2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编:牛顿运动定律(Word版含答案)
2017高考物理真题分类汇编_三、牛顿运动定律

2016年高考物理试题分类汇编:三、牛顿运动定律一、选择题1. (全国新课标I卷,18)一质点做匀速直线运动。
现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则()A. 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B. 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C. 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变2. (全国新课标III卷,20)如图,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。
它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。
重力加速度大小为g。
设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则A. B. C. D.3.(上海卷,4)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的(A)OA方向(B)OB方向(C)OC方向(D)OD方向4.(上海卷,7).在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置,体验者在风力作用下漂浮在半空。
若减小风力,体验者在加速下落过程中(A)失重且机械能增加(B)失重且机械能减少(C)超重且机械能增加(D)超重且机械能减少5.(天津卷,8)我国高铁技术处于世界领先水平,和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。
假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比,某列动车组由8节车厢组成,其中第1和5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组A、启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B、做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3:2C、进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比6(海南卷,5)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F 的作用,其下滑的速度-时间图线如图所示。
高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)

高考物理牛顿运动定律真题汇编(含答案)一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1. 如图,有一水平传送带以8m/s的速度匀速运动,现将一小物块(可视为质点)轻轻放在传送带的左端上,若物体与传送带间的动摩擦因数为0.4,已知传送带左、右端间的距离为4m , g 取10m/s2.求:(1)刚放上传送带时物块的加速度;(2)传送带将该物体传送到传送带的右端所需时间.【答案】(1) a g 4m/s2(2) t 1s【解析】【分析】先分析物体的运动情况:物体水平方向先受到滑动摩擦力,做匀加速直线运动;若传送带足够长,当物体速度与传送带相同时,物体做匀速直线运动•根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度,由运动学公式求出物体速度与传送带相同时所经历的时间和位移,判断以后物体做什么运动,若匀速直线运动,再由位移公式求出时间.【详解】(1 )物块置于传动带左端时,先做加速直线运动,受力分析,由牛顿第二定律得:mg ma代入数据得:a g 4m/s2(2 )设物体加速到与传送带共速时运动的位移为S o根据运动学公式可得:2as0 v22运动的位移:§ —8 4m2at,则有则物块从传送带左端到右端全程做匀加速直线运动,设经历时间为2解得t 1s【点睛】物体在传送带运动问题,关键是分析物体的受力情况,来确定物体的运动情况,有利于培养学生分析问题和解决问题的能力.2. 四旋翼无人机是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用. 一架质量m=2 kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4 N. (g取10 m/s2)(1) 无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在t=5s时离地面的高度h;(2) 当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落•求无人机坠落到地面时的速度V;(3) 接(2)问,无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力•为保证安全着地(到达地面时速度为零),求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t i.5亦【答案】(1) 75m (2) 40m/s (3) 口s3【解析】【分析】【详解】(1 )由牛顿第二定律F- mg - f=ma代入数据解得a=6m/s2代入数据解得h=75m.(2)下落过程中mg- f=ma i 代入数据解得「:t「一落地时速度v2=2a i H,代入数据解得v=40m/s(3 )恢复升力后向下减速运动过程F-mg+f=ma2代入数据解得-「「亠2 2设恢复升力时的速度为V m,则有「丄''由V m=a i t l代入数据解得3. 如图所示,在光滑水平面上有一段质量不计,长为6m的绸带,在绸带的中点放有两个紧靠着可视为质点的小滑块A、B,现同时对A、B两滑块施加方向相反,大小均为F=12N的水平拉力,并开始计时.已知A滑块的质量mA=2kg, B滑块的质量mB=4kg, A、B滑块与绸带之间的动摩擦因素均为卩=0.5 A、B两滑块与绸带之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,不计绸带的伸长,求:(1)t=0时刻,A、B两滑块加速度的大小;(2)0到3s时间内,滑块与绸带摩擦产生的热量.