专题3.8 与牛顿定律相关实际问题-2020高考物理100考点最新模拟题千题
高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)
高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图所示，长木板B 质量为m 2＝1．0 kg ，静止在粗糙的水平地面上，长木板左侧区域光滑．质量为m 3＝1．0 kg 、可视为质点的物块C 放在长木板的最右端．质量m 1＝0．5 kg 的物块A ，以速度v 0＝9 m ／s 与长木板发生正碰（时间极短），之后B 、C 发生相对运动．已知物块C 与长木板间的动摩擦因数μ1＝0．1，长木板与地面间的动摩擦因数为μ2＝0．2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，整个过程物块C 始终在长木板上，g 取10 m ／s 2．（1）若A 、B 相撞后粘在一起，求碰撞过程损失的机械能． （2）若A 、B 发生弹性碰撞，求整个过程物块C 相对长木板的位移．【答案】（1）13.5J （2）2.67m 【解析】（1）若A 、B 相撞后粘在一起，由动量守恒定律得1012()m v m m v =+由能量守恒定律得 22101211()22E m v m m v ∆=-+ 解得损失的机械能 21201213.52()m m v E J m m ∆==+ （2）A 、B 发生完全弹性碰撞，由动量守恒定律得101122m v m v m v =+由机械能守恒定律得222101122111222m v m v m v =+ 联立解得 1210123/m m v v m s m m -==-+， 1201226/m v v m s m m ==+之后B 减速运动，C 加速运动，B 、C 达到共同速度之前，由牛顿运动定律， 对长木板： 2231321-()m m g m g m a μμ+-= 对物块C ： 1332m g m a μ=设达到共同速度过程经历的时间为t ，212v a t a t += 这一过程的相对位移为22121211322x v t a t a t m ∆=+-= B 、C 达到共同速度之后，因12μμ<，二者各自减速至停下，由牛顿运动定律， 对长木板： 2231323-()m m g m g m a μμ++= 对物块C ：1334-m g m a μ=这一过程的相对位移为2222243()()1223a t a tx ma a∆=-=--整个过程物块与木板的相对位移为1282.673x x x m m∆=∆-∆==点睛：此题是多研究对象、多过程问题，过程复杂，分析清楚物体的运动过程，应用牛顿第二定律、运动学公式、动量守恒定律、机械能守恒定律即可正确解题．2．如图所示，一质量M=4.0kg、长度L=2.0m的长方形木板B静止在光滑的水平地面上，在其右端放一质量m=1.0kg的小滑块A（可视为质点）。
2020届高考物理：牛顿第一定律与牛顿第三定律专项练习
2020高考物理牛顿第一定律与牛顿第三定律专项练习（含答案）1.下列说法正确的是()A．物体不受外力作用时，一定处于静止状态B．要物体运动必须有力的作用，没有力的作用，物体将静止C．要物体静止必须有力的作用，没有力的作用，物体将运动D．物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态答案D2.关于惯性，下列说法正确的是()A．磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了B．卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了C．铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大铁饼的惯性，使铁饼飞得更远D．月球上物体的重力只有在地球上的1/6，但是惯性没有变化答案D3.(多选)用手托着一块砖，开始静止不动，当手突然向上加速运动时，砖对手的压力大小说法正确的是()A．一定小于手对砖的支持力大小B．一定等于手对砖的支持力大小C．一定大于手对砖的支持力大小D．一定大于砖的重力大小答案BD4.关于惯性，下列说法正确的是()A．抛出去的标枪靠惯性向远处运动B．完全失重时物体的惯性将消失C．球由静止释放后加速下降，说明力改变了惯性D．物体沿水平面滑动，速度越大滑行的时间越长，说明速度大惯性就大答案A5.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。
早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是() A．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．没有力的作用，物体只能处于静止状态C．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动答案AD6.关于牛顿第一定律的说法正确的是()A．由牛顿第一定律可知，物体在不受外力或合外力为零时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答案AD7.牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后，提出了著名的牛顿第三定律，阐述了作用力和反作用力的关系，从而与牛顿第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系。
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练%E3%80%80专题三 牛顿运动定律及应用(含解析)
2020高考物理二轮复习题型归纳与训练专题三 牛顿运动定律及应用题型一 动力学的两类基本问题【典例1】某同学用位移传感器研究木块在斜面上的滑动情况，装置如图．已知斜面倾角θ＝37°.他使木块以初速度v 0沿斜面上滑，并同时开始记录数据，绘得木块从开始上滑至最高点，然后又下滑回到出发处过程中的x －t 图线如图(b)所示．图中曲线左侧起始端的坐标为(0,1.4)，曲线最低点的坐标为(0.5,0.4)．重力加速度g 取10 m/s 2.求：(1)木块上滑时的初速度v 0和上滑过程中的加速度a ；(2)木块与斜面间的动摩擦因数μ；(3)木块滑回出发点时的速度v t .【答案】(1)4 m/s －8 m/s 2 (2)0.25 (3)2 2 m/s【解析】(1)木块匀减速上滑，由图象得到：末速度v ＝0，位移x ＝1.4 m －0.4 m ＝1.0 m ，时间为t ＝0.5 s ；根据位移时间公式，有：x ＝v 0t ＋12at 2； 根据速度时间公式，有：v ＝v 0＋at ；联立解得：v 0＝4 m/s ，a ＝－8 m/s 2.(2)上滑过程，木块受重力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：－mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma代入数据解得：μ＝0.25.(3)木块下滑过程，根据牛顿第二定律，有：mg sin 37°－μmg cos 37°＝ma ′代入数据解得：a ′＝4 m/s 2物体匀加速下滑，根据速度位移公式，有：v 2t ＝2a ′x解得：v t ＝2a ′x ＝2×4×1 m/s ＝2 2 m/s.题型二 动力学中的临界与极值问题【典例2】如图所示，木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变，当θ＝30°时，可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。
若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速率v 0＝10 m/s 的速度沿木板向上运动，随着θ的改变，小物块沿木板滑行的距离x 将发生变化，重力加速度g 取10 m/s 2。
高中物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)
高中物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型，货物(可视为质点质量4m kg =，以初速度010/v m s =滑上静止在光滑轨道OB 上的小车左端，小车质量为6M kg =，高为0.8h m =。
在光滑的轨道上A 处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物继续运动，最后恰好落在光滑轨道上的B 点。
