高考物理最新模拟题精选训练(牛顿运动定律的综合应用)
高考物理复习高三一轮复习:课时跟踪检测11牛顿运动定律的综合应用(一)
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高考物理复习课时跟踪检测(十一) 牛顿运动定律的综合应用(一)高考常考题型:选择题+计算题1.在下列运动过程中,人处于失重状态的是( )A.小朋友沿滑梯加速滑下B.乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内C.宇航员随飞船绕地球做圆周运动D.运动员何冲离开跳板后向上运动2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图1所示,则( )图1A.t3时刻火箭距地面最远B.t2~t3的时间内,火箭在向下降落C.t1~t2的时间内,火箭处于失重状态D.0~t3的时间内,火箭始终处于失重状态3.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动,第一次小孩单独从滑梯上滑下,运动时间为t1,第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),运动时间为t2,则( )A.t1=t2 B.t1<t2C.t1>t2 D.无法判断t1与t2的大小4.如图2所示,质量为m的小物块以初速度v0沿足够长的固定斜面上滑,斜面倾角为θ,物块与该斜面间的动摩擦因数μ>tan θ,图3中表示该物块的速度v和所受摩擦力Ff随时间t变化的图线(以初速度v0的方向为正方向),可能正确的是( ) 图2图3[5.如图4所示,小车质量为M,小球P的质量为m,绳质量不计。
水平地面光滑,要使小球P随车一起匀加速运动(相对位置如图4所示),则施于小车的水平作用力F是(θ已知)( )A.mgtan θB.(M+m)gtan θ图4C.(M+m)gcot θD.(M+m)gsin θ6.如图5所示,在光滑水平地面上,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。
小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为μ,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( )图5A .μmg B.mF M +mC .μ(M +m)gD .ma7.如图6所示,质量m =1 kg 、长L =0.8 m 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。
最新精编高考总复习-牛顿运动定律专题完整题库150题(答案)
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最新精选高考物理复习题库牛顿运动定律专题(150
题)
学校:__________ 姓名:__________ 班级:__________ 考号:__________
一、单选题
1.如下图所示,将一台电视机静止放在水平桌面上,则以下说法中正确的是()
A.桌面对它支持力的大小等于它所受的重力,这两个力是一对平衡力
B.它所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力
C.它对桌面的压力就是它所受的重力,这两个力是同一种性质的力
D.它对桌面的压力和桌面对它的支持力是一对平衡力
2.如下图所示,足够长的传送带与水平面间夹角为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()。
高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析
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高考物理牛顿运动定律题20套(带答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.如图所示,质量为M=0.5kg 的物体B 和质量为m=0.2kg 的物体C ,用劲度系数为k=100N/m 的竖直轻弹簧连在一起.物体B 放在水平地面上,物体C 在轻弹簧的上方静止不动.现将物体C 竖直向下缓慢压下一段距离后释放,物体C 就上下做简谐运动,且当物体C 运动到最高点时,物体B 刚好对地面的压力为0.已知重力加速度大小为g=10m/s 2.试求:①物体C 做简谐运动的振幅;②当物体C 运动到最低点时,物体C 的加速度大小和此时物体B 对地面的压力大小. 【答案】①0.07m ②35m/s 2 14N 【解析】 【详解】①物体C 放上之后静止时:设弹簧的压缩量为0x . 对物体C ,有:0mg kx = 解得:0x =0.02m设当物体C 从静止向下压缩x 后释放,物体C 就以原来的静止位置为平衡位置上下做简谐运动,振幅A =x当物体C 运动到最高点时,对物体B ,有:0()Mg k A x =- 解得:A =0.07m②当物体C 运动到最低点时,设地面对物体B 的支持力大小为F ,物体C 的加速度大小为a .对物体C ,有:0()k A x mg ma +-= 解得:a =35m/s 2对物体B ,有:0()F Mg k A x =++ 解得:F =14N所以物体B 对地面的压力大小为14N2.如图,质量分别为m A =1kg 、m B =2kg 的A 、B 两滑块放在水平面上,处于场强大小E=3×105N/C 、方向水平向右的匀强电场中,A 不带电,B 带正电、电荷量q=2×10-5C .零时刻,A 、B 用绷直的细绳连接(细绳形变不计)着,从静止同时开始运动,2s 末细绳断开.已知A 、B 与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s 2.求:(1)前2s 内,A 的位移大小; (2)6s 末,电场力的瞬时功率. 【答案】(1) 2m (2) 60W 【解析】 【分析】 【详解】(1)B 所受电场力为F=Eq=6N ;绳断之前,对系统由牛顿第二定律:F-μ(m A +m B )g=(m A +m B )a 1 可得系统的加速度a 1=1m/s 2; 由运动规律:x=12a 1t 12 解得A 在2s 内的位移为x=2m ;(2)设绳断瞬间,AB 的速度大小为v 1,t 2=6s 时刻,B 的速度大小为v 2,则v 1=a 1t 1=2m/s ;绳断后,对B 由牛顿第二定律:F-μm B g=m B a 2 解得a 2=2m/s 2;由运动规律可知:v 2=v 1+a 2(t 2-t 1) 解得v 2=10m/s电场力的功率P=Fv ,解得P=60W3.如图所示,水平地面上固定着一个高为h 的三角形斜面体,质量为M 的小物块甲和质量为m 的小物块乙均静止在斜面体的顶端.现同时释放甲、乙两小物块,使其分别从倾角为α、θ的斜面下滑,且分别在图中P 处和Q 处停下.