【答案】⑴印1%2& 0・5%2 ;(2)30J【解析】【详解】(1)A滑块在绸带上水平向右滑动,受到的滑动摩擦力为f A ,水平运动,则竖直方向平衡:N A mg , f A N A ;解得:f A mg ①A滑块在绸带上水平向右滑动,0时刻的加速度为a!,由牛顿第二定律得: F f A m A a,――②B滑块和绸带一起向左滑动,0时刻的加速度为a2由牛顿第二定律得: F f B m B a2――③;2 2联立①②③解得:a 1m /s , a20.5m /s ;(2)A滑块经t滑离绸带,此时A、B滑块发生的位移分别为X i和X2Lx, x221 .2x, a,t22X2 a2t2代入数据解得:x, 2m , x2 1m, t 2s2秒时A滑块离开绸带,离开绸带后A在光滑水平面上运动,B和绸带也在光滑水平面上运动,不产生热量,3秒时间内因摩擦产生的热量为:Q f A x1x2代入数据解得:Q 30J .4•滑雪者为什么能在软绵绵的雪地中高速奔驰呢?其原因是白雪内有很多小孔,小孔内充满空气•当滑雪板压在雪地时会把雪内的空气逼出来,在滑雪板与雪地间形成一个暂时的气垫”从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦•然而当滑雪板对雪地速度较小时,与雪地接触时间超过某一值就会陷下去,使得它们间的摩擦力增大•假设滑雪者的速度超过 4 m/s 时,滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由0.25变为烬=0.125 .一滑雪者从倾角为0= 37°勺坡顶A由静止开始自由下滑,滑至坡底B(B处为一光滑小圆弧)后又滑上一段水平雪地,最后停在C处,如图所示•不计空气阻力,坡长为 1 = 26 m, g取10 m/s2, sin37 = 0.6, cos 37 = 0.8.求:(1) 滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化经历的时间;(2) 滑雪者到达B处的速度;(3) 滑雪者在水平雪地上运动的最大距离.【答案】1s 卜护詞99.2m【解析】【分析】由牛顿第二定律分别求出动摩擦因数恒变化前后的加速度,再由运动学知识可求解速度位移和时间.【详解】m^s[n ff-/Zjm^cos 0(1)由牛顿第二定律得滑雪者在斜坡的加速度:a仁甜=4m/s2解得滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间:t= =1sII⑵由静止到动摩擦因素发生变化的位移:x i=,a i t2=2mt? - 0动摩擦因数变化后,由牛顿第二定律得加速度:a2= =5m/s2m由V B2-v2=2a2(L-x i)解得滑雪者到达B处时的速度:V B=16m/s⑶设滑雪者速度由V B=16m/s减速到v i=4m/s期间运动的位移为X3,则由动能定理有:—1 1-- j - ;解得X3=96m速度由V i=4m/s减速到零期间运动的位移为X4,则由动能定理有:1 ?-^m^x A= d-^nvl;解得x 4=3.2m所以滑雪者在水平雪地上运动的最大距离为X=X3+X4=96+ 3.2=99.2m5. 如图,竖直墙面粗糙,其上有质量分别为m A =1 kg、m B =0.5 kg的两个小滑块A和B, A在B的正上方,A、B相距h=2. 25 m, A始终受一大小F1=|0 N、方向垂直于墙面的水平力作用,B 始终受一方向竖直向上的恒力F2作用.同时由静止释放A和B,经时间t=0.5 s,A、B恰相遇•已知A、B与墙面间的动摩擦因数均为口=0.2,重力加速度大小g=10m/s2.求:(1) 滑块A的加速度大小a A;(2) 相遇前瞬间,恒力F2的功率P.2【答案】(1)a A 8m/s ;(2)P 【解析】【详解】(1)A、B受力如图所示:A、B分别向下、向上做匀加速直线运动, 水平方向:F N F l竖直方向:m A g f m A a A且:f F N 对A :联立以上各式并代入数据解得:a A1 (2 )对A由位移公式得:X A c21 2对B由位移公式得:x B a B t22由位移关系得:x B h x A由速度公式得B的速度:V B a B t 对B由牛顿第二定律得:F? m B g 恒力F2的功率:P F2V B联立解得:P= 50W 8m/s2 2mBaB 50W6. 如图所示,在风洞实验室里,粗糙细杆与竖直光滑圆轨AB相切于A点,B为圆弧轨道的最高点,圆弧轨道半径R=1m,细杆与水平面之间的夹角0=37°. 一个m=2kg的小球穿在细杆上,小球与细杆间动摩擦因数尸0.3 •小球从静止开始沿杆向上运动,2s后小球刚好到达A点,此后沿圆弧轨道运动,全过程风对小球的作用力方向水平向右,大小恒定为40N.已知g=10m/s2, sin37 =0.6, cos37°=0.8.求:(1) 小球在A点时的速度大小;(2) 小球运动到B点时对轨道作用力的大小及方向.【答案】(1)8m/s (2)12N【解析】【详解】(1)对细杆上运动时的小球受力分析,据牛顿第二定律可得:Fcos mgsin (Fsin mgcos ) ma代入数据得:a 4m/s2小球在A点时的速度v A at 8m/s⑵小球沿竖直圆轨道从A到B的过程,应用动能定理得:1 2 1 2FRsin37 mgR(1 cos37 ) mv B mv A2 2解得:V B 2m/s小球在B点时,对小球受力分析,设轨道对球的力竖直向上,由牛顿第二定律知:2V Bmg F N mR解得:F N=12N,轨道对球的力竖直向上由牛顿第三定律得:小球在最高点B对轨道的作用力大小为12N,方向竖直向下.7. 如图所示,传送带水平部分x ab=0.2m,斜面部分x b(=5.5m, bc 与水平方向夹角«=37 °,一个小物体A与传送带间的动摩擦因数尸0.25,传送带沿图示方向以速率v=3m/s运动,若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不脱离传送带,经b点时速率不变.(取g=10m/s2, sin37 =0.6)求:(1) 物块从a 运动到 (2) 物块从b 运动到 【答案】(1) 0.4s ; 【解析】 【分析】根据牛顿第二定律求出在 ab 段做匀加速直线运动的加速度,结合运动学公式求出 运动时间•到达b 点的速度小于传送带的速度,根据牛顿第二定律求出在bc 段匀加速运动的加速度,求出速度相等经历的时间,以及位移的大小,根据牛顿第二定律求出速度相等 后的加速度,结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间,从而得出b 到c 的时间. 【详解】(1)物体A 轻放在a 处瞬间,受力分析由牛顿第二定律得:mg ma 1解得:A 与皮带共速需要发生位移:xab代入数据解得:(2)到达b 点的速度:由牛顿第二定律得:b 的时间;c 的时间. (2) 1.25s .a i2.5m/s 2故根据运动学公式,物体 2v x 共2a9m 1.8m 0.2mA 从a 运动到b : t i0.4sV b ait i1m/s 3m/s代入数据解得:a 2 8m/s 2物块在斜面上与传送带共速的位移是:N 2mg sin 37 2ma 2mg cos37 且 f 2N 22设从共速到下滑至 c 的时间为t 3,由x bcs 共1 2vt 3 a 3t 3,得2t3is综上,物块从b 运动到c 的时间为:t2t3i.25s解得 v ' =0.6m/s即物块和木板最终以 0.6m/s 的速度匀速运动. (3)物块先相对木板向右运动,此过程中物块的加速度为 时间物块和木板具有相同的速度 v','对物块受力分析:va 1t 1解得:t ,2m/s 3解得 s=0.5m ;t i 后物块相对木板向左运动,这再经 仍为a i ,对木板:F- mg Ma 32 2v V b代入数据解得: 时间为: t2因为 g sin37 6m/s > g cos37 由牛顿第二定律得: mg sin37 f 2 ma 3N 2 mg cos37,且 f 2 N 2代入数据解得:a 3 4m/s 2 2a 20.5m 5.5ma 2Vb 381s 0.25s2m/s 2,物块继续加速下滑此过程中物块相对木板前进的距离:Wi2 2& 5s 后系统动量守恒,最终达到相同速度 v ;则 mv i MV 2 m M va i ,木板的加速度为 ,经t i对木板:F mg Ma 2由运动公式: v 0 a 2t 1 t 2时间滑落,此过程中板的加速度 a 3,物块的加速度9.水平面上固定着倾角 0 =37的斜面,将质量 m=lkg 的物块A 从斜面上无初速度释放,其加速度a=3m/s 2。
