑿⒀可得t 2=1s …………..⒁ 在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为m m t a t v t a t a t v t a s 2712)2121()2121(2222221222121211<='++-'++=…⒂ 此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动,设再经时间后t 3,A 离开B ,则有231321121)(t a t t a v s L '+'+=- 可得,t 3=1s (另一解不合题意,舍去,)则A在B上的运动时间为t总.t总=t1+t2+t3=4s(利用下面的速度图象求解,正确的,参照上述答案信参考给分)。
2015届高考物理二轮分项测试:牛顿运动定律(含答案)
专题3 牛顿运动定律(解析版)一、单项选择题1.【2014·湖北省孝感高中高三年级九月调研考试】下列对牛顿运动定律认识正确的是A.牛顿第一定律揭示了一切物体都具有惯性B.速度大的物体惯性大,速度小的物体惯性小C.力是维持物体运动的原因D.做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去,则该质点仍可能做曲线运动1.A 解析:牛顿第一定律指出一切物体在不受外力作用时总是保持静止状态或匀速直线运动。
即没有外力作用时,原来静止的还保持静止原来运动的还保持原来的速度匀速直线运动,这种保持原来运动状态不变的性质就是惯性,A对。
惯性的大小和质量有关,与速度无关,速度大的物体要停下来需要时间长是因为它的速度变化量大和惯性无关,B错。
不受力就保持原来运动状态即力是改变物体运动状态的原因不是维持运动状态的原因,答案C错。
做曲线运动的质点,若将所有外力都撤去就会保持力撤去前那一瞬间的速度做匀速直线运动,不可能是曲线,曲线运动速度在变化,有加速度有合力答案D错。
考点:牛顿第一定律2.【2014·山东省德州市平原一中高三上学期9月月考】下列说法正确的是A.力是使物体运动的原因 B.力是维持物体运动的原因C.力是改变物体惯性的原因 D.力是使物体产生加速度的原因2.D 解析:力的作用效果有两个:①力可以改变物体的形状即使物体发生形变,②力可以改变物体的运动状态,包括物体的运动速度大小发生变化、运动方向发生变化.根据力的作用效果之一“改变物体的运动状态”可知:力是物体运动状态改变的原因,而不是使物体运动或维持运动状态的原因,所以物体的运动不需要力来维持.力是使物体产生加速度的原因,选项AB错误D正确;质量是物体惯性大小的唯一量度,故选项C错误。
本题选D。
考点:力与运动的关系,惯性3.【2014·河南省十所名校高三第一次阶段测试题】伽利略用两个对接的斜面进行实验,一个斜面固定,让小球从固定斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。
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】 2015年海南卷第8题【母题原题】8.(多选)如图所示,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S 1和S 2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;现将细绳剪断,将物块a 的加速度记为a 1,S 1和S 2相对原长的伸长分别为△l 1和△l 2,重力加速度大小为g ,在剪断瞬间: ( )A .a 1=3gB .a 1=0C .△l 1=2△l 2D .△l 1=△l 2【母题来源二】 2015年上海卷第3题【母题原题】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【命题意图】本题属于连接体等模型,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。
【考试方向】对于连接体模型,命题多集中在两个或两个以上相关联的物体之间的相互作用和系统所受的外力情况,一般根据连接类型(直接连接型、绳子连接型、弹簧连接型),且考查时多涉及物体运动的临界和极值问题。
【得分要点】处理连接体问题的基本方法是隔离法和整体法:分析整体受力,不需要求物体间相互作用力时,多采用整体法;要求求出系统内部物体之间的作用力时,需采用隔离法。
涉及临界或极值问题时,要分析此状态下的受力特点和运动特点,找到临界或极值产生的条件。
【母题1】当小车向右做匀加速运动时,两个小球的受力情况:()A.A球受3个力作用,B球受2个力作用B.A球受2个力作用,B球受3个力作用C.A球受3个力作用,B球受3个力作用D.A球受2个力作用,B球受2个力作用【母题2】用轻杆相连。
系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行。
在突然撤去挡板的瞬间:()A.两图中两球加速度均为gsinθB.两图中A球的加速度均为零C.图甲中B球的加速度是为2gsinθD.图乙中B球的加速度为零【母题3】如图所示,木块A静止在斜面体B上。
近6年高考物理真题分项版精解精析:专题03《牛顿定律》Word版含解析
【2014高考真题】1.【2014·新课标全国卷Ⅰ】如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2.【2014·北京卷】应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【答案】D【解析】本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重.加速度向上为超重向下为失重,手托物体抛出的过程,必定有一段加速过程,即超重过程,从加速后到手和物体分离的过程中,可以匀速也可以减速,因此可能失重,也可能既不超重也不失重,A、B错误.手与物体分离时的力学条件为:手与物体之间的压力N=0,分离后手和物体一定减速,物体减速的加速度为g,手减速要比物体快才会分离,因此手的加速度大于g,C错误,D正确.3.【2014·北京卷】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,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4.【2014·福建卷Ⅰ】如下图所示,滑块以初速度v0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,则下列图像中能正确描述这一运动规律的是()A BC D【答案】B【解析】 设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动,加速度不变,其加速度的大小为a =μg cos θ-g sin θ,故D 项错误;由速度公式v =v 0-at 可知,v -t 图像应为一条倾斜的直线,故C 项错误;由位移公式s =v 0t -12at 2可知,B 项正确;由位移公式及几何关系可得h =s sin θ=⎝⎛⎭⎫v 0t -12at 2sin θ,故A 项错误.5.【2014·江苏卷】 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12μ.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( )A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止B .