甲、乙两小物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为μ.设两小物块在转弯处均不弹起且不损耗机械能,重力加速度取g.求:小物块(1)甲沿斜面下滑的加速度; (2)乙从顶端滑到底端所用的时间;(3)甲、乙在整个运动过程发生的位移大小之比. 【答案】(1) g(sin α-()2sin sin cos hg θθμθ-【解析】 【详解】(1) 由牛顿第二定律可得F 合=Ma 甲Mg sin α-μ·Mg cos α=Ma 甲 a 甲=g(sin α-μcos α)(2) 设小物块乙沿斜面下滑到底端时的速度为v ,根据动能定理得W 合=ΔE k mgh -μmgcos θ·θsin h=212mv v=cos 21sin gh θμθ⎛⎫- ⎪⎝⎭a 乙=g (sin θ-μcos θ) t =()2sin sin cos hg θθμθ-(3) 如图,由动能定理得Mgh -μ·Mg cos α·sin hα-μ·Mg (OP -cos sin h αα)=0mgh -μmg cos θ·θsin h-μmg (OQ -cos sin h θθ)=0 OP=OQ根据几何关系得222211x h OP x h OQ ++甲乙4.高铁的开通给出行的人们带来了全新的旅行感受,大大方便了人们的工作与生活.高铁每列车组由七节车厢组成,除第四节车厢为无动力车厢外,其余六节车厢均具有动力系统,设每节车厢的质量均为m ,各动力车厢产生的动力相同,经测试,该列车启动时能在时间t 内将速度提高到v ,已知运动阻力是车重的k 倍.求: (1)列车在启动过程中,第五节车厢对第六节车厢的作用力;(2)列车在匀速行驶时,第六节车厢失去了动力,若仍要保持列车的匀速运动状态,则第五节车厢对第六节车厢的作用力变化多大? 【答案】(1)13m (v t +kg ) (2)1415kmg 【解析】 【详解】(1)列车启动时做初速度为零的匀加速直线运动,启动加速度为a =vt① 对整个列车,由牛顿第二定律得:F -k ·7mg =7ma ②设第五节对第六节车厢的作用力为T ,对第六、七两节车厢进行受力分析,水平方向受力如图所示,由牛顿第二定律得26F+T -k ·2mg =2ma , ③ 联立①②③得T =-13m (vt+kg ) ④ 其中“-”表示实际作用力与图示方向相反,即与列车运动相反. (2)列车匀速运动时,对整体由平衡条件得F ′-k ·7mg =0 ⑤设第六节车厢有动力时,第五、六节车厢间的作用力为T 1,则有:26F '+T 1-k ·2mg =0 ⑥ 第六节车厢失去动力时,仍保持列车匀速运动,则总牵引力不变,设此时第五、六节车厢间的作用力为T 2, 则有:5F '+T 2-k ·2mg =0, ⑦ 联立⑤⑥⑦得T 1=-13kmg T 2=35kmg 因此作用力变化ΔT =T 2-T 1=1415kmg5.在水平长直的轨道上,有一长度为L 的平板车在外力控制下始终保持速度v 0做匀速直线运动.某时刻将一质量为m 的小滑块轻放到车面的中点,滑块与车面间的动摩擦因数为μ,此时调节外力,使平板车仍做速度为v 0的匀速直线运动.(1)若滑块最终停在小车上,滑块和车之间因为摩擦产生的内能为多少?(结果用m ,v 0表示)(2)已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2,滑块质量m =1kg ,车长L =2m ,车速v 0=4m/s ,取g =10m/s 2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F ,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力F 大小应该满足什么条件? 【答案】(1)2012m v (2)6F N ≥【解析】解:根据牛顿第二定律,滑块相对车滑动时的加速度mga g mμμ==滑块相对车滑动的时间:0v t a=滑块相对车滑动的距离2002v s v t g=-滑块与车摩擦产生的内能Q mgs μ= 由上述各式解得2012Q mv =(与动摩擦因数μ无关的定值) (2)设恒力F 取最小值为1F ,滑块加速度为1a ,此时滑块恰好达到车的左端,则: 滑块运动到车左端的时间011v t a = 由几何关系有:010122v t Lv t -= 由牛顿定律有:11F mg ma μ+= 联立可以得到:10.5s t=,16F N =则恒力F 大小应该满足条件是:6F N ≥.6.某天,张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去,发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过,此时,张叔叔的速度是1m/s ,公交车的速度是15m/s ,他们距车站的距离为50m .假设公交车在行驶到距车站25m 处开始刹车.刚好到车站停下,停车10s 后公交车又启动向前开去.张叔叔的最大速度是6m/s ,最大起跑加速度为2.5m/s 2,为了安全乘上该公交车,他用力向前跑去,求:(1)公交车刹车过程视为匀减速运动,其加速度大小是多少. (2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车. 【答案】(1)4.5m/s 2 (2)能 【解析】试题分析:(1)公交车的加速度221110 4.5/2v a m s x -==- 所以其加速度大小为24.5/m s (2)汽车从相遇处到开始刹车时用时:11153x x t s v -==汽车刹车过程中用时:1210103v t s a -== 张叔叔以最大加速度达到最大速度用时:32322v v t s a -== 张叔叔加速过程中的位移:2323·72v v x t m +== 以最大速度跑到车站的时间243437.26x x t s s v -==≈ 因341210t t t t s +<++,张叔叔可以在汽车还停在车站时安全上车. 考点:本题考查了牛顿第二定律、匀变速直线运动的规律.7.2019年1月3日10时26分.中国嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。
牛顿运动定律的综合应用——动力学图像、连接体及临界极值问题-高考物理复习
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A.当拉力0<F<12 N时,A静止不动 B.当拉力F>12 N时,A相对B滑动
图6 C.当拉力F=16 N时,B受到A的摩擦力等于12 N D.在细线可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止
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研透核心考点