高考物理专题力学知识点之牛顿运动定律真题汇编含答案

高考物理专题力学知识点之牛顿运动定律真题汇编含答案一、选择题1.一皮带传送装置如图所示,轻弹簧一端固定,另一端连接一个质量为m的滑块,已知滑块与皮带之间存在摩擦.现将滑块轻放在皮带上,弹簧恰好处于自然长度且轴线水平.若在弹簧从自然长度到第一次达最长的过程中,滑块始终未与皮带达到共速,则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是( )A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大2.下列单位中,不能..表示磁感应强度单位符号的是()A.T B.NA m⋅C.2kgA s⋅D.2N sC m⋅⋅3.如图所示,质量m=1kg、长L=0.8m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F=5N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F做的功至少为( )(g取10m/s2)A.1J B.1.6J C.2J D.4J4.如图所示,质量为m的小球用水平轻质弹簧系住,并用倾角θ=37°的木板托住,小球处于静止状态,弹簧处于压缩状态,则( )A.小球受木板的摩擦力一定沿斜面向上B.弹簧弹力不可能为34 mgC.小球可能受三个力作用D.木板对小球的作用力有可能小于小球的重力mg5.如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为∆x1和∆x2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间()A.a1=g B.a1=3g C.∆x1=3∆x2D.∆x1=∆x26.有时候投篮后篮球会停在篮网里不掉下来,弹跳好的同学就会轻拍一下让它掉下来.我们可以把篮球下落的情景理想化:篮球脱离篮网静止下落,碰到水平地面后反弹,如此数次落下和反弹.若规定竖直向下为正方向,碰撞时间不计,空气阻力大小恒定,则下列图象中可能正确的是( )A.B.C.D.7.如图所示,小球从高处落到竖直放置的轻弹簧上,则小球从开始接触弹簧到将弹簧压缩至最短的整个过程中()A.小球的动能不断减少B.小球的机械能在不断减少C.弹簧的弹性势能先增大后减小D.小球到达最低点时所受弹簧的弹力等于重力8.质量分别为m1、m2的甲、乙两球,在离地相同高度处,同时由静止开始下落,由于空气阻力的作用,两球到达地面前经时间t0同时到达稳定速度v1、v2,已知空气阻力大小f与小球的下落速率v成正比,即f=kv(k>0),且两球的比例常数k完全相同,两球下落的v-t关系如图所示,下列说法正确的是()A.甲球质量m1较小B.稳定速度与质量成正比C.释放瞬间甲球的加速度较大D.t0时间内两球下落的高度相等9.在光滑水平轨道上有两个小球A和B(均可看做质点),质量分别为m和2m,当两球间的距离大于L时,两球间无相互作用;当两球间的距离等于或小于L时,两球间存在恒定斥力,若A球从距离B球足够远处以初速度0v沿两球连线向原来静止的B球运动,如图所示,结果两球恰好能接触,则该斥力的大小为()A.2mvLB.22mvLC.22mvLD.23mvL10.如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x.现将悬绳剪断,则()A.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2gB.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为gC.悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为2gD.悬绳剪断瞬间B物块的加速度大小为g11.小明为了研究超重和失重现象,站在电梯内水平放置的体重秤上,小明质量为55kg,电梯由启动到停止的过程中,下列说法错误..的是()A.图1可知电梯此时处于静止或匀速运动状态B.图2可知该同学此时一定处于超重状态C.图2可知电梯此时一定处于加速上升状态D.图2可知电梯此时的加速度约为0.7m/s212.如图所示,弹簧测力计外壳质量为0m,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩吊着一质量为m的重物,现用一竖直向上的拉力F拉着弹簧测力计,使其向上做匀加速直线运动,弹簧测力计的读数为0F,则拉力F大小为()A.0m mmgm+B.00m mFm+C.0m mmgm+D.00m mFm+13.如图所示,传送带的水平部分长为L,传动速率为v,在其左端无初速释放一小木块,若木块与传送带间的动摩擦因数为μ,则木块从左端运动到右端的时间不可能是 ()A.2L vv gμ+B.LvC.2LgμD.2Lv14.研究“蹦极”运动时,在运动员身上装好传感器,用于测量运动员在不同时刻下落的高度及速度。
2017高考真题汇编-专题3 牛顿运动定律

专题3 牛顿运动定律1.(2017海南卷)汽车紧急刹车后,停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止,在地面上留下的痕迹称为刹车线.由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度.已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80,测得刹车线长25m.汽车在刹车前的瞬间的速度大小为(重力加速度g取10m/s2)()A.10 m/s B.20 m/s C.30 m/s D.40 m/s答案:B解析:刹车后汽车的合外力为摩擦力f=μmg,加速度;又有刹车线长25m,故可由匀变速直线运动规律得到汽车在刹车前的瞬间的速度大小;故ACD错误,B正确.2.(2017海南卷)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m 和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是()A.若μ≠0,则k= B.