已知货物与小车上表面的动摩擦因数0.5μ=，货物做平抛运动的水平距离AB 长为1.2m ，重力加速度g 取210/m s 。
()1求货物从小车右端滑出时的速度；()2若已知OA 段距离足够长，导致小车在碰到A 之前已经与货物达到共同速度，则小车的长度是多少？【答案】(1)3m/s ；(2)6.7m 【解析】 【详解】()1设货物从小车右端滑出时的速度为x v ，滑出之后做平抛运动，在竖直方向上：212h gt =， 水平方向：AB x l v t = 解得：3/x v m s =()2在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，以小车与货物组成的系统为研究对象，系统在水平方向动量守恒， 由动量守恒定律得：()0mv m M v =+共， 解得：4/v m s =共，由能量守恒定律得：()2201122Q mgs mv m M v μ==-+共相对， 解得：6s m =相对，当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出过程，对货物，由动能定理得：2211'22x mgs mv mv 共μ-=-， 解得：'0.7s m =，车的最小长度：故L ' 6.7s s m =+=相对；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 N F 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．地震发生后，需要向灾区运送大量救灾物资，在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带.已知某传送带与水平面成37θ=o 角，皮带的AB 部分长 5.8L m =，皮带以恒定的速率4/v m s =按图示方向传送，若在B 端无初速度地放置一个质量50m kg =的救灾物资(P 可视为质点)，P 与皮带之间的动摩擦因数0.5(μ=取210/g m s =，sin370.6)=o ，求：()1物资P 从B 端开始运动时的加速度． ()2物资P 到达A 端时的动能．【答案】()1物资P 从B 端开始运动时的加速度是()210/.2m s 物资P 到达A 端时的动能是900J ． 【解析】 【分析】（1）选取物体P 为研究的对象，对P 进行受力分析，求得合外力，然后根据牛顿第三定律即可求出加速度；（2）物体p 从B 到A 的过程中，重力和摩擦力做功，可以使用动能定律求得物资P 到达A 端时的动能，也可以使用运动学的公式求出速度，然后求动能． 【详解】（1）P 刚放上B 点时，受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用，sin mg F ma θ+=；cos N F mg θ=N F F μ=其加速度为：21sin cos 10/a g g m s θμθ=+=（2）解法一：P 达到与传送带有相同速度的位移210.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用 根据动能定理：()()2211sin 22A mg F L s mv mv θ--=- 到A 端时的动能219002kA A E mv J == 解法二：P 达到与传送带有相同速度的位移210.82v s m a == 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用，P 的加速度22sin cos 2/a g g m s θμθ=-=后段运动有：222212L s vt a t -=+， 解得：21t s =，到达A 端的速度226/A v v a t m s =+= 动能219002kA A E mv J == 【点睛】传送带问题中，需要注意的是传送带的速度与物体受到之间的关系，当二者速度相等时，即保持相对静止.属于中档题目．4．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．5．如图所示，小红和妈妈利用寒假时间在滑雪场进行滑雪游戏。
2020届高考物理：牛顿运动定律(通用型)练习和答案
2020届高考物理牛顿运动定律（通用型）练习及答案**牛顿运动定律**1、(2019·湖南联考)某同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球，一手拿着球筒的中部，另一手用力击打羽毛球筒的上端，则()A．此同学无法取出羽毛球B．羽毛球会从筒的下端出来C．羽毛球筒向下运动过程中，羽毛球受到向上的摩擦力才会从上端出来D．该同学是在利用羽毛球的惯性2、(2019·莱州质检)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅上表面始终保持水平，如图所示。
当此车加速下坡时，一位乘客正盘腿坐在座椅上，则下列说法正确的是()A．乘客所受合外力可能竖直向下B．支持力可能大于重力C．若乘客未接触座椅靠背，则应受到向前(水平向左)的摩擦力作用D．可能处于超重状态3、(多选)如图所示，白色传送带保持v0＝10 m/s的速度逆时针转动，现将一质量为0.4 kg的煤块轻放在传送带的A端，煤块与传送带间动摩擦因数μ＝0.5，传送带AB两端距离x＝16 m，传送带倾角为37°，(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)()A．煤块从A端运动到B端所经历的时间为2 sB．煤块从A端运动到B端相对传送带的位移为6 mC．煤块从A端运动到B端画出的痕迹长度为5 mD．煤块从A端运动到B端摩擦产生的热量为6.4 J4、如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球．容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)()A．铁球向左，乒乓球向右B．铁球向右，乒乓球向左C．铁球和乒乓球都向左D．铁球和乒乓球都向右5、(多选)小华坐在一列正在行驶的火车车厢里，突然看到原来静止在水平桌面上的小球向后滚动，假设桌面是光滑的，则下列说法正确的是()A．小球在水平方向受到了向后的力使它向后运动B．小球所受的合力为零，以地面为参考系，小球的运动状态并没有改变C．火车一定是在向前加速D．以火车为参考系，此时牛顿第一定律已经不能适用6、如图(a)所示，质量为5 kg的小物块以初速度v0＝11 m/s从θ＝53°固定斜面底端先后两次滑上斜面，第一次对小物块施加一沿斜面向上的恒力F.第二次无恒力F.图(b)中的两条线段a、b分别表示存在恒力F和无恒力F时小物块沿斜面向上运动的v－t图线．不考虑空气阻力，g＝10 m/s2，(sin 53°＝0.8、cos 53°＝0.6)下列说法中正确的是()A．恒力F的大小为5 NB．恒力F的大小为10 NC．物块与斜面间的动摩擦因数为1 3D．物块与斜面间的动摩擦因数为0.57、(多选)一物体重为50 N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现加上如图所示的水平力F1和F2，若F2＝15 N时，物体做匀加速直线运动，则F1的值可能是(g取10 m/s2)()A．3 N B．25 NC．30 N D．50 N8、2017年6月4日，雨花石文创新品在南京市新城科技园发布，20余项文创新品体现金陵之美．某小朋友喜欢玩雨花石，他用水平外力F将斜面上两个形状规则的雨花石甲和丙成功叠放在一起，如图所示．斜面体乙静止在水平地面上．现减小水平外力F，三者仍然静止，则下列说法中正确的是()A．甲对丙的支持力一定减小B．乙对甲的摩擦力一定减小C．地面对乙的摩擦力一定减小D．甲可能受5个力的作用9、(2019·南昌二中月考)(多选)质量分别为M和m的物块A和B形状、大小均相同，将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，A恰好能静止在斜面上，不考虑A、B与斜面之间的摩擦，若互换两物块位置，按图乙放置，然后释放A，斜面仍保持静止，则下列说法正确的是()甲乙A．轻绳的拉力等于mgB．轻绳的拉力等于MgC．A运动的加速度大小为(1－sin α)gD．A运动的加速度大小为M－m M g*10、如图所示，一个质量为m的圆环套在一根固定的水平长直杆上，环与杆的动摩擦因数为μ，现给环一个水平向右的恒力F，使圆环由静止开始运动，同时对环施加一个竖直向上、大小随速度变化的作用力F1＝k v，其中k为常数，则圆环运动过程中()A．最大加速度为Fm B．最大加速度为F＋μmgmC．最大速度为F＋μmgμk D．最大速度为mgk*11、(2019·商洛质检)(双选)如图所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和M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均为μ，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右以加速度a1匀加速运动时，弹簧的伸长量为x；当用同样大小的恒力F沿着倾角为θ的光滑斜面方向作用于B上且两物块共同以加速度a2匀加速沿斜面向上运动时，弹簧的伸长量为x2，则下列说法中正确的是()A．若m>M，有x1＝x2B．若m<M，有x1＝x2C．若μ>sin θ，有x1>x2D．若μ<sin θ，有x1<x212、(2019·黄冈质检)图甲所示为测量木块与水平桌面之间动摩擦因数μ的实验装置示意图。