解析 由于物体 B 放在光滑的水平面上,因此只要拉 力 F 不是零,A、B 将一起加速运动,所以当拉力 0< F<12 N 时,A 不会静止不动,A 错误;若 A、B 能发 生相对滑动,则有 a=μmmBAg=0.2×26×10 m/s2=6 m/s2,对 A、B 整体,由牛顿 第二定律可得发生相对滑动时的拉力为 F=(mA+mB)a=(6+2)×6 N=48 N,超 出了绳子的最大拉力,由此可知,在绳子承受的最大拉力 20 N 范围内,无论拉 力 F 多大,A、B 始终处于相对静止状态,B 错误,D 正确;当拉力 F=16 N 时,对整体,由牛顿第二定律可得 F=(mA+mB)a′,解得 a′=mA+F mB=61+62 m/s2 =2 m/s2,则 B 受到 A 的摩擦力 f=mBa′=2×2 N=4 N,C 错误。
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研透核心考点
解析 在相同时间内(b 未触地),a、b 加速度的大小相 等,速度变化量大小相等,D 错误;将 a、b 看成一个 整体,由牛顿第二定律得 F 合=4mg-2mgsin θ= (2m+4m)a,解得 a=g2,故 B 正确;以 b 为研究对象, 设拉力为 T,由牛顿第二定律有 4mg-T=4ma,解得 T=2mg,故 A 错误;由几何关系知,两侧绳子的夹角 为 60°,则绳子对定滑轮的力为 F=2Tcos 30°=2 3mg, 故 C 正确。
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研透核心考点
3.连接体问题的分析 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,且要求 物体之间的作用力时,可以先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出作用力。即“先整体求加速度,后隔 离求内力”。
2025高考物理 牛顿运动定律的综合应用
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2025高考物理 牛顿运动定律的综合应用一、多选题1.用水平拉力使质量分别为m 甲、m 乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动,两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。
甲、乙两物体运动后,所受拉力F 与其加速度a 的关系图线如图所示。
由图可知( )A .甲乙<m mB .m m >甲乙C .μμ<甲乙D .μμ>甲乙 2.用一水平力F 拉静止在水平面上的物体,在外力F 从零开始逐渐增大的过程中,物体的加速度a 随外力F 变化的关系如图所示,2=10m /s g 。
则下列说法正确的是( )A .物体与水平面间的最大静摩擦力为14NB .物体做变加速运动,F 为14N 时,物体的加速度大小为27m /sC .物体与水平面间的动摩擦因数为0.3D .物体的质量为2kg3.如图所示,一物块以初速度0v 沿粗糙斜面上滑,取沿斜面向上为正向。
则物块速度随时间变化的图像可能正确的是( )A.B.C.D.4.如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出A.木板的质量为1kgB.2s~4s内,力F的大小为0.4NC.0~2s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2二、单选题5.某运送物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。
若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()A.F B.1920FC.19FD.20F6.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。
专题04 牛顿运动定律-2021年高考物理真题与模拟题分类训练(教师版含解析)
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专题04 牛顿运动定律1.(2021·全国高考真题)水平地面上有一质量为1m 的长木板,木板的左端上有一质量为2m 的物块,如图(a )所示。
用水平向右的拉力F 作用在物块上,F 随时间t 的变化关系如图(b )所示,其中1F 、2F 分别为1t 、2t 时刻F 的大小。
木板的加速度1a 随时间t 的变化关系如图(c )所示。
已知木板与地面间的动摩擦因数为1μ,物块与木板间的动摩擦因数为2μ,假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等,重力加速度大小为g 。
则( )A .111=F m g μB .2122211()()m m m F g m μμ+=-C .22112m m m μμ+>D .在20~t 时间段物块与木板加速度相等 【答案】BCD【解析】A .图(c )可知,t 1时滑块木板一起刚在从水平滑动,此时滑块与木板相对静止,木板刚要滑动,此时以整体为对象有1112()F m m g μ=+,A 错误;BC .图(c )可知,t 2滑块与木板刚要发生相对滑动,以整体为对象,根据牛顿第二定律,有211212()()F m m g m m a μ-+=+,以木板为对象,根据牛顿第二定律,有221121()0m g m m g m a μμ-+=>,解得2122211()()m m m F g m μμ+=-,()12212m m m μμ+>,BC 正确;D .图(c )可知,0~t 2这段时间滑块与木板相对静止,所以有相同的加速度,D 正确。
故选BCD 。
2.(2021·全国高考真题)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处,上部架在横杆上。
横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。
将小物块由平板与竖直杆交点Q 处静止释放,物块沿平板从Q 点滑至P 点所用的时间t 与夹角θ的大小有关。
若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t 将( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大后减小D .先减小后增大【答案】D【解析】设PQ 的水平距离为L ,由运动学公式可知21sin cos 2L g t θθ=,可得24sin 2L t g θ=,可知45θ=︒时,t 有最小值,故当θ从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t 先减小后增大。
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
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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。