若μ≠0,则k=B. C.若μ=0,则k= D.若μ=0,则k=答案:BD.解析:三物块靠在一起,将以相同加速度向右运动;则加速度;所以,R和Q之间相互作用力,Q与P之间相互作用力;所以;由于谈论过程与μ是否为零无关,故恒成立,故AC错误,BD正确.3. (2017浙江卷)拿一个长约1.5m的玻璃筒,一端封闭,另一端有开关,把金属片和小羽毛放到玻璃筒里.把玻璃筒倒立过来,观察它们下落的情况,然后把玻璃筒里的空气抽出,再把玻璃筒倒立过来,再次观察它们下落的情况,下列说法正确的是A.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛下落一样快B.玻璃筒充满空气时,金属片和小羽毛均做自由落体运动C.玻璃筒抽出空气后,金属片和小羽毛下落一样快D.玻璃筒抽出空气后,金属片比小羽毛下落快答案:C解析:抽出空气前.金属片和口小羽毛受到空气阻力的作用,但金属片质量大.加加速度大,所以金属片下落快.但金属片和小羽毛都不是做自田落体运动.故AB错误.抽出出空气后金属片和小羽毛都不受空气阻力作用.只受重力作用运动,都为加速度为重力加速度做自由落体运动,下落一样快.故C正碗.D错误.4.(2017海南卷)一轻弹簧的一端固定在倾角为θ的固定光滑斜面的底部,另一端和质量为m的小物块a相连,如图所示.质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上,此时弹簧的压缩量为x0,从t=0时开始,对b施加沿斜面向上的外力,使b始终做匀加速直线运动.经过一段时间后,物块a、b分离;再经过同样长的时间,b距其出发点的距离恰好也为x0.弹簧的形变始终在弹性限度内,重力加速度大小为g.求(1)弹簧的劲度系数;(2)物块b加速度的大小;(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式.答案:(1)弹簧的劲度系数为;(2)物块b加速度的大小为;(3)在物块a、b分离前,外力大小随时间变化的关系式F=mgsinθ+(t<)解析:(1)对整体分析,根据平衡条件可知,沿斜面方向上重力的分力与弹簧弹力平衡,则有:kx0=(m+m)gsinθ,解得:k=①(2)由题意可知,b经两段相等的时间位移为x0;由匀变速直线运动相临相等时间内位移关系的规律可知:=②说明当形变量为x1=x0﹣=时二者分离;对m分析,因分离时ab间没有弹力,则根据牛顿第二定律可知:kx1﹣mgsinθ=ma ③联立①②③解得:a=(3)设时间为t,则经时间t时,ab前进的位移x=at2=则形变量变为:△x=x0﹣x对整体分析可知,由牛顿第二定律有:F+k△x﹣(m+m)gsinθ=(m+m)a解得:F=mgsinθ+因分离时位移x=由x==at2解得:t=故应保证t<,F表达式才能成立.5.(2017全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1<s0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度v0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗.训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度.答案:(1)220102v v gs - (2)210120()2s v v s + 解析:(1)设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ,则冰球在冰面上滑行的加速度a 1=μg ① 由速度与位移的关系知–2a 1s 0=v 12–v 02 ② 联立①②得220110=2v v a g gs μ-= ③ (2)设冰球运动的时间为t ,则01v v t gμ-= ④ 又2112s at = ⑤ 由③④⑤得210120()2s v v a s += ⑥6.(2017全国卷Ⅲ)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s.A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2.求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离.答案:(1)1 m/s (2)1.9 m解析:(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A 、B 和木板所受的摩擦力大小分别为f 1、f 2和f 3,A 和B 相对于地面的加速度大小分别是a A 和a B ,木板相对于地面的加速度大小为a 1.在物块B 与木板达到共同速度前有11A f m g μ= ①21B f m g μ= ②32()A B f m m m g μ=++ ③由牛顿第二定律得1A A f m a = ④2B B f m a = ⑤2131f f f ma --= ⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1.由运动学公式有101B v v a t =- ⑦111v a t = ⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得1 1 m/s v = ⑨对A 有212A v v a t =-+ ⑬在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为21122212s v t a t =- ⑭在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为2012121()()2A A s v t t a t t =+-+ ⑮ A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同. 因此A 和B 开始运动时,两者之间的距离为01A B s s s s =++ ⑯ 联立以上各式,并代入数据得0 1.9 m s = ⑰ (也可用如图的速度–时间图线求解)。
高考物理试卷分类汇编物理牛顿运动定律(及答案)含解析