当F =52μmg 时,A 的加速度为13μg C .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过12μg6.【2014·四川卷】 如图所示,水平传送带以速度v 1匀速运动,小物体P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t =0时刻P 在传送带左端具有速度v 2,P 与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦,绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是()A B C D7.【2014·重庆卷】以不同的初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比,下列分别用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是()A BC D8.【2014·新课标全国卷Ⅰ】某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示.实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:图(a)图(b)(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系.(2)由图(b)可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是________.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是________,钩码的质量应满足的条件是________.9.【2014·新课标全国卷Ⅰ】 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s ,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m .设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25,若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度. 【答案】2 m/s(或72 km/h)【解析】 设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a 0,安全距离为s ,反应时间为t 0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg =ma 0①s =v 0t 0+v 202a 0②10.【2014·新课标Ⅱ卷】 2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km 的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km 高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.重力加速度的大小g 取10 m/s 2.(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km 高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f =kv 2,其中v 为速率,k 为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v -t 图像如图所示.若该运动员和所带装备的总质量m =100 kg ,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)【答案】 (1)87 s 8.7×102 m/s(2)0.008 kg/m【解析】 (1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km 高度处的时间为t ,下落距离为s ,在1.5 km 高度处的速度大小为v ,根据运动学公式有v =gt ①s =12gt 2②11.【2014·山东卷】 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t 0=0.4 s ,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v 0=72 km/h 的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L =39 m ,减速过程中汽车位移s 与速度v 的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g 取10 m/s 2.求:图甲图乙(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.【答案】(1)8 m/s2 2.5 s(2)0.3 s(3)41 5【解析】(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20 m/s,末速度v t=0,位移s=25 m,由运动学公式得v20=2as①t=v0 a②联立①②式,代入数据得a=8 m/s2③t=2.5 s④【2013高考真题】(2013·新课标Ⅰ卷)21.2012年11曰,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
2015高考真题汇编:牛顿运动定律
2015高考真题汇编:牛顿运动定律一.单选题(15山东)1.如图,滑块A 置于水平地面上,滑块B 在一水平力作用下紧靠滑块A (A 、B 接触面竖直),此时A 恰好不滑动,B 刚好不下滑。
已知A 与B 间的动摩擦因数为μ1,A 与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
A 与B 的质量之比为 A .121μμ B .12121μμμμ- C .12121μμμμ+ D .12122μμμμ+(15重庆)2.若货物随升降机运动的v —t 图像如题图所示(竖起向上为正),则货物受到升降机的支持力F 与时间t 关系的图像可能是二.多选题(15江苏)1.一人乘电梯上楼,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 B .t =2 s 时最小 C .t =8. 5 s 时最大 D .t =8. 5 s 时最小(15海南)2.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S 1和S 2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,现将细绳剪断,将物块a 的加速度记为a 1,S 1和S 2相对原长的伸长分别为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g ,在剪断瞬间 A .a 1=3g B .a 1=0 C .Δl 1=2Δl 2 D .Δl 1=Δl 2(15海南)3.如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体。