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)
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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 专题三牛顿运动定律 专题检测
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专题三牛顿运动定律专题检测题组1.(2022新疆昌吉州一诊,5)如图甲,一个静止在水平地面上的物体,质量为0.1 kg,受到竖直向上的拉力F作用,F随时间t的变化情况如图乙所示。
若g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )甲乙A.0~3 s内,物体的速度逐渐增大B.3 s时物体的速度最大C.第5 s末和第9 s末物体的速度相等D.第7 s末物体离地面的高度最大答案 C 物体重力mg=1 N,0~1 s内F<1 N,物体静止,A错误;由牛顿第二定律可得F-mg=ma,1 s~7 s时间段,物体加速度一直向上,物体一直加速,B错误;5 s~7 s速度的增加量与7 s~9 s速度的减少量相等,故5 s~9 s速度的变化量为零,v9=v5,C正确。
第7 s末物体的加速度为零,速度最大,即使7 s后加速度向下,物体仍会向上运动一段时间,D错误。
2.(2023届宁夏石嘴山平罗中学月考,12)(多选)如图所示,质量为4 kg的物体A 静止在竖直的轻弹簧上,质量为1 kg的物体B用细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压,现将细线剪断,则剪断后瞬间,下列结果正确的是(g取10 m/s2)( )A.A加速度的大小为零B.B加速度的大小为2 m/s2C.弹簧的弹力大小为40 ND.A、B间相互作用力的大小为10 N答案BC 细线剪断之前,对A分析,弹簧的弹力F k=m A g=40 N,弹簧的弹力不会发生突变,故细线剪断后瞬间,弹簧弹力的大小仍为40 N,C正确;细线剪断后瞬=2 m/s2,A错误,B正确;对B 间,对A、B整体受力分析可得,a A=a B=m A g+m B g−F km A+m B分析,m B g-F=m B a B,可得A、B间的相互作用力大小F=8 N,D错误。
3.(2023届四川成都七中阶段考,20)(多选)如图所示,质量为m的小球A和质量为2m的物块B用跨过光滑定滑轮的细绳连接,物块B放在倾角为θ=37°的斜面体C上,刚开始都处于静止状态,现用水平外力F将A小球缓慢拉至细绳与竖直方向夹角β=60°,该过程物块B和斜面体C始终静止不动,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。
2020年高考物理4-5月模拟试题汇编专题03 牛顿运动定律(word档含答案解析)
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专题03牛顿运动定律1.(2020届东北三省四市高三一模)如图甲所示,水平地面上有足够长平板车M,车上放一物块m,开始时M、m均静止。
t=0时,车在外力作用下开始沿水平面向右运动,其v-t 图像如图乙所示,已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2,取g=10m/s2。
下列说法正确的是()A.0-6s内,m的加速度一直保持不变B.m相对M滑动的时间为3sC.0-6s内,m相对M滑动的位移的大小为4mD.0-6s内,m、M相对地面的位移大小之比为3:42.(2020届广东省广州、深圳市学调联盟高三第二次调研)质量为m的光滑圆柱体A放在质量也为m的光滑“ V”型槽B上,如图,α=60°,另有质量为M的物体C通过跨过定滑轮的不可伸长的细绳与B相连,现将C自由释放,则下列说法正确的是()A.当M= m时,A和B保持相对静止,共同加速度为0.5gB.当M=2m时,A和B保持相对静止,共同加速度为0.5gC.当M=6m时,A和B保持相对静止,共同加速度为0.75gD.当M=5m时,A和B之间的恰好发生相对滑动3.(2020届广东省广州、深圳市学调联盟高三第二次调研)如图所示,A、B、C三个物体分别用轻绳和轻弹簧连接,放置在倾角为θ的光滑斜面上,当用沿斜面向上的恒力F作用在物体A上时,三者恰好保持静止,已知A、B、C三者质量相等,重力加速度为g。
下列说法正确的是A .在轻绳被烧断的瞬间,A 的加速度大小为B .在轻绳被烧断的瞬间,B 的加速度大小为C .剪断弹簧的瞬间,A 的加速度大小为D .突然撤去外力F 的瞬间,A 的加速度大小为4.(2020届广东省广州市广大附中高三模拟)如图所示,某时刻将质量为10kg 的货物轻放在匀速运动的水平传送带最左端,当货物与传送带速度恰好相等时,传送带突然停止运动,货物最后停在传送带上。
货物与传送带间的动摩擦因数为0.5,货物在传送带上留下的划痕长为0.1m ,重力加速度取10m/s 2。
2022版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第3讲牛顿运动定律的综合应用作业含解析新人教版
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第3讲牛顿运动定律的综合应用[A组基础题组]一、单项选择题1.质量为m=60 kg的同学,双手抓住单杠做引体向上,他的重心的速率随时间变化的图象如图所示。
取g=10 m/s2。
由图象可知( )A.t=0.5 s时,他的加速度为3 m/s2B.t=0.4 s时,他处于超重状态C.t=1.1 s时,他受到单杠的作用力的大小是620 ND.t=1.5 s时,他处于超重状态解析:根据速度图象的斜率表示加速度可知,t=0.5 s时他的加速度为0.3 m/s2,选项A错误。
t=0.4 s时他向上加速运动,加速度方向向上,他处于超重状态,选项B正确。
t=1.1 s 时他的加速度为0,他受到单杠的作用力的大小等于重力600 N,选项C错误。
t=1.5 s时他向上做减速运动,加速度方向向下,他处于失重状态,选项D错误。
答案:B2.(2020·高考江苏卷)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。
某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。
若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为( )A.F B.19F 20C.F19D.F20解析:设列车的加速度为a,每节车厢的质量为m,每节车厢受的阻力为f,对后38节车厢,由牛顿第二定律得F-38f=38ma;设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1,对后2节车厢,由牛顿第二定律得F1-2f=2ma,联立解得F1=F19,故C正确。