2020届高考物理二轮：力、运动、牛顿运动定律练习及答案
2020届高考物理二轮：力、运动、牛顿运动定律练习及答案**力、运动、牛顿运动定律**1、如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把挡板由竖直位置绕O 点缓慢转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()A．F1先增大后减小，F2一直减小B．F1先减小后增大，F2一直减小C．F1和F2都一直在增大D．F1和F2都一直在减小2、(2019·河北唐山市模拟)如图所示，带有光滑竖直杆的三角形斜劈固定在水平地面上，放置于斜劈上的光滑小球与套在竖直杆上的小滑块用轻绳连接，开始时轻绳与斜劈平行。
现给小滑块施加一竖直向上的拉力，使小滑块沿杆缓慢上升，整个过程中小球始终未脱离斜劈，则有(AD)A．轻绳对小球的拉力逐渐增大B．小球对斜劈的压力先减小后增大C．竖直杆对小滑块的弹力先增大后减小D．对小滑块施加的竖直向上的拉力逐渐增大3、(2019·珠海模拟)如图所示，水平固定且倾角为37°的光滑斜面上有两个质量均为m＝1 kg 的小球A、B，它们用劲度系数为k＝200 N/m的轻质弹簧连接，弹簧的原长为l0＝20 cm。
现对B施加一水平向左的推力F，使A、B均在斜面上以加速度a＝4 m/s2向上做匀加速运动，此时弹簧的长度l和推力F的大小分别为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g＝10 m/s2)()A．0.15 m,25 N B．0.25 m,25 NC．0.15 m,12.5 N D．0.25 m,12.5 N4、无风时气球匀速竖直上升，速度为3 m/s。
现吹水平方向的风，使气球获得4 m/s的水平速度，气球经一定时间到达某一高度h，则()A．气球实际速度的大小为7 m/sB．气球的运动轨迹是曲线C．若气球获得5 m/s的水平速度，气球到达高度h的路程变长D．若气球获得5 m/s的水平速度，气球到达高度h的时间变短5、（双选）质量均为m的两物块A和B之间连接着一个轻质弹簧，弹簧劲度系数为k，现将物块A、B放在水平地面上一斜面体的斜面上等高处，如图所示，弹簧处于压缩状态，且物块与斜面体均能保持静止．已知斜面的倾角为θ，两物块和斜面间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．下列说法正确的是(重力加速度为g)()A．斜面体和水平地面间一定有静摩擦力B．斜面对A、B组成的系统的静摩擦力为2mgsinθC．若将弹簧拿掉，物块有可能发生滑动D．弹簧的最大压缩量为mgk(μ2cos2θ－sin2θ)126、(2019·全国卷Ⅱ)[双选]如图(a)，在跳台滑雪比赛中，运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离。
高考物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)及解析
高考物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．如图所示，在倾角为θ = 37°的足够长斜面上放置一质量M = 2kg 、长度L = 1.5m 的极薄平板 AB ，在薄平板的上端A 处放一质量m =1kg 的小滑块(视为质点)，将小滑块和薄平板同时无初速释放。
已知小滑块与薄平板之间的动摩擦因数为μ1=0.25、薄平板与斜面之间的动摩擦因数为μ2=0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8，取g=10m/s 2。
求：(1)释放后，小滑块的加速度a l 和薄平板的加速度a 2; (2)从释放到小滑块滑离薄平板经历的时间t 。
【答案】(1)24m/s ，21m/s ；(2)1s t = 【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：011sin 37mg f ma -=其中01cos37N F mg =，111N f F μ= 解得：00211sin 37cos374/a g g m s μ=-=对薄平板M ，由牛顿第二定律有：0122sin 37Mg f f Ma +-= 其中002cos37cos37N F mg Mg =+，222N f F μ=解得：221m/s a =12a a >，假设成立，即滑块会相对于平板向下滑动。
设滑块滑离时间为t ，由运动学公式，有：21112x a t =，22212x a t =，12x x L -= 解得：1s t =2．在机场可以看到用于传送行李的传送带，行李随传送带一起前进运动。
如图所示，水平传送带匀速运行速度为v=2m/s ，传送带两端AB 间距离为s 0=10m ，传送带与行李箱间的动摩擦因数μ=0.2，当质量为m=5kg 的行李箱无初速度地放上传送带A 端后，传送到B 端，重力加速度g 取10m/2；求：(1)行李箱开始运动时的加速度大小a ； (2)行李箱从A 端传送到B 端所用时间t ； (3)整个过程行李对传送带的摩擦力做功W 。
2020年高考物理原创专题卷：《牛顿运动定律》
原创物理专题卷专题 牛顿运动定律考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重 （2、3、7）考点08 牛顿运动定律的应用 （1、8—13、15—20）考点09 动力学的图象问题 （4、5、6、14）第I 卷（选择题 68分）一、选择题（本题共17个小题，每题4分，共68分。
每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题意，有的有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1．【湖南省长沙市长郡中学2017届高三上学期月考】考点08易关于力学单位制，下列说法中正确的是（ ）A.N 、/m s 、2/m s 是导出单位B.后人为了纪念牛顿，N 作为力学中的基本单位C.在国际单位制中，时间的基本单位可以是s ，也可以是hD.在不同的力学单位制中，牛顿第二定律的表达式都是F ma2．【2017·天津市和平区高三上学期期末质量调查】考点07难如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面到下降至最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，下列判断正确的是（ ）A ．在第一过程中，运动员始终处于失重状态B ．在第二过程中，运动员始终处于超重状态C ．在第二过程中运动员的机械能始终在增大D ．在第一过程中运动员的动能始终在减小3．【2017·广东省佛山市第一中学高三上学期第二次段考】考点07易2015年11月30日，蹦床世锦赛在丹麦落下帷幕，中国代表团获得8金3银2铜，领跑世锦赛的奖牌榜．一位运动员从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，利用仪器测得该运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中，运动速度随时间变化的图象如图所示，图中Oa 段和cd段为直线．由图可知，运动员发生超重的时间段为（）vtOacdt1 t2t3 t4 t5A．0～t1 B．t1～t2C．t2～t4 D．t4～t54．【2017·西藏自治区拉萨中学高三上学期期末】考点09中如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．下图中正确的是（）5．【2017·河南省中原名校豫南九校高三上学期第四次质量考评】考点09难如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x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图象能正确描述这一运动规律的是（）6．【2017·开封市高三第一次模拟】考点09难如图（甲）所示，足够长的木板B静置于光滑水平面上，其上放置小滑块A.木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，木板B的加速度a与拉力F关系图象如图（乙）所示，则小滑块A的质量为（）A．4kg B．3kgC．2kg D．1kg7．【广东省肇庆市2017届高三第二次模拟考试】考点07难欧洲太空总署火星登陆器“斯基亚帕雷利”于2016年10月19日坠毁在火星表面。