高考物理试卷分类汇编物理牛顿运动定律(及答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1.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.2.如图甲所示,质量为m 的A 放在足够高的平台上,平台表面光滑.质量也为m 的物块B 放在水平地面上,物块B 与劲度系数为k 的轻质弹簧相连,弹簧 与物块A 用绕过定滑轮的轻绳相连,轻绳刚好绷紧.现给物块A 施加水平向右的拉力F (未知),使物块A 做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为a ,重力加速度为,g A B 、均可视为质点.(1)当物块B 刚好要离开地面时,拉力F 的大小及物块A 的速度大小分别为多少; (2)若将物块A 换成物块C ,拉力F 的方向与水平方向成037θ=角,如图乙所示,开始时轻绳也刚好要绷紧,要使物块B 离开地面前,物块C 一直以大小为a 的加速度做匀加速度运动,则物块C 的质量应满足什么条件?(0sin 370.6,cos370.8==) 【答案】(1)2;amgF ma mg v k=+=(2)343C mg m g a ≥-【解析】 【分析】 【详解】(1)当物块B 刚好要离开地面时,设弹簧的伸长量为x ,物块A 的速度大小为v ,对物块B 受力分析有mg kx = ,得:mgx k =. 根据22v ax =解得:22amgv ax k==对物体A:F T ma -=; 对物体B:T=mg ,解得F=ma+mg ;(2)设某时刻弹簧的伸长量为x .对物体C ,水平方向:1cos C F T m a θ-=,其中1T kx mg =≤;竖直方向:sin C F m g θ≤; 联立解得 343C mgm g a≥-3.质量m =2kg 的物块自斜面底端A 以初速度v 0=16m/s 沿足够长的固定斜面向上滑行,经时间t =2s 速度减为零.已知斜面的倾角θ=37°,重力加速度g 取10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:(1)物块上滑过程中加速度大小; (2)物块滑动过程摩擦力大小; (3)物块下滑所用时间.【答案】(1)8m/s 2;(2)4N ;(3)s【解析】 【详解】(1)上滑时,加速度大小(2)上滑时,由牛顿第二定律,得:解得(3)位移下滑时,由牛顿第二定律,得解得 由,解得=s4.如图所示,一段平直的马路上,一辆校车从一个红绿灯口由静止开始做匀加速直线运动,经36 m 速度达到43.2 km/h ;随后保持这一速度做匀速直线运动,经过20 s ,行驶到下一个路口时,司机发现前方信号灯为红灯便立即刹车,校车匀减速直线行驶36 m 后恰好停止.(1)求校车匀加速运动的加速度大小a 1;(2)若校车总质量为4 500 kg ,求校车刹车时所受的阻力大小; (3)若校车内坐有一质量为30 kg 的学生,求该学生在校车加速过程中座椅对学生的作用力F的大小.(取g =10 m/s 2,结果可用根式表示)【答案】(1)22/m s (2)9000N (3)6026N 【解析】 【分析】(1)根据匀加速运动的速度位移关系可求加速度;(2)根据匀减速运动的速度位移关系可求加速度;根据牛顿第二定律可求阻力; (3)座椅对学生的作用力的水平分力等于mg ,F 的竖直分力的竖直分力等于重力,水平分力提供加速度.根据力的合成可求. 【详解】(1)由匀加速直线运动公式可知v 2=2a 1x 1, 得加速度a 1=2 m/s 2(2)由匀减速直线运动公式得:0-v 2=-2a 2x 3 解得a 2=2 m/s 2 F 阻=Ma 2=9000 N.(3)匀加速运动过程中,座椅对学生的作用力为F ,F 的竖直分力等于mg ,F 的水平分力由牛顿第二定律可得F 水平=ma 1 F =()()221mg ma +得F =6026 N.5.质量9kg M =、长1m L =的木板在动摩擦因数10.1μ=的水平地面上向右滑行,当速度02m/s v =时,在木板的右端轻放一质量1kg m =的小物块如图所示.当小物块刚好滑到木板左端时,物块和木板达到共同速度.取210m/s g =,求:(1)从木块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t ; (2)小物块与木板间的动摩擦因数2μ. 【答案】(1)1s (2)0.08 【解析】 【分析】 【详解】(1)设木板在时间t 内的位移为x 1;铁块的加速度大小为a 2,时间t 内的位移为x 2 则有210112x v t a t =-22212x a t =12x L x =+又012v a t a t -=代入数据得t =1s(2)根据牛顿第二定律,有121()M m g mg Ma μμ++=22mg ma μ=解得20.08μ=6.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10m/s .当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5s ).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍,g 取10m/s 2.(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15m ,他采取上述措施能否避免闯警戒线? (2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中至少应保持多大距离?【答案】(1)见解析(2)2.5m 【解析】 【分析】(1)根据甲车刹车时的制动力求出加速度,再根据位移时间关系求出刹车时的位移,从而比较判定能否避免闯红灯;(2)根据追及相遇条件,由位移关系分析安全距离的大小. 【详解】(1)甲车紧急刹车的加速度为210.44/a g m s ==甲车停下来所需时间0112.5v t s a == 甲滑行距离 20112.52v x m a == 由于12.5 m <15 m ,所以甲车能避免闯红灯;(2)乙车紧急刹车的加速度大小为:220.55/a g m s ==设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离0x ,在乙车刹车2t 时刻两车速度相等,0120022()v a t t v a t -+=-解得2 2.0t s =此过程中乙的位移: 220002121152x v t v t a t m =+-= 甲的位移:210021021()()12.52x v t t a t t m =+-+= 所以两车安全距离至少为:012 2.5x x x m =-= 【点睛】解决本题的关键利用牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式进行求解.注意速度大者减速追速度小者,判断能否撞上,应判断速度相等时能否撞上,不能根据两者停下来后比较两者的位移去判断.7.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重.一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下.落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为75m ,当落到离地面30m 的位置时开始制动,座舱均匀减速.重力加速度g 取102/m s ,不计空气阻力. (1)求座舱下落的最大速度; (2)求座舱下落的总时间;(3)若座舱中某人用手托着重30N 的铅球,求座舱下落过程中球对手的压力. 【答案】(1)30m/s (2)5s .(3)75N . 