答案:C3.(2021·安徽皖江名校联盟高三联考)质量为m的光滑小球恰好放在质量也为m的圆弧槽内,它与槽左右两端的接触处分别为A点和B点,圆弧槽的半径为R,OA与水平线AB成60°角。
槽放在光滑的水平桌面上,通过细线和滑轮与重物C相连,细线始终处于水平状态。
通过实验知道,当槽的加速度很大时,小球将从槽中滚出,滑轮与绳质量都不计,要使小球不从槽中滚出,则重物C的最大质量为( )A.233m B.2mC.(3-1)m D.(3+1)m解析:小球恰好能滚出圆弧槽时,圆弧槽对小球的支持力的作用点在A点,小球受到重力和A点的支持力,合力为mgtan 60°,对小球运用牛顿第二定律可得mgtan 60°=ma,解得小球的加速度a=gtan 60°,对整体分析可得m C g=(m+m+m C)a,联立解得m C=(3+1)m,故D正确,A、B、C错误。
高中物理-专题3.3 牛顿第三定律(原卷版)
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2021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3.3.牛顿第三定律一.选择题1.(2020年4月浙江三地市质检)在2020 年的春节晚会上,杂技《绽放》表演了花样飞天,如图是女演员举起男演员的一个场景,两位杂技演员处于静止状态。
下列说法正确的是A.水平地面对女演员的支持力等于两演员的重力之和B.水平地面对女演员的摩擦力水平向右C.女演员对男演员的作用力大于男演员对女演员的作用力D.女演员对男演员的作用力小于男演员对女演员的作用力2.(2020年1月浙江选考)如图所示,一对父子瓣手腕,父亲让儿子获胜。
若父亲对儿子的力记为F1,儿子对父亲的力记为F2,则A. F1>F2B.F1和F2大小相等C.F1先于F2产生D.F1后于F2产生3.(2020北京第二次学业水平考试)2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器在月球背面软着陆,这是人类制造的探测器第一次登陆月球背面.如图所示,当着陆后的“嫦娥四号”探测器静止在月球表面时,下列说法正确的是()A. 探测器对月球表面的压力大于月球表面对探测器的支持力B. 探测器对月球表面的压力小于月球表面对探测器的支持力C. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力大小相等D. 探测器对月球表面的压力与月球表面对探测器的支持力方向相同4. (2019浙江台州模拟)冰上表演刚开始时,甲、乙两人都静止不动,如图(甲)所示,随着优美的音乐响起,他们在相互猛推一下对方后分别向相反方向运动如图(乙)所示。
假定两人的冰鞋与冰面的动摩擦因数相同,甲的质量小于乙的质量,则下列说法中正确的是()A.两人刚分开时,甲的速度比乙的速度大B.两人分开后,甲的加速度比乙的加速度大C.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力D.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间5.(2019湖南永州二模)如图所示,人站立在体重计上,下列说法正确的是()A.人所受的重力和人对体重计的压力是一对平衡力B.人所受的重力和人对体重计的压力是一对作用力和反作用力C.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对平衡力D.人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对作用力和反作用力6.(6分)(2019吉林长春四模)在班级清扫卫生的劳动中,某同学用水平方向的力推桌子,桌子没动,下列说法中正确的是()A.桌子受到的重力和地面对桌子的支持力是一对相互作用力B.桌子对地面的压力和地面对桌子的支持力是一对平衡力C.同学推桌子的力与桌子受到的摩擦力是一对平衡力D.同学推桌子的力与同学受到的摩擦力是一对相互作用力7. (2019浙江模拟)瑜伽单脚站立用于锻炼平衡能力,若对其受力分析,下列判断正确的是()A.支持力F的施力物体是人B.支持力F的反作用力作用在人身上C.重力G的受力物体是人D.支持力F和重力G是一对相互作用力8.(2018·新疆模拟)关于反作用力在日常生活和生产中的应用,下列说法中正确的是()A.在平静的水面上,静止着一只小船,船上有一人,人从静止开始从小船的一端走向另一端时,船向相反方向运动B.汽车行驶时,通过排气筒向后排出燃气,从而获得向前的反作用力即动力C.如图所示,是农田灌溉用的自动喷水器,当水从弯管的喷嘴喷射出来时,弯管会自动转向D.软体动物乌贼在水中经过体侧的孔将水吸入鳃腔,然后用力把水挤出体外,乌贼就会向相反方向游去9.(2018·海南中学高三月考)A、B、C三个物体如图所示放置,所有接触面均不光滑。
计算题02牛顿运动定律的综合应用(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练
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计算题02 牛顿运动定律的综合应用时间:40分钟 满分:100分1.(2020·藤东中学高三月考)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 =4m2.(2020·银川唐徕回民中学高三)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:01100.52v 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 ∆=+-=。
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题13牛顿运动定律的运用(解析版)
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2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第三章牛顿运动定律专题13 牛顿第二定律的应用第一部分知识点精讲1. 瞬时加速度问题(1)两类模型(2). 在求解瞬时加速度时应注意的问题(i)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。
(ii)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变。
(3)求解瞬时加速度的步骤2.动力学的两类基本问题第一类:已知受力情况求物体的运动情况。
第二类:已知运动情况求物体的受力情况。
不管是哪一类动力学问题,受力分析和运动状态分析都是关键环节。
(1)解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图:作为“桥梁”的加速度,既可能需要根据已知受力求解,也可能需要根据已知运动求解。