【物理】 高考物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)
【物理】 高考物理牛顿运动定律专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1．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．2．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14N3．某研究性学习小组利用图a 所示的实验装置探究物块在恒力F 作用下加速度与斜面倾角的关系。
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 牛顿运动定律(含答案解析)
2020版高考物理单元测试牛顿运动定律1.下列关于牛顿运动定律说法正确的是( )A．力是维持物体运动的原因B．牛顿第一定律可以用实验直接验证C．作用力与反作用力只存在于相互接触的两个物体之间D．作用力与反作用力的性质一定相同2.如图所示，a、b两物体的质量分别为m1和m2，由轻质弹簧相连．当用恒力F竖直向上拉着a，使a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x1，加速度大小为a1；当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a，使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧伸长量为x2，加速度大小为a2.则有( )A．a1=a2，x1=x2 B．a1<a2，x1=x2 C．a1=a2，x1>x2 D．a1<a2，x1>x23.如图所示，足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动，一质量为m的物块以大小为v2的初速度从左轮中心正上方的P点冲上传送带，从此时起到物块再次回到P点的过程中，下列说法正确的是( )A．合力对物块的冲量大小一定为2mv2B．合力对物块的冲量大小一定为2mv1C．合力对物块的冲量大小可能为零D．合力对物块做的功可能为零4.小刚同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是( )A．在5～10 s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力B．在0～5 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态C．在10～20 s内，该同学所受的支持力不变，该同学的机械能减少D．在20～25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态5.如图所示,在水平面上,有两个质量分别为m1和m2的物体A、B,两物体与水平面的动摩擦因数均为μ,m1>m2,A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计。
若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧测力计示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度大小为a2,弹簧测力计示数为F2。
2020年高考物理热门必考点名校模拟试题汇编-热点03 牛顿运动定律(含答案解析)
2020年高考物理热门必考点名校模拟试题汇编热点03 牛顿运动定律一．选择题1．（2018高考全国理综I）如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P 离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（）A．B．C．D．【参考答案】A【命题意图】本题考查牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、力随位移变化的图线及其相关的知识点。
2．（2019武汉名校联考）如图所示，两个物体A和B通过轻绳相连，绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。
开始系统处于静止状态，各段轻绳均在竖直方向上，已知物体B的质量为m，重力加速度为g。
现对物体B施加一竖直向下、大小为mg的恒力F。
下列说法中正确的是（）（A）物体A和动滑轮的总质量为2m（B ）施加外力后，物体B 的加速度大小为21g（C ）施加外力后，物体B 的加速度大小为32g（D ）系统加速过程中，轻绳的张力大小为mg 34【参考答案】ACD【名师解析】系统静止时，绳对物体B 的拉力大小为mg ，所以物体A 和动滑轮的总质量为2m ，选项A 正确；施加外力后，设绳中拉力为T ，物体B 的加速度大小为a ，则物体A 的加速度大小为a /2。
对物体B 由牛顿第二定律有：F +mg –T =ma ，对物体A 及动滑轮有：2T –2mg =2m ·a /2，解得a =2g /3，T =4mg /3，选项B 错误，选项CD 正确。
3．（2019洛阳名校联考）某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。
已知桌子的总质量为10 kg ，若拉力的最小值为50 N ，此时拉力与水平方向间的夹角为θ。
重力加速度大小为g =10 m/s 2，桌子与地面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，则（ ）A ．μ=3，θ=60°B ．μ=3，θ=60° C ．μ=3，θ=30° D ．μ=3，θ=30°【参考答案】D4．（2019武汉名校联考）如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端与一个托盘相连，托盘中放置一与托盘质量相同的物块，初始时物块和托盘都处于静止状态．现用竖直向上的拉力F 作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F 与物体位移x 之间的关系如图乙所示（g = 10 m/s 2），则下列结论正确的是：（ ）A．物块和托盘静止时，弹簧的压缩量是10cmB．弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC．物块的质量为2.5 kgD．物块的加速度大小为5 m/s2【参考答案】AC5. （2019武汉名校联考）如左图所示，粗糙的水平地面上有一块长木板P，小滑块Q放置于长木板上最右端。
2020高考物理必考核心知识过关练习题精选《牛顿运动定律》(最新精品含详细解析)
2020高考物理必考核心知识过关练习题精选《牛顿运动定律》总分100分，时间100分钟第一卷（48分）一、单选题（本大题共9小题，共36分）1.下列各组单位中，属于国际基本单位的是（）A. J、kg、sB. m/s2、m、kgC. m、kg、sD. m、kg、N2.关于惯性，下列说法正确的是（）A. 只有在不受外力作用时物体才有惯性B. 只有运动的物体才具有惯性C. 惯性是指物体具有的保持原来静止或匀速直线运动状态的性质D. 两个物体只要速度相同，惯性就一定相同3.关于牛顿第一定律，下列说法中正确的是（）A. 牛顿第一定律是依靠实验事实，直接归纳总结得出的B. 根据牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因C. 根据牛顿第一定律可知，力是维持物体运动的原因D. 牛顿第一定律反映了物体受到外力时的运动规律4.下列说法中正确的是（）A. 物体所受合外力越大，则速度一定越大B. 物体在某时刻的速度方向与该时刻的加速度方向可能相反C. 只要物体所受合外力不为零，则物体的速率一定在改变D. 恒定的合外力作用在物体上，物体可能会作匀速运动5.如图所示是我国一种传统的民族体育项目“押加”，实际上相当于两个人拔河，如果绳质量不计，且保持水平，甲、乙两人在“押加”比赛中甲获胜，则下列说法中正确的是（）A. 甲对乙的拉力始终大于乙对甲的拉力B. 甲把乙加速拉过去时，甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力C. 只有当甲把乙匀速拉过去时，甲对乙的拉力大小才等于乙对甲的拉力大小D. 甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小，只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力6.如图所示，一只盛水的容器固定在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球，容器中水和铁球。