开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时 A .物块与斜面间的摩擦力减小 B .物块与斜面间的正压力增大 C .物块相对于斜面减速下滑 D .物块相对于斜面匀速下滑FAOtFBOt FCOt FDOtS 2 S 1O b ac B AtO题图v(15课标I)4.如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v‒t图线如图(b)所示。
2015年物理高考全国卷知识点解析
2015年物理高考山东卷知识点解析
选择题:
14.自由落体运动. (6分)
15.万有引力定律的应用(6分)
16.物体的平衡(6分)
17.法拉第电磁感应定律;楞次定律(6分)
18.场强的叠加. (6分)
19.法拉第电磁感应定律;楞次定律(6分)
20.带电粒子在复合场中的运动(6分)
解答题:
21.验证力的平行四边形定则(10分)
22.测量电阻的电功率。
(8分)
23.物体的平衡;牛顿第二定律;动能定理. (18分)
24.带电粒子在匀强磁场中的运动;动能定理(20分)
选做题部分:
35..理想气体的状态方程;等容变化. (12分)
36.简谐振动。
光的折射定律;全反射(12分)
37.半衰期;核反应方程.。
动量守恒定律;动能定理(12分)
2015年物理全国卷知识点解析
选择题:
14.磁场中带电粒子的偏转(6分)
15.静电场(6分)
16.变压器(6分)
17.功能关系(6分)
18.曲线运动(6分)
19.电磁感应(6分)
20.牛顿运动定律(6分)
21.万有引力与航天(6分)
填空题:
22.圆周运动(6分)
23.电流表的改装(9分)
简答题:
24.安培定则,安培力(12分)
25.牛顿运动定律(牛顿第二定律)(20分)
选做题:
33.(1).晶体非晶体,(2).理想气体状态方程(15分)
34.(1).双缝干涉实验,(2).机械运动机械波(15分)
35.(1).光电效应,(2).弹性碰撞(15分)。
2015年高考真题(北京卷)物理试题详尽解析(Word版)
绝密★启用前2015年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试(北京卷)第一部分(选择题 共120分)本部分共20小题,每小题6分,共120分。
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
13.下列说法正确的是A .物体放出热量,其内能一定减小B .物体对外做功,其内能一定减小C .物体吸收热量,同时对外做功,其内能可能增加D .物体放出热量,同时对外做功,其内能可能不变 【答案】C14.下列核反应方程中,属于α衰变的是 A .1441717281N He O H +→+ B .238234492902U Th He →+ C .23411120H H He n +→+D .234234090911Th Pa e -→+【答案】B15.周期为2.0s 的简谐横波沿x 轴传播,该波在某时刻的图像如图所示,此时质点P 沿y 轴负方向运动。
则该波 A .沿x 轴正方向传播,波速v =20m/s B .沿x 轴正方向传播,波速v =10m/s C .沿x 轴负方向传播,波速v =20m/s D .沿x 轴负方向传播,波速v =10m/s 【答案】B16.假设地球和火星都绕太阳做匀速圆周运动,己知地球到太阳的距离小于火星到太阳的距离,那么A .地球公转周期大于火星的公转周期B .地球公转的线速度小于火星公转的线速度C .地球公转的加速度小于火星公转的加速度D .地球公转的角速度大于火星公转的角速度 【答案】D17.实验观察到,静止在匀强磁场中A 点的原子核发生β衰变,衰变产生的新核与电子恰在纸面内做匀速圆周运动,运动方向和轨迹示意如图。
则 A .轨迹1是电子的,磁场方向垂直纸面向外 B .轨迹2是电子的,磁场方向垂直纸面向外 C .轨迹l 是新核的,磁场方向垂直纸面向里 D .轨迹2是新核的,磁场方向垂直纸面向里 【答案】D18.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑在人身上,人从几十米高处跳下。
【备战2015】全国2015届高考物理试题汇编(第四期)C5牛顿运动定律综合(含解析)
C5 牛顿运动定律综合【题文】〔理综卷·2015届广东省广州市第六中学高三上学期第一次质量检测〔2014.09〕〕36.〔18分〕如下列图,在光滑水平面上放有质量为M = 3kg 的长木板,在长木板的左端放有m = 1kg 的小物体,小物体大小可忽略不计。
小物块以某一初速度04m s v =匀减速运动。
小物块与长木板外表动摩擦因数0.3μ=,当小物块运动了t = 2.5s 时,长木板被地面装置锁定,假设长木板足够长〔g=10m/s 2〕 求:〔1〕小物块刚滑上长木板时,长木板与小物体的加速度各为多大? 〔2〕长木板与小物体共速所需时间? 〔3〕最终小物体距木板左端的距离【知识点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系.A2 C2 C5【答案解析】〔1〕1m/s 2、3m/s 2;〔2〕1s ;〔3〕2.17m .解析:〔1〕小物体冲上长木板后受重力、压力和摩擦力的作用做匀减速运动,长木板摩擦力的作用下做匀加速运动, 根据牛顿第二定律得:对长木板:211m s mg a M μ==〔2〕设二者达到共同速度v 的时间为0t ,如此由运动学公式得: 对小物体:020v v a t =- 对长木板:10v a t = 解得:s t 10=〔3〕因01s 2.5s t t =<=,这说明小物体冲上长木板1s 后二者再一起匀速运动1.5S 后被锁m s s s 17.221=+=【思路点拨】〔1〕M 受重力、压力和摩擦力的作用,由牛顿第二定律可求得长木板的加速度;m 受重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律求解加速度;〔2〕木块做匀减速直线运动,而木板做匀加速直线运动,根据速度时间时间关系公式求解共速所需时间;〔3〕达到共同速度后相对静止,如此小物块距长木板的左端距离为两物体位移的差值,根据运动学公式分阶段列式求解即可.此题涉与两个物体,要分别对两个物体进展受力分析,确定两物体的运动状态,再根据牛顿第二律与运动学公式进展分析解答.【题文】〔理综卷·2015届广东省广州市海珠区高三摸底考试〔2014.08〕〕36.〔18分〕在水平长直的轨道上,有一长度L =2m 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0=4m/s 向右做匀速直线运动.某时刻将一质量为m =1kg 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=0.2,取g =10m/s 2,求: 〔1〕小滑块m 的加速度大小和方向; 〔2〕通过计算判断滑块能否从车上掉下;〔3〕假设当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与v 0同向的恒力F ,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F 大小应满足什么条件?