(2)动力学两类基本问题的解题步骤(3)掌握动力学两类基本问题的“两个分析”“一个桥梁”,以及在多个运动过程之间建立“联系”。
(i )把握“两个分析”“一个桥梁”(ii)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂,可画位置示意图确定位移之间的联系。
3.物体在五类光滑斜面上运动时间的比较第一类:等高斜面(如图1所示)由L =12 at 2,a =g sin θ,L =h sin θ可得t =1sin θ 2h g, 可知倾角越小,时间越长,图1中t 1>t 2>t 3。
第二类:同底斜面(如图2所示)由L =12 at 2,a =g sin θ,L =d cos θ可得t = 4d g sin 2θ, 可见θ=45°时时间最短,图2中t 1=t 3>t 2。
第三类:圆周内同顶端的斜面(如图3所示)在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点,底端都落在该圆周上。
由2R ·sin θ=12·g sin θ·t 2,可推得t 1=t 2=t 3。
高考物理牛顿运动定律的应用真题汇编(含答案)含解析
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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 =。
高考物理最新模拟题精选训练(牛顿运动定律)专题06 瞬时性问题(含解析)
![高考物理最新模拟题精选训练(牛顿运动定律)专题06 瞬时性问题(含解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/c8411f6dad02de80d4d8404c.png)
专题06 瞬时性问题1. (2017河南洛阳期中考试)如图5所示,A 、B 两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A 、B 两球用轻弹簧相连,图乙中A 、B 两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C 与斜面垂直,轻弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有A.两图中两球的加速度均为gsin θB.两图中A 球的加速度均为零C.图乙中轻杆的作用力一定不为零D.图甲中B 球的加速度是图乙中B 球加速度的2倍 【参考答案】D2.(贵州省贵阳市第一中学2016届高三预测密卷(新课标II 卷)理科综合物理试题)如图所示,质量分别为M A 和M B 的A 、B 两小球分别连在弹簧两端,B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A 、B 两球的加速度分别为( )A .都等于2g B .2g和0 C .2g M M M B B A ⋅+和0 D .0和2g M M M B B A ⋅+【参考答案】D【名师解析】在线被剪断前,A 处于平衡状态,弹簧的拉力等于A 的重力沿斜面的分力,即F=M A g sin30°。
在线被剪断瞬间,绳子拉力立即减为零,而弹簧的伸长量没有来得及变化,弹力不变,故A 的加速度为零。
对B ,在沿斜面方向,B 受到沿斜面向下的弹力和重力沿斜面的分力,由F+M B g sin30°=M B a B ,解得:a B =2gM M M B B A ⋅+,选项D 正确。
3.(2016河北五校联盟联考)如图,A 、B 、C 三个小球质量均为m ,A 、B 之间用一根没有弹性的绳子连在一起,BC 之间用轻弹簧栓接,用细线悬挂在天花板上,整个系统静止。
现将A 上面的细线剪断,使A 的上端失去拉力,则在剪断细线的瞬间,A 、B 、C 三个小球的加速度分别是A .1.5g ,1.5g ,0B .g ,2g ,0C .g ,g ,gD .g ,g ,0 【参考答案】A【名师解析】剪断细线前,由平衡条件可知,A 上端的细线中拉力为3mg ,AB 之间细线中拉力为2mg ,轻弹簧中拉力为mg 。
2025高考物理总复习牛顿第二定律的综合应用
![2025高考物理总复习牛顿第二定律的综合应用](https://img.taocdn.com/s3/m/5544713f001ca300a6c30c22590102020740f29c.png)
滑动,每块砖的重力大小均为G,砖夹的质量不计。若F=6G,则在加速提起
过程中第2、3块砖之间的摩擦力大小为( A )
A.0
B.G
C.2G
D.3G
合
解析 将四块砖和砖夹看成一个整体,则加速度为 a= =
总
6-4
4
=
,将第2、
2
3块砖看成整体,则砖块1对砖块2的摩擦力与砖块4对砖块3的摩擦力都为Ff,
3
且方向均竖直向上,有2Ff-2mg=2ma,解得Ff=
;对砖块3,根据牛顿第二定
2
律有Ff23+Ff-mg=ma,由以上各式解得Ff23=0,即在加速提起过程中第2、3
块砖之间的摩擦力大小为0,A正确,B、C、D错误。
3
与斜面平行,物体A、B的质量分别为m、2m,A与斜面间的动摩擦因数为 3 ,
重力加速度大小为g,将A、B由静止释放,在B下降的过程中(物体A未碰到
滑轮),斜面体静止不动。下列说法正确的是( AC )
2
A.轻绳对 P 点的拉力大小为 mg
3
3
B.物体 A 的加速度大小为 g
5
C.地面对斜面体的摩擦力大小为
2a-masin 30°,解
得地面对斜面体的支持力为 FN=
3
0 +
2
g,D 错误。
易错点拨 根据初中学过的定滑轮、动滑轮的特点找出两个物体的速度、
加速度关系是本题关键,如果对初中知识不够熟练,解答本题极易出错。
题型二
动力学中的临界、极值问题
1.临界值或极值条件的四类标志
2.处理临界问题的三种方法
牛顿运动定律的基本应用(解析版)—2025年高考物理必刷专题训练(全国通用)
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牛顿运动定律的基本应用【考点一 牛顿第二定律的瞬时性问题】1.两种模型物体的加速度与其所受合力具有因果关系,物体的加速度总是随其所受合力的变化而变化,具体可简化为以下两种模型:2.求解瞬时性问题的一般思路求解瞬时性问题时应注意的一点物体的加速度能够随其所受合力的突变而突变,但物体速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。
【考点二 动力学的两类基本问题】动力学的两类基本问题的解题步骤解决动力学两类基本问题的关键(1)两个分析:物体的受力情况分析和运动过程分析。
(2)两个桥梁:加速度是联系物体运动和受力的桥梁;衔接点的速度是联系相邻两个过程的桥梁。
【考点三 动力学中的图像问题】1.常见的动力学图像vt图像、at图像、Ft图像、Fa图像等。
2.图像问题的类型(1)已知物体受的力随时间变化的图像,分析物体的运动情况。