【解析】试题分析:(1)v 2=2gh; v m =30m/s⑵座舱在自由下落阶段所用时间为:2112h gt =t 1=3s 座舱在匀减速下落阶段所用的时间为:t 2=2hv ==2s 所以座舱下落的总时间为:t =t 1+t 2=5s⑶对球,受重力mg 和手的支持力N 作用,在座舱自由下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =mg 解得:N =0根据牛顿第三定律有:N′=N =0,即球对手的压力为零 在座舱匀减速下落阶段,根据牛顿第二定律有mg -N =ma根据匀变速直线运动规律有:a =2202v h -=-15m/s 2解得:N =75N (2分)根据牛顿第三定律有:N′=N =75N ,即球对手的压力为75N考点:牛顿第二及第三定律的应用8.如图所示,某货场而将质量为m 1="100" kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R="1.8" m .地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A 、B ,长度均为l=2m ,质量均为m 2="100" kg ,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g="10" m/s 2)(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力.(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B 时,木板B 开始滑动,求μ1应满足的条件.(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间. 【答案】(1)3000N F N = (2)0.4<μ1<0.6 (3)t =0.4s 【解析】 【分析】 【详解】(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为V 0,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得,21012mgR m v =① 设货物在轨道末端所受支持力的大小为F N ,根据牛顿第二定律得2011N v F m g m R-= ② 联立以上两式代入数据得3000N F N = ③根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N ,方向竖直向下. (2)若滑上木板A 时,木板不动,由受力分析得μ1m 1g ⩽μ2(m 1+2m 2)g ④ 若滑上木板B 时,木板B 开始滑动,由受力分析得μ1m 1g >μ2(m 1+m 2)g ⑤ 联立④⑤式代入数据得0.4<μ1⩽0.6 ⑥. (3)当μ1=0.5时,由⑥式可知,货物在木板A 上滑动时,木板不动. 设货物在木板A 上做减速运动时的加速度大小为a 1, 由牛顿第二定律得μ1m 1g ⩽m 1a 1 ⑦ 设货物滑到木板A 末端是的速度为V 1,由运动学公式得V 12−V 02=−2a 1L ⑧联立①⑦⑧式代入数据得V1=4m/s⑨设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得V1=V0−a1t ⑩联立①⑦⑨⑩式代入数据得t=0.4s9.2019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。
全国各地高考招生物理试题汇编 牛顿运动定律(附答案解析)

全国各地高考招生物理试题汇编 牛顿运动定律(附答案解析)2(海南卷).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 答案:C14(安徽高考).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F N 分别为(重力加速度为g )A .(sin cos )T m g a θθ=+ (c o s s i n N F m g a θθ=-B .(cos sin )T m g a θθ=+ (s i n c o s N F m g a θθ=-C .(cos sin )T m a g θθ=- (c o s s i n N F m g a θθ=+D .(sin cos )T m a g θθ=- (s i n c o s N F mg a θθ=+【答案】A14(全国新课标I )、右图是伽利略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。
撤据表中的数据,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 答案:C解析:分析表中数据,发现物体运动的距离之比近似等于时间平方之比,所以C 选项正确14【江苏高考】. (16 分)如图所示,将小砝码置于桌面上的薄纸板上,用水平向右的拉力将纸板迅速抽出, 砝码的移动很小,几乎观察不到,这就是大家熟悉的惯性演示实验. 若砝码和纸板的质量分别为m 1 和m 2,各接触面间的动摩擦因数均为μ. 重力加速度为g. (1)当纸板相对砝码运动时,求纸板所受摩擦力的大小; (2)要使纸板相对砝码运动,,求需所拉力的大小;(3)本实验中,m 1 =0. 5 kg,m 2 =0. 1 kg,μ=0. 2,砝码与纸板左端的距离d =0. 1 m,取g =10 m/ s 2. 若砝码移动的距离超过l =0. 002 m,人眼就能感知. 为确保实验成功,纸板所需的拉力至少多大? 答案:19【广东高考】.如图7,游乐场中,从高处A 到水面B 处有两条长度相同的光滑轨道。
2017年高考物理真题分类题库考点三 牛顿运动定律

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考点三牛顿运动定律1.(2017·全国丙卷·T25)如图,两个滑块A和B的质量分别为m A=1 kg和m B=5 kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s。
A、B相遇时,A与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小g取10 m/s2。
求(1)B与木板相对静止时,木板的速度。
(2)A、B开始运动时,两者之间的距离。
【解题指南】解答本题可按以下思路:(1)对A、B及木板受力分析,利用牛顿第二定律列方程。
(2)利用运动学公式求木板的速度。
(3)利用运动学公式求各自发生的位移。
【解析】(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。
设A、B与木板间的摩擦力的大小分别为f1、f2,木板与地面间的摩擦力的大小为f3,A、B、木板相对于地面的加速度大小分别是a A、a B和a1在滑块B与木板达到共同速度前有:f1=μ1m A g ○1f2=μ1m B g ○2f3=μ2(m A+m B+m)g ③由牛顿第二定律得f1=m A a A ○4f 2=m B a B ○5f 2-f 1-f 3=ma 1 ○6设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1。