【知识点】牛顿第二定律;匀变速直线运动的位移与时间的关系;A8 C2 C5【答案解析】(1) 2m/s 2(2) 物块会掉下来 (3) F ≥6N 解析:〔1〕物块放上车时相对小车向左运动,滑动摩擦力向右mg f μ=根据牛顿第二定律有:f F =合ma F =合得g a μ= =2m/s 2 方向向右(2)物块放上车后作匀加速直线运动,设当经历时间t 之后速度达到v 0,物块通过位移且at v =0小车通过位移t v s 02= 位移差m s s s 412=-=∆(3)加上恒力F 的方向与摩擦力方向一样,故物块合力 Ff F +='合 由牛顿第二定律有:0ma F ='合物块放上车后作匀加速直线运动,设当经历时间t 0之后速度达到v 0,物块通过位移且000t a v =小车通过位移0022t v s =只需要满足位移差11220s s s -=∆≥即可,联立各式有:F ≥6N【思路点拨】滑块和车摩擦产生的内能等于滑块和车之间摩擦力做的功,该功等于滑动摩擦力×滑块相对于小车的位移;滑块不从左端掉下来,式可得;对物体运动的正确判断,物体从端不滑下的前提是车的位移-当速度与车一样时,注意车和物体的位移关系.【题文】〔理综卷·2015届广东省湛江市第一中学高三8月月考〔2014.08〕〕36.如下列图,水平地面上静止放置一辆小车A ,质量mA=4kg ,车长L=0.4m,上外表不光滑,小车与地面间的摩擦力极小,可以忽略不计。
2015年高考物理试题(解析版)分类汇编:03-牛顿运动定律
2015年高考物理真题分类汇编:牛顿运动定律(2015新课标I-20). 如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示,若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出A. 斜面的倾角B. 物块的质量C. 物块与斜面间的动摩擦因数D. 物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】A、C、D【考点】滑动摩擦力、动摩擦因数;力的合成和分解;牛顿运动定律;匀变速直线运动及其公式、图像【解析】向上滑动到最高点过程为匀变速直线运动,由受力和牛顿第二定律可得:-mgsinθ–μmgcosθ = ma1 ,根据图b可得:a1 = -v0/t1 ,由运动学公式得沿斜面向上滑行的最远t1和几何关系sinθ = H/x ; 从上往下滑过程也为匀变速直线运动,有:mgsinθ–距离x = v02,物块与斜面μmgcosθ = ma2,v1 = a2(2t1- t1) .解以上各式可得:斜面的倾角θ=arcsin v1+v02gt1间的动摩擦因数μ=v0−v1,选项AC对。
根据斜面的倾斜角度可计算出物块沿斜面向上2gt1cosθ,故选项D正确;仅根据速度时间图像,无法找到物滑行的最大高度H = Xsinθ = v0(v1+v0)4g块质量,选项B错。
(2015新课标I-25)(20分).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,如图(a)所示。
时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至时木板与墙壁碰撞(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。
已知碰撞后时间内小物块的图线如图(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。
求(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离。
【答案】(1)μ1 = 0.1 μ1 = 0.1 (2)木板的最小长度应为6.0m (3)最终距离为6.5m【考点】滑动摩擦力、动摩擦因数;牛顿运动定律;匀变速直线运动及其公式【解析】(1) (7分) 规定向右为正方向,木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,设加速度为a1,小物块和木板的质量分别为m和M,由牛顿第二定律有:-μ1 (m+M)g = (m+M)a1·······○1(1分)由图可知。
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【2014高考真题】1.【2014·新课标全国卷Ⅰ】如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内).与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A.一定升高B.一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2.【2014·北京卷】应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【答案】D【解析】本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重.加速度向上为超重向下为失重,手托物体抛出的过程,必定有一段加速过程,即超重过程,从加速后到手和物体分离的过程中,可以匀速也可以减速,因此可能失重,也可能既不超重也不失重,A、B错误.手与物体分离时的力学条件为:手与物体之间的压力N=0,分离后手和物体一定减速,物体减速的加速度为g,手减速要比物体快才会分离,因此手的加速度大于g,C错误,D正确.3.【2014·北京卷】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,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4.【2014·福建卷Ⅰ】如下图所示,滑块以初速度v0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,则下列图像中能正确描述这一运动规律的是()A BC D【答案】B【解析】 设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动,加速度不变,其加速度的大小为a =μg cos θ-g sin θ,故D 项错误;由速度公式v =v 0-at 可知,v -t 图像应为一条倾斜的直线,故C 项错误;由位移公式s =v 0t -12at 2可知,B 项正确;由位移公式及几何关系可得h =s sin θ=⎝⎛⎭⎫v 0t -12at 2sin θ,故A 项错误.5.【2014·江苏卷】 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12μ.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( )A .当F <2μmg 时,A 、B 都相对地面静止B .当F =52μmg 时,A 的加速度为13μgC .当F >3μmg 时,A 相对B 滑动D .无论F 为何值,B 的加速度不会超过12μg6.【2014·四川卷】 如图所示,水平传送带以速度v 1匀速运动,小物体P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t =0时刻P 在传送带左端具有速度v 2,P 与定滑轮间的绳水平,t =t 0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦,绳足够长.