乒乓球都处于静止状态，当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是（以小车为参考系）（）A. 铁球向左，乒乓球向右B. 铁球向右．乒乓球向左C. 铁球和乒乓球都向左D. 铁球和乒乓球都向右7.如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．小车质量是M，木块质量是m，力大小是F，加速度大小是a，木块和小车之间动摩擦因数是μ．则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（）A. B. Ma C. μmg D. μ（M+m）g8.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（）A. 小车静止时，F=mg sinθ，方向沿杆向上B. 小车静止时，F=mg cosθ，方向垂直杆向上C. 小车向右以加速度a运动时，一定有F=D. 小车向左以加速度a运动时，F=9.质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从地面向上拉动，如图所示，若重物以加速度a上升，则人对地面的压力为（）A. B. C. D.二、多选题（本大题共3小题，共12分）10.如图所示，悬挂于小车里的小球偏离竖直方向θ角，则小车可能的运动情况是（）A.向右减速运动B.向右加速运动C.向左减速运动D.向左加速运动11.一物体被吊车用钢索竖直向上提升过程的图像如图所示。
高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)
高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图所示，倾角θ＝30°的足够长光滑斜面底端A 固定有挡板P ，斜面上B 点与A 点的高度差为h ．将质量为m 的长木板置于斜面底端，质量也为m 的小物块静止在木板上某处，整个系统处于静止状态．已知木板与物块间的动摩擦因数3μ=，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g ．（1）若对木板施加一沿斜面向上的拉力F 0，物块相对木板刚好静止，求拉力F 0的大小； （2）若对木板施加沿斜面向上的拉力F ＝2mg ，作用一段时间后撤去拉力，木板下端恰好能到达B 点，物块始终未脱离木板，求拉力F 做的功W ． 【答案】(1) 32mg (2) 94mgh 【解析】（1）木板与物块整体：F 0−2mg sinθ＝2ma 0 对物块，有：μmg cosθ−mg sinθ═ma 0 解得：F 0＝32mg （2）设经拉力F 的最短时间为t 1，再经时间t 2物块与木板达到共速，再经时间t 3木板下端到达B 点，速度恰好减为零． 对木板，有：F −mg sinθ−μmg cosθ＝m a 1 mg sinθ+μmg cosθ＝ma 3对物块，有：μmg cosθ−mg sinθ＝ma 2 对木板与物块整体，有2mg sinθ＝2m a 4另有：1132212 ()a t a t a t t -=+ 21243 ()a t t a t +＝222111123243111222sin h a t a t t a t a t θ+⋅-+= 21112W F a t ＝⋅解得W ＝94mgh 点睛：本题考查牛顿第二定律及机械能守恒定律及运动学公式，要注意正确分析物理过程，对所选研究对象做好受力分析，明确物理规律的正确应用即可正确求解；注意关联物理过程中的位移关系及速度关系等．2．如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m 、相距为x 0的小球A 和B ，A 球所带电荷量为+q ，B 球不带电。
(物理) 高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)及解析
（物理） 高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)及解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．质量为m =0.5 kg 、长L =1 m 的平板车B 静止在光滑水平面上，某时刻质量M =l kg 的物体A （视为质点）以v 0=4 m/s 向右的初速度滑上平板车B 的上表面，在A 滑上B 的同时，给B 施加一个水平向右的拉力．已知A 与B 之间的动摩擦因数μ=0.2，重力加速度g 取10 m/s 2．试求：（1）如果要使A 不至于从B 上滑落，拉力F 大小应满足的条件； （2）若F =5 N ，物体A 在平板车上运动时相对平板车滑行的最大距离． 【答案】(1)1N 3N F ≤≤ (2)0.5m x ∆= 【解析】 【分析】物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时，A 、B 具有共同的速度，结合牛顿第二定律和运动学公式求出拉力的最小值．另一种临界情况是A 、B 速度相同后，一起做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出拉力的最大值，从而得出拉力F 的大小范围． 【详解】(1)物体A 不滑落的临界条件是A 到达B 的右端时，A 、B 具有共同的速度v 1，则：222011-22A Bv v v L a a =＋ 又： 011-=A Bv v v a a 解得：a B =6m/s 2再代入F ＋μMg =ma B 得：F =1N若F <1N ，则A 滑到B 的右端时，速度仍大于B 的速度，于是将从B 上滑落，所以F 必须大于等于1N当F 较大时，在A 到达B 的右端之前，就与B 具有相同的速度，之后，A 必须相对B 静止，才不会从B 的左端滑落，则由牛顿第二定律得： 对整体：F =(m ＋M )a 对物体A ：μMg =Ma 解得：F =3N若F 大于3N ，A 就会相对B 向左滑下 综上所述，力F 应满足的条件是1N≤F ≤3N(2)物体A 滑上平板车B 以后，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：μMg =Ma A 解得：a A =μg =2m/s 2平板车B 做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F ＋μMg =ma B 解得：a B =14m/s 2两者速度相同时物体相对小车滑行最远，有：v 0－a A t =a B t 解得：t =0.25s A 滑行距离 x A =v 0t －12a A t 2=1516m B 滑行距离：x B =12a B t 2=716m 最大距离：Δx =x A －x B =0.5m 【点睛】解决本题的关键理清物块在小车上的运动情况，抓住临界状态，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．2．如图甲所示，长为L =4.5 m 的木板M 放在水平地而上，质量为m =l kg 的小物块（可视为质点）放在木板的左端，开始时两者静止．现用一水平向左的力F 作用在木板M 上，通过传感器测m 、M 两物体的加速度与外力F 的变化关系如图乙所示．已知两物体与地面之间的动摩擦因数相同，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g = 10m ／s 2．求：（1）m 、M 之间的动摩擦因数；（2）M 的质量及它与水平地面之间的动摩擦因数；（3）若开始时对M 施加水平向左的恒力F =29 N ，且给m 一水平向右的初速度v o =4 m ／s ，求t =2 s 时m 到M 右端的距离． 【答案】（1）0.4（2）4kg ，0.1（3）8.125m 【解析】 【分析】 【详解】（1）由乙图知，m 、M 一起运动的最大外力F m =25N ， 当F >25N 时，m 与M 相对滑动，对m 由牛顿第二定律有：11mg ma μ=由乙图知214m /s a =解得10.4μ=（2）对M 由牛顿第二定律有122()F mg M m g Ma μμ--+=即12122()()F mg M m g mg M m g Fa M M Mμμμμ--+--+==+乙图知114M = 12()94mg M m g M μμ--+=-解得M = 4 kg μ2=0. 