(2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图像,分析物体的受力情况。
(3)由已知条件确定某物理量的变化图像。
3.解题策略(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确图像的物理意义。
(2)注意图像中的特殊点、斜率、面积所表示的物理意义:图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点,图线的斜率,图线与坐标轴或图线与图线所围面积等所表示的物理意义。
(3)明确能从图像中获得的信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,应用物理规律列出与图像对应的函数表达式,进而明确“图像与公式”“图像与过程”间的关系,以便对有关物理问题作出准确判断。
【考点四 超重和失重的理解】1.超重和失重的理解(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)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定,其大小等于ma。
(3)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
(4)尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态。
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专题04 与图象相关问题1.(14分)(2016安徽省皖南八校第三次联考)放在水平地面上的一个物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系及物块速度V与时间t的关系如图所示,已知物块与地面间动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,试求:(1)物块的质量m多大?(2)0-6s时间内物块的平均速度多大?【参照答案】(1)1kg (2)1m/s.2.(10分)(2016北京海淀联考)图15甲是2012年我国运动员在伦敦奥运会上蹦床比赛中的一个情景。
设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,运动员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图15乙所示。
取g= 10m/s2,根据F-t图象求:(1)运动员的质量;(2)运动员在运动过程中的最大加速度;(3)在不计空气阻力情况下,运动员重心离开蹦床上升的最大高度。
【参照答案】(1)50kg (2)40 m/s 2(2)3.2m(2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为F m =2500N ,设运动员的最大加速度为a m ,则F m -mg =ma m ……………………………………………2分 a m =m mg F -=505002500-m/s 2=40 m/s 2……………………1分 (3)由图像可知远动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为6.8s 或9.4s ,再下落到蹦床上的时刻为8.4s 或11s ,它们的时间间隔均为1.6s 。
根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8s 。
………………………………………2分设运动员上升的最大高度为H ,则H =221gt =28.01021⨯⨯m=3.2m ………………………………………2分 3. (15分)(2016四川省自贡市联考)一同学想研究电梯上升过程 的运动规律.某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5 kg 的重物和一套便携式DIS 实 验系统,重物悬挂在力传感器上.电梯从第一 层开始启动,中间不间断一直到最高层停止. 在这个过程中,显示器上显示出的力随时间 变化的关系如图所示.取重力加速度g=1O m/s 2根据图象中的数据,求:(1) 电梯在最初加速阶段的加速度a 1与最后减速阶段的加速度a 2的大小; (2) 电梯在3.0-13.0s 时段内的速度v 1的大小与电梯在19.0s 内上升的髙度H 。
【参照答案】(1)0.8 m/s 2(2)H =69.6 m(2) v 1=a 1t 1=4.8 m/s在3.0 ~13.0 s 时段的t =10 s 内作匀速运动,由运动规律有: H =21121t a +v 1t +v 1t 2+22221t a代入数据解之得: H =69.6 m4.(10分)(2016北京朝阳联考)质量m =1.0kg 的物块静置于粗糙水平面上,水平面与物块的动摩擦因数μ=0.4。
现给物块施加一水平向右的推力F ,推力作用于物块的时间为10s ,物块在推力作用下运动,其加速度a 随时间的变化如图(a )所示。
g 取10m/s 2。
(1) 类比是一种常用的研究方法。
对于直线运动,教科书中讲解了由v ─t 图像求位移的方法.请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图所示a ─t 图像,求物块10s 末的速度大小;(2)在图(b )中画出10s 内推力随时间变化的F -t 图线,并标出纵坐标的值; (3)求推力F 在10s 内作用于物块的冲量。
【参照答案】(1)32m/s (2)如图 (3)72Ns5.(14分)(2016河南名校联考)如图甲所示,长木板B 固定在光滑水平面上;可看做质点的物体A 静止叠放在B 的最左端,现用F=6 N 的水平力向右拉物体A ,A 经过5s 运动到B 的最右端,其v-t 图像如图乙所示,已知A 、B 的质量分别为l kg 和4kg ,A 、B 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力;g=102/m s 。
(1)求物体A 、B 间的动摩擦因数;(2)若B 不固定,求A 运动到B 的最右端所用的时间。
【参照答案】(1)0.4 (2)7.07s 【名师解析】(1)根据v —t 图象可知物体A 的加速度a A =tv ∆∆=2m/s 2。
对A ,由牛顿第二定律,F-μm A g=m A a A , 解得:μ=0.4.(2)由图象知,木板长度等于v —t 图象面积,L=25m 。
B 不固定,在摩擦力作用下,B 的加速度a B =BA m gm μ=1 m/s 2。
设A 运动到B 的最右端所用时间为t ,根据题意可得:21a A t 2-21a B t 2=L , 解得t=7.07s 。
6. (2016甘肃联考)一长木板在水平地面上运动,在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度-时间图像如图所示。