正确描述小物体P 速度随时间变化的图像可能是()A B C D7.【2014·重庆卷】以不同的初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比,下列分别用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是()A BC D8.【2014·新课标全国卷Ⅰ】某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示.实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:图(a)图(b)(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成________(选填“线性”或“非线性”)关系.(2)由图(b)可知,a-m图线不经过原点,可能的原因是________.(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是________,钩码的质量应满足的条件是________.9.【2014·新课标全国卷Ⅰ】 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s ,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m .设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25,若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.【答案】2 m/s(或72 km/h)【解析】 设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a 0,安全距离为s ,反应时间为t 0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg =ma 0①s =v 0t 0+v 202a 0②10.【2014·新课标Ⅱ卷】 2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km 的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km 高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.重力加速度的大小g 取10 m/s 2.(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图像如图所示.若该运动员和所带装备的总质量m=100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字) 【答案】(1)87 s8.7×102 m/s(2)0.008 kg/m【解析】(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5 km 高度处的速度大小为v,根据运动学公式有v=gt①s=12gt2②11.【2014·山东卷】研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小g取10 m/s2.求:图甲图乙(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.【答案】(1)8 m/s2 2.5 s(2)0.3 s(3)41 5【解析】(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v0=20 m/s,末速度v t=0,位移s=25 m,由运动学公式得v20=2as①t=v0 a②联立①②式,代入数据得a=8 m/s2③t=2.5 s④【2013高考真题】(2013·新课标Ⅰ卷)21.2012年11曰,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。
图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。
飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。
假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。
已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。
则A.从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B.在0.4s-2.5s时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C.在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gD.在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变(2013·新课标II卷)16.如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(d>L )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。
导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。
下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是【答案】D【解析】根据题意,线框进入磁场时,由右手定则和左手定则可知线框受到向左的安培力,阻碍线框的相对运动,v减小,由22B L vFR安,则安培力减小,故线框做加速度减小的减速运动;由于d>L,线框完全进入磁场后,线框中没有感应电流,不再受安培力作用,线框做匀速直线运动,同理可知线框离开磁场时,线框也受到向左的安培力,阻碍线框的相对运动,做加速度减小的减速运动。
综上所述,正确答案为D。
【考点定位】电磁感应及牛顿运动定律的应用(2013·新课标II卷)14.一物块静止在粗糙的水平桌面上。
从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。
假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。
能正确描述F与a之间的关系的图像是(2013·天津卷)6、两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ与O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则()A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零本解析为名师解析团队原创,授权独家使用,如有盗用,依法追责!(2013·四川卷)7.如图所示,边长为L 、不可形变的正方形导线框内有半径为r 的圆形磁场区域,其磁感应强度B 随时间t 的变化关系为B= kt (常量k>0)。