1（3）给m 一水平向右的初速度04m /s v =时，m 运动的加速度大小为a 1 = 4 m/s 2,方向水平向左，设m 运动t 1时间速度减为零，则111s v t a == 位移21011112m 2x v t a t =-=M 的加速度大小2122()5m /s F mg M m ga Mμμ--+==方向向左， M 的位移大小22211 2.5m 2x a t == 此时M 的速度2215m /s v a t ==由于12x x L +=，即此时m 运动到M 的右端，当M 继续运动时，m 从M 的右端竖直掉落，设m 从M 上掉下来后M 的加速度天小为3a ，对M 由生顿第二定律23F Mg Ma μ-=可得2325m /s 4a =在t =2s 时m 与M 右端的距离2321311()()8.125m 2x v t t a t t =-+-=．3．如图所示，有1、2、3三个质量均为m =1kg 的物体，物体2与物体3通过不可伸长轻绳连接，跨过光滑的定滑轮，设长板2到定滑轮足够远，物体3离地面高H =5.75m ， 物体1与长板2之间的动摩擦因数μ=O .2.长板2在光滑的桌面上从静止开始释放，同时物体1(视为质点)在长板2的左端以v =4m/s 的初速度开始运动，运动过程中恰好没有从长板2的右端掉下．(取g =10m/s²)求： (1)长板2开始运动时的加速度大小； (2)长板2的长度0L ；(3)当物体3落地时，物体1在长板2的位置．【答案】（1）26m /s （2）1m （3）1m 【解析】 【分析】 【详解】 设向右为正方向（1）物体1： -μmg = ma 1 a 1=–μg = -2m/s 2 物体2：T +μmg = ma 2 物体3：mg –T = ma 3 且a 2= a 3由以上两式可得：22g ga μ+==6m/s 2 （2）设经过时间t 1二者速度相等v 1=v +a 1t=a 2t 代入数据解t 1=0．5s v 1=3m/s112v v x t +==1．75m 122v tx ==0．75m 所以木板2的长度L 0=x 1-x 2=1m（3）此后，假设物体123相对静止一起加速 T =2m a mg —T =ma 即mg =3m a 得3g a =对1分析：f 静=ma =3．3N ＞F f =μmg =2N ，故假设不成立，物体1和物体2相对滑动 物体1： a 3=μg =2m/s 2 物体2：T —μmg = ma 4物体3：mg –T = ma 5 且a 4= a 5 得：42g ga μ-==4m/s 2 整体下落高度h =H —x 2=5m 根据2124212h v t a t =+ 解得t 2=1s物体1的位移23123212x v t a t =+=4m h -x 3=1m 物体1在长木板2的最左端 【点睛】本题是牛顿第二定律和运动学公式结合，解题时要边计算边分析物理过程，抓住临界状态：速度相等是一个关键点．4．如图，光滑绝缘水平面上静置两个质量均为m 、相距为x 0的小球A 和B ，A 球所带电荷量为+q ，B 球不带电。
2020年高考物理题中涉及牛顿运动定律试题汇编及答案
上留下的痕迹的长度是多少？
11、（2020·河北省邯郸市高三上学期期末）.如图所示， AB 是长为 L1 40 m 、倾角1 53 的倾斜轨 道， BC 是长为 L2 44m 、倾角2 37 的倾斜轨道，CD 为水平轨道，各轨道之间平滑连接。小物块从 AB 轨道的顶端 A 由静止下滑，小物块与各轨道间的动摩擦因数均为 0.5 。已知 sin 37 0.6 ， cos37 0.8 ，重力加速度 g 取10m/s2 ，求：
2mg sin F 2ma
解得
再隔离 B 分析
a=2.5m/s2
mg sin FN ma
解得
故 B 正确．
FN=5N
3、【答案】A
【解析】
当火车向右做匀减速运动时，则加速度向左，根据牛顿定律可知，水面形状接近 A 所示，故选 A.
4、【答案】BD
【解析】
滑块在木板上滑动时木板的加速度为
a1
v t
A.
B.
C.
D.
2、（2020·安徽省亳州市高三上学期期末）如图所示，质量均为 2kg 的木块 A 和 B 静止在倾角为 30 的
光滑斜面上，此时 A、B 间恰好没有弹力，则剪断细绳的瞬间 A、B 间的弹力为
A. 0
B. 5N
B. C. 10N
D. 20N
3、（2020·甘肃省永昌四中高三上学期期末）一碗水置于火车车厢内的水平桌面上．当火车向右做匀减 速运动时，水面形状接近于图（ ）
2020年高考物理压轴题专练附解答： 牛顿运动定律的综合应用
牛顿运动定律的综合应用考点一平衡条件的应用1.物体的超、失重2.判断超重和失重现象的三个技巧(1)从受力的角度判断当物体受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态.(2)从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.(3)从速度变化角度判断①物体向上加速或向下减速时,超重.②物体向下加速或向上减速时,失重.3.超重和失重现象的两点说明(1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变.(2)当物体处于完全失重状态时,重力只有使物体产生a=g的加速度效果,不再有其他效果.此时,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如物体悬浮空中、天平失效、液体不再产生压强和浮力、“天宫二号”中的航天员躺着和站着睡觉一样舒服等.考点二应用整体法与隔离法处理连接体问题1.方法选取(1)整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,则可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).(2)隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内各物体之间的作用力,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.(3)整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则可以选用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.2.连接体问题的具体类型(1)通过滑轮和绳的连接体问题:若要求绳的拉力,绳跨过定滑轮,连接的两物体虽然加速度大小相同但方向不同,故采用隔离法.(2)水平面上的连接体问题:这类问题一般多是连接体(系统)中各物体保持相对静止,即具有相同的加速度.解题时,一般整体法、隔离法交替应用.(3)斜面体及其上面物体组成的系统的问题:当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,解题时一般采用隔离法分析;若物体随斜面体共同加速运动,一般整体法、隔离法交替应用.考点三动力学中的图像问题1.常见四类动力学图像及解题办法2.解题策略(1)问题实质是力与运动的关系,解题的关键在于弄清图像斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义.(2)应用物理规律列出与图像对应的函数方程式,进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断.考点四动力学中的临界与极值问题1.动力学中的临界极值问题在应用牛顿运动定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“最大”“最小”“刚好”等词语时,往往会有临界值出现.2.产生临界问题的条件(1)两物体脱离的临界条件:弹力FN=0,加速度相同,速度相同.(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,静摩擦力达到最大值.(3)绳子拉断与松弛的临界条件:绳子断时,绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛时,张力FT=0.3.临界问题的常用解法(1)极限法:把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的.(2)假设法:临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题.(3)数学方法:将物理过程转化为数学公式,根据数学表达式解出临界条件.典例精析★考点一：超重与失重◆典例一：(2018·南京金陵中学模拟)图(甲)是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的点表示人的重心.图(乙)是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图线.两图中a～g各点均对应,其中有几个点在图(甲)中没有画出.取重力加速度g=10 m/s2.根据图像分析可知()A.人的重力为1 500 NB.c点位置人处于超重状态C.e点位置人处于失重状态D.d 点的加速度小于f 点的加速度【答案】B【解析】(1)力传感器上显示的是压力,静止时重力等于压力的大小,只有比较合力的大小才能比较加速度的大小.(2)压力大于重力就是超重,压力小于重力就是失重.解析:由图可知人的重力为500 N,故A 错误;c 点位置人的支持力750 N>500 N,处于超重状态,故B 正确;e 点位置人的支持力650 N>500 N,处于超重状态,故C 错误;d 点的加速度为错误!未找到引用源。