已知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。
取重力加速度的大小g=10 m/s 2,求:(1)物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数;(2)从t=0时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小。
【参照答案】(1)0.30 (2)1.125m由图可知,在t1=0.5s时,物块和木板的速度相同。
设t=0到t=t1时间间隔内,物块和木板的加速度大小分别为a1和a2,则①②式中v0=5m/s、v1=1m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小。
设物块和木板的质量为m,物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2,由牛顿第二定律得③④联立①②③④式得⑤⑥由⑦⑨式可知,物块加速度的大小等于a1;物块的v-t图像如图中点划线所示。
由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为物块相对于木板的位移的大小为s=s2-s1联立以上式解得:s=1.125m7.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。
已知有一传感器记录了竿上演员下滑时的速度随时间变化的情况。
竿上演员质量为m1=40kg,长竹竿质量m2=10kg,g =l0 m/s2。
(1)求下滑过程中,竿上演员克服摩擦力做的功;(2)求下滑过程中,竿上演员受到的摩擦力;(3)请画出地面上的演员肩部承受的压力随时间变化的图像,不用写计算过程,但要标出相关数据。
【参照答案】(1)W f=4800J。
(2)f2=480N (3)如图。
【名师解析】此题考查牛顿第二定律、第三定律、动能定理、图象等。
(1)根据v--t图象,下滑过程中位移h=4×6×1/2m=12m,由动能定理,m1gh-W f=0,解得W f=4800J。
4分(2)在加速下滑过程中,加速度a1=1m/s2。
由牛顿第二定律,m1g-f1=ma1,解得:f1=360N.在减速下滑过程中,加速度大小a2=2m/s2。
由牛顿第二定律, f2-m1g=ma2,解得:,f2=480N 4分580460F/Nt/s4 68.(10分)(2016山东寿光联考)如图甲所示,质量m=2kg 的物体在水平面上向右做直线运动.过a 点时给物体作用一个水平向左的恒力F 并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t 图象如图乙所示.取重力加速度为g=10m/s 2.求:(1)力F 的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ. (2)10s 末物体离a 点的距离. 【参照答案】(1)3N 0.05 (2)2m【名师解析】(1)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a 1,则由v-t 图得a 1=2m/s 2①(1分)根据牛顿第二定律,有F +pmp =ma 1 ②(1分) 设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a 2,则由v-t 图得 a 2=1m/s 2③(1分)根据牛顿第二定律,有2F mg ma μ-= ④(1分)解①②③④得:F =3N (1分) 0.05μ= (1分)(2)设10s 末物体离a 点的距离为d ,d 应为v-t 图与横轴所围的面积则,114866222d m m m =⨯⨯-⨯⨯=-负号表示物体在a 点以左(4分) 注:未说负号意义不扣分.9.(15分)(2016江苏苏南四校联考)低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。
人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。
因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。
一名质量为70kg 的跳伞运动员背有质量为10kg 的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v -t 图象如图所示。
已知2.0s 末的速度为18m/s ,10s 末拉开绳索开启降落伞,16.2s 时安全落地,并稳稳地站立在地面上。
g 取10m/s 2,请根据此图象估算:(1)起跳后2s 内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小。
(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大。
(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留两位有效数字)。
【参照答案】(1)80N (2)2450N (3) W=-1.8×105J(3)由v-t 图可知,10s 末开伞时的速度v=40m/s ,开伞前10s 内运动员下落的高度约为h=30×10m=300m…………………(1分)说明:此步骤得出280m ~320m 均可得分。
设10s 内空气阻力对运动员所做功为W ,根据动能定理有m 总gh+W=21m 总v 2……(2分) 解得 W=-1.8×105J …………(2分) 说明:此步得出-1.6×105J ~-1.9×105J 均可得分,若没有写“-”扣1分。
10.(12分)(2016北京市东城区联考)质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,其运动的v -t 图像如图18所示,g 取10m/s 2.求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;(2)水平推力F 的大小;(3)0~10s 内物体运动位移的大小。
【参照答案】(1)0.20 (2)6N (3)46m【名师解析】(1)6s~10s 内物体做匀减速直线运动,设此过程时间为t 2、初速度为v 20、末速度为v 2t 、加速度为a 2,则:222022/2s m t v v a t -=-=…….. 2分设物体所受的摩擦力为f ,根据牛顿第二定律,有2ma f =-,又因为mg f μ=,2ma mg =-∴μ ……..1分解得:2.0=μ …………………..1分11.(12分)(2013上海八校联考)一质量m =0.5kg 的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30º足够长的斜面,某同学利用DIS 实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v -t 图。