由运动学公式有v 1=v 0-a B t 1 ○7v 1=a 1t 1 ○8联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:t 1=0.4 s , v 1=1 m/s ○9(2)在t 1时间间隔内,B 相对于地面移动的距离201112B B s v t a t =-○10 设在B 与木板达到共同速度v 1后,木板的加速度大小为a 2,对于B 与木板组成的体系,由牛顿第二定律有: f 1+f 3=(m B +m )a 2 ○11由①②④⑤式知,a A =a B ;再由⑦⑧可知,B 与木板达到共同速度时,A 的速度大小也为v 1,但运动方向与木板相反,由题意知,A 和B 相遇时,A 与木板的速度相同,设其大小为v 2。
三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类汇总:牛顿运动定律的应用

三年高考(2017-2019)各地高考物理真题分类牛顿运动定律的应用 本文档中含有大量公式,在网页显示可能会出现位置错误的情况,下载后均能正常显示,欢迎下载!选择题1.(2019•海南卷•T5)如图,两物块P 、Q 置于水平地面上,其质量分别为m 、2m ,两者之间用水平轻绳连接。
两物块与地面之间的动摩擦因数均为µ,重力加速度大小为g ,现对Q 施加一水平向右的拉力F ,使两物块做匀加速直线运动,轻绳的张力大小为A.B. C. D. 【答案】D【解析】 根据牛顿第二定律,对PQ 的整体:F -µ·3mg =3ma ;对物体P:T -µmg =ma ;解得,故选D. 2.(2018·新课标I 卷)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【答案】A【解析】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。
由牛顿运动定律,F -mg+F 弹=ma ,F 弹=k(x 0-x),kx 0=mg ,联立解得F=ma+ kx ,对比题给的四个图象,可能正确的是A 。
非选择题:3.(2019•江苏卷•T22)如图所示,质量相等的物块A 和B 叠放在水平地面上,左边缘对齐.A 2F mg μ-13F mg μ+13F mg μ-13F 13T F=与B 、B 与地面间的动摩擦因数均为μ。
先敲击A ,A 立即获得水平向右的初速度,在B 上滑动距离L 后停下。
接着敲击B ,B 立即获得水平向右的初速度,A 、B 都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .求:(1)A 被敲击后获得的初速度大小v A ;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B 运动加速度的大小a B 、a B ';(3)B 被敲击后获得的初速度大小v B .【答案】(1)(2)a B =3μg ,a B ′=μg;(3)【解析】(1)由牛顿运动定律知,A 加速度的大小a A=μg匀变速直线运动2a A L =v A 2解得(2)设A 、B 的质量均为m对齐前,B 所受合外力大小F =3μmg由牛顿运动定律F =ma B ,得a B =3μg对齐后,A 、B 所受合外力大小F ′=2μmg由牛顿运动定律F ′=2ma B ′,得a B ′=μg(3)经过时间t ,A 、B 达到共同速度v ,位移分别为x A 、x B ,A 加速度的大小等于a A 则v =a A t ,v =v B –a B t且x B –x A =L解得。
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2017-2022年近6年全国卷高考物理真题分类汇编:牛顿运动定律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题(本大题共6小题)1.(2022·全国·高考真题)如图,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长L。
一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。
当两球运动至二者相距35L时,它们加速度的大小均为()A.58FmB.25FmC.38FmD.310Fm2.(2019·全国·高考真题)如图,在固定斜面上的一物块受到一外力F的作用,F平行于斜面向上.若要物块在斜面上保持静止,F的取值应有一定范围,已知其最大值和最小值分别为F1和F2(F2>0).由此可求出A.物块的质量B.斜面的倾角C.物块与斜面间的最大静摩擦力D.物块对斜面的正压力3.(2019·全国·高考真题)如图所示,在倾角为30 的足够长的光滑的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用.力F可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正).已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率,则这四个速率中最大的是()A.v B.v C.v D.v4.(2018·全国·高考真题)如图,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,小球稳定的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5.(2018·全国·高考真题)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.6.(2018·全国·高考真题)如图所示,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()A .B .C .D .二、多选题(本大题共8小题)7.(2021·全国·高考真题)水平桌面上,一质量为m 的物体在水平恒力F 拉动下从静止开始运动,物体通过的路程等于0s 时,速度的大小为0v ,此时撤去F ,物体继续滑行02s 的路程后停止运动,重力加速度大小为g ,则( )A .在此过程中F 所做的功为2012mv B .在此过中F 的冲量大小等于032mvC .物体与桌面间的动摩擦因数等于2004v s gD .F 的大小等于物体所受滑动摩擦力大小的2倍8.(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/s 2.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0.210.(2018·全国·高考真题)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0v 、1v 、1t 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11.(2018·全国·高考真题)一质点开始时做匀速直线运动,从某时刻起受到一恒力作用.此后,该质点的动能可能( )A .一直增大B .先逐渐减小至零,再逐渐增大C .先逐渐增大至某一最大值,再逐渐减小D .先逐渐减小至某一非零的最小值,再逐渐增大12.(2008·全国·高考真题)如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动13.(2018·全国·高考真题)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。