最新高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)
最新高考物理牛顿运动定律的应用专项训练100(附答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m 的小物块a相连，如图所示．质量为35m 的小物块b 紧靠a 静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x 0，从t=0时开始，对b 施加沿斜面向上的外力，使b 始终做匀加速直线运动．经过一段时间后，物块a 、b 分离；再经过同样长的时间，b 距其出发点的距离恰好也为x 0．弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g ．求：(1)弹簧的劲度系数；(2)物块b 加速度的大小； (3)在物块a 、b 分离前，外力大小随时间变化的关系式．【答案】（1）08sin 5mg x θ （2）sin 5g θ （3）22084sin sin 2525mg F mg x θθ=+ 【解析】【详解】（1）对整体分析，根据平衡条件可知，沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡，则有：kx 0=（m+35m ）gsinθ 解得：k=08 5mgsin x θ （2）由题意可知，b 经两段相等的时间位移为x 0；由匀变速直线运动相邻相等时间内位移关系的规律可知：1014x x = 说明当形变量为0010344x x x x =-=时二者分离； 对m 分析，因分离时ab 间没有弹力，则根据牛顿第二定律可知：kx 1-mgsinθ=ma 联立解得：a=15gsin θ （3）设时间为t ，则经时间t 时，ab 前进的位移x=12at 2=210gsin t θ 则形变量变为：△x=x 0-x对整体分析可知，由牛顿第二定律有：F+k △x-（m+35m ）gsinθ=（m+35m ）a解得：F=825mgsinθ+22425mg sinxθt2因分离时位移x=04x由x=04x=12at2解得：052xtgsinθ=故应保证0≤t＜052xgsinθ，F表达式才能成立．点睛：本题考查牛顿第二定律的基本应用，解题时一定要注意明确整体法与隔离法的正确应用，同时注意分析运动过程，明确运动学公式的选择和应用是解题的关键．2．如图甲所示，一倾角为37°的传送带以恒定速度运行．现将一质量m＝1 kg的小物体抛上传送带，物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示，取沿传送带向上为正方向，g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8：求：（1）物体与传送带间的动摩擦因数；（2） 0～8 s内物体机械能的增加量；（3）物体与传送带摩擦产生的热量Q。
20版高考物理试题库专题38与牛顿定律相关实际问题(原卷版)
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.8 与牛顿运动定律相关的实际问题一、选择题1．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。
已知该歼－20质量为20吨，声速为340 m/s，忽略战机因油耗等导致质量的变化。
则下列说法正确的是()A．本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 sB．加速阶段系统的推力为1.84×106 NC．加速阶段时飞行员有晕厥可能D．飞机在匀速阶段时爬升高度为14.25 km2.某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。
已知桌子的总质量为10 kg，若拉力的最小值为50 N，此时拉力与水平方向间的夹角为θ。
重力加速度大小为g=10 m/s2，桌子与地面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，则（）A．μ=3，θ=60°B．μ=33，θ=60°C．μ=3，θ=30°D．μ=3，θ=30°3.（2018开封质检）某实验小组设计了一个模型火箭，由测力计测得其重力为G。
通过测量计算此火箭发射时刻提供大小为F=2G 的恒定推力，且持续时间为t 。
随后小明又对设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当火箭飞行经过t/2时，火箭丢弃一半的质量，剩余t/2时间，火箭推动剩余的一半继续飞行。
若采用原来的方法火箭可上升的高度为H ，则采用改进后方案火箭最高可上升的高度为（重力加速度取g ，不考虑燃料消耗引起的质量变化）（ ）A ．1.5HB ．2HC ．2.75HD ．3.25H4．（2018洛阳一模）如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t 后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是( )A ．加速时动力的大小等于mgB ．加速时加速度的大小为gC ．减速时动力的大小等于23mg D ．减速飞行时间t 后速度为零 5. 北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。
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2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分 牛顿运动定律专题3.8 与牛顿运动定律相关的实际问题一、选择题1．.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。
已知该歼－20质量为20吨，声速为340 m/s ，忽略战机因油耗等导致质量的变化。
则下列说法正确的是( )A ．本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 sB ．加速阶段系统的推力为1.84×106 NC ．加速阶段时飞行员有晕厥可能D ．飞机在匀速阶段时爬升高度为14.25 km【名师解析】 加速阶段初速度v 0＝50 m/s ，末速度v ＝3 060 km/h ＝850 m/s ，根据v ＝v 0＋at ，加速度a ＝80 m/s 2＝8g ，飞行员不会昏厥，选项C 错误；根据牛顿第二定律F －mg －f ＝ma ，推力F ＝mg ＋f ＋ma ＝1.84×106N ，选项B 正确；加速阶段上升的高度x ＝v 0t ＋12at 2＝4 500 m ，即匀速上升距离14 km ，选项D 错误；匀速飞行时间t ＝s v ＝14 000850 s ＝16.47 s ，选项A 错误。
【参考答案】 B2.某班级同学要调换座位，一同学用斜向上的拉力拖动桌子沿水平地面匀速运动。
已知桌子的总质量为10 kg ，若拉力的最小值为50 N ，此时拉力与水平方向间的夹角为θ。
重力加速度大小为g =10 m/s 2，桌子与地面间的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，则（ ） A ．μ=3，θ=60° B ．μ=33，θ=60°C ．μ=3，θ=30°D ．μ=3，θ=30°【参考答案】D【名师解析】对桌子受力分析，如图所示。
根据平衡条件可知，水平方向有F cos θ–F f=0，竖直方向有F N+F sin θ–G=0，其中F f=μF N，故F=，令μ=tan α，则F=；当θ=α时，F有最小值，F min=G sin α=50 N，α=30°，故μ=tan 30°=3，θ=30°，选项D正确。
3.（2018开封质检）某实验小组设计了一个模型火箭，由测力计测得其重力为G。
通过测量计算此火箭发射时刻提供大小为F=2G的恒定推力，且持续时间为t。
随后小明又对设计方案进行了改进，采用二级推进的方式，即当火箭飞行经过t/2时，火箭丢弃一半的质量，剩余t/2时间，火箭推动剩余的一半继续飞行。
若采用原来的方法火箭可上升的高度为H，则采用改进后方案火箭最高可上升的高度为（重力加速度取g，不考虑燃料消耗引起的质量变化）（）A．1.5H B．2H C．2.75H D．3.25H【参考答案】C【名师解析】原方案，加速上升过程，由牛顿运动定律，F-G=ma，解得a=g；加速上升高度h1=12at2=12gt2，t时刻向上的速度v=at=gt，失去推力后，做竖直上抛运动，上升高度h2=22vg=()22gtg=12gt2，H= h1+ h2= gt2。
改为二级推进后，开始加速上升过程，由牛顿运动定律，F-G=ma1，解得a1=g；t/2时间加速上升高度H1=1 2 a1（t/2）2=18gt2，t/2时刻向上的速度v1=a1t/2=gt/2，丢弃一般质量后，由牛顿运动定律，F-12G=12ma2，解得a2=3g；t/2时间加速上升高度H2=v1t/2+12a2（t/2）2=58gt2，t时刻向上的速度v2= v1+a2t/2=2gt，失去推力后，做竖直上抛运动，上升高度H3=222vg=()222gtg=2gt2，H’=H1+H2+H3=18gt2+58gt2+2gt2=114gt 2=114H=2.75H ，选项C 正确。
4．（2018洛阳一模）如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α＝60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t 后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是( )A ．加速时动力的大小等于mgB ．加速时加速度的大小为gC ．减速时动力的大小等于23mg D ．减速飞行时间t 后速度为零 【参考答案】BC【命题意图】 本题考查力的合成、牛顿运动定律及其相关的知识点。
【名师解析】画出使飞行器恰恰与水平方向成θ＝30°角的直线斜向右上方匀加速飞行时的受力矢量图，如图1所示，由2mg cos30°=F ，可得加速时动力的大小等于F=3mg ，选项A 错误；动力F 与飞船重力mg 的合力等于mg ，所以飞船加速时加速度的大小为g ，选项B 正确；画出使飞行器沿原方向匀减速飞行时的受力矢量图，如图2所示，由sin60°=F’/mg 可得减速时动力的大小等于F’=23mg ，选项C 正确；加速飞行时间t 后的速度为v=at=gt 。
减速飞行的合外力大小为mgcos60°=mg/2，减速飞行的加速度大小为g/2，减速飞行时间2t 后速度为零，选项D 错误。
图1 图25. 北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。
它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8 m/s2，则：A．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8NB．当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零C．当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8ND. 当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶【参考答案】BD【名师解析】当座舱落到离地面高度为40m的位置时，处于完全失重状态；故饮料瓶对手的压力为零．选项B正确A错误。
座舱自由落体过程，有：v2=2g（H-h）…①座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有：v2=2ah…②由①②解得：a＝120/7 m/s2 =16.8 m/s2当座舱落到离地面高度为15m的位置时，饮料瓶处于超重状态，有：F-mg=ma，解得F=26.6N，即当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用26.6N的力才能托住饮料瓶，选项C错误D正确。
6. 用遥控直升机下轻绳悬挂质量为m的摄像机可以拍摄学生在操场上的跑操情况。
开始时遥控直升机悬停在C点正上方。
若遥控直升机从C点正上方运动到D点正上方经历的时间为t，已知CD之间距离为L，直升机的质量为M，直升飞机的运动视作水平方向的匀加速直线运动。
在拍摄过程中悬挂摄影机的轻绳与竖直方向的夹角始终为β，假设空气对摄像机的作用力始终水平。
则A ．轻绳中的拉力F T =mg/cos βB ．遥控直升机加速度a=gtan βC ．直升机所受的合外力为F 合=22mLt D ．这段时间内空气对摄像机作用力的大小为【参考答案】AD 【名师解析】对摄像机受力分析，摄像机受到轻绳拉力F T 和重力mg ，由F T cos β=mg ，解得轻绳中的拉力F T = mg /cos β，选项A 正确。
由L=12at 2，解得遥控直升机加速度a =22Lt，选项B 错误。
直升机所受的合外力为F 合=Ma =22MLt ，选项C 错误。
设摄像机受到的风力为F ，绳子拉力为T ，重力为mg 。
则F T sinβ-F=ma ，F T cos β=mg ，解得：，选项D 正确。
7.（2019黑龙江大庆三模）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小．某课题研究小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置．其工作原理图如图甲所示：将压敏电阻、定值电阻R 、电流显示器、电源E 连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物．0～t 1时间内升降机停在某一楼层处，t 1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i 随时间t 变化的情况如图乙所示．则以下判断中正确的是（ ）β βLABCD E FdA.时间内绝缘重物处于失重状态B. 时间内绝缘重物处于失重状态C. 升降机开始时可能停在10楼，从时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼D. 升降机开始时可能在1楼，从时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼【参考答案】AC【名师解析】t1～t2时间内电路中电流i比升降机静止时小，说明压敏电阻增大，压力减小，重物处于失重状态。
故A正确。
t3～t4时间内电路中电流i比升降机静止时大，说明压敏电阻减小，压力增大，重物处于超重状态。
故B错误。
根据重物的状态可知，若升降机开始时停在10楼，则t1时刻开始，向下加速、匀速、减速，最后停在1楼。
故C正确。
若升降机开始时停在l楼，t1时刻开始向上加速、匀速、减速，重物应先处于超重、既不超重也不失重、失重状态，与上分析不符，故D错误。
二、计算题1．（9分）(2019浙江台州模拟)2019年1月3日，中国的“嫦娥四号”成为了人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。
“嫦娥四号“探测器在距离月面100m高度的A点时，利用发动机的反推力作用悬停，用自身的三维成像敏感器对着陆区进行障碍检测，选出月面C点为最安全的着陆点。
此时，探测器调整发动机的反推力，沿水平方向从静止匀加速直线运动，然后再以相同加速度大小匀减速直线运动，刚好在C点正上方的B点减速为零。
已知AB长10m，从A到B的运动时间为20s，探测器总质量为300kg （忽略喷气对探测器质量的影响），探测器在月球表面的重力为地球表面的，求探测器：（1）从A运动到B过程中的最大速率；（2）匀加速运动时的加速度大小：（3）匀减速运动时发动机的反推力大小。
【命题意图】 本题以“嫦娥四号“探测器为情景，考查匀变速直线运动和牛顿运动定律及其相关的知识点。
【解题思路】（1）探测器从A 运动到B 的平均速度为：＝＝m/s ＝0.5m/s最大速度：v m ＝2＝1.0m/s （2）加速时间t 1＝＝10s加速度大小a ＝＝0.1m/s 2，（3）x 轴方向的合力：F x ＝ma ＝30N 根据力的平行四边形法则可得： F ＝＝10N≈500N 。