当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连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以大小为23a的加速度向西行驶时,连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.1814.(2019·全国·高考真题)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。
若它们下落相同的距离,则()A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功三、实验题(本大题共1小题)15.(2019·全国·高考真题)如图(a),某同学设计了测量铁块与木板间动摩擦因数的实验.所用器材有:铁架台、长木板、铁块、米尺、电磁打点计时器、频率50Hz的交流电源,纸带等.回答下列问题:(1)铁块与木板间动摩擦因数μ=______(用木板与水平面的夹角θ、重力加速度g和铁块下滑的加速度a表示)(2)某次实验时,调整木板与水平面的夹角θ=30°.接通电源.开启打点计时器,释放铁块,铁块从静相邻的计数点间还有4个点未画出).重力加速度为9.8 m/s2.可以计算出铁块与木板间的动摩擦因数为_____________(结果保留2位小数).四、解答题(本大题共7小题)16.(2020·全国·高考真题)如图,一竖直圆管质量为M,下端距水平地面的高度为H,顶端塞有一质量为m的小球。
圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。
已知M =4m,球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg, g为重力加速度的大小,不计空气阻力。
(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;(2)管第一次落地弹起后,在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度;(3)管第二次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满足的条件。
17.(2020·全国·高考真题)我国自主研制了运-20重型运输机。
飞机获得的升力大小F可用2=描F kv写,k为系数;v是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为51.6910kg⨯,装载货物前⨯时,起飞离地速度为66 m/s;装载货物后质量为51.2110kg后起飞离地时的k值可视为不变。
(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度;(2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。
18.(2017·全国·高考真题)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s ,A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2,求:(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离。
19.(2017·全国·高考真题)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离0s 和1s (01s s )处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示.训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度0v 击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗,训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处.假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为1v ,重力加速度大小为g ,求:(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。
20.(2019·全国·高考真题)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=10m/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。
21.(2018·全国·高考真题)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4.5m ,如图(a )所示.0=t 时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至1t s =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1s 时间内小物块的v t -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10m/s 2.求(1)木板与地面间的动摩擦因数1μ及小物块与木板间的动摩擦因数2μ;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.22.(2018·全国·高考真题)奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km的高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录.取重力加速度的大小g=10m/s2.(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km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Ff=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图象如图所示,若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受的阻力系数.(结果保留1位有效数字)参考答案:1.A2.C3.C4.A5.A6.A7.BC8.BCD9.AB10.ACD11.ABD12.AD13.BC14.BD15. sin cos g a g θθ- 0.35 16.(1)a 1=2g ,a 2=3g ;(2)11325H H =;(3)152125L H ≥ 17.(1)278m/s v =;(2)2m/s 2,39s t = 18.(1)1m/s ;(2)1.9m 。