2019年高考物理二輪復習專題03牛頓運動定律練含解析.docx

牛頓運動定律1如圖所示，釘子A、B相距5l，處于同一高度細線的一端系有質量為M的小物塊，另一端繞過A固定于B質量為m的小球固定在細線上C點，B、C間的線長為3l用手豎直向下拉住小球，使小球和物塊都靜止，此時BC與水平方向的夾角為53松手后，小球運動到與A、B相同高度時的速度恰好為零，然后向下運動忽略一切摩擦，重力加速度為g，取sin53=0.8，cos53=0.6求：（1）小球受到手的拉力大小F；（2）物塊和小球的質量之比M:m；（3）小球向下運動到最低點時，物塊M所受的拉力大小T【來源】2018年全國普通高等學校招生統(tǒng)一考試物理（江蘇卷）【答案】 （1） （2） （3）（）（3）根據(jù)機械能守恒定律，小球回到起始點設此時AC方向的加速度大小為a，重物受到的拉力為T牛頓運動定律MgT=Ma 小球受AC的拉力T=T牛頓運動定律Tmgcos53=ma解得（）點睛：本題考查力的平衡、機械能守恒定律和牛頓第二定律。解答第（1）時，要先受力分析，建立豎直方向和水平方向的直角坐標系，再根據(jù)力的平衡條件列式求解；解答第（2）時，根據(jù)初、末狀態(tài)的特點和運動過程，應用機械能守恒定律求解，要注意利用幾何關系求出小球上升的高度與物塊下降的高度；解答第（3）時，要注意運動過程分析，弄清小球加速度和物塊加速度之間的關系，因小球下落過程做的是圓周運動，當小球運動到最低點時速度剛好為零，所以小球沿AC方向的加速度（切向加速度）與物塊豎直向下加速度大小相等。2【2015海南8】（多選）如圖所示，物塊a、b和c的質量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細線懸掛于固定點O；整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)；現(xiàn)將細繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對原長的伸長分別為l1和l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間： （ ）Aa1=3g Ba1=0 Cl1=2l2 Dl1=l2【答案】AC【考點定位】牛頓第二定律的瞬時性【名師點睛】做本類型題目時，需要知道剪斷細線的瞬間，彈簧來不及發(fā)生變化，即細線的拉力變?yōu)榱?，彈簧的彈力吧不變，然后根?jù)整體和隔離法分析。3【2015海南9】（多選）如圖所示，升降機內有一固定斜面，斜面上放一物體，開始時升降機做勻速運動，物塊相對斜面勻速下滑，當升降機加速上升時： （ ）A物塊與斜面間的摩擦力減小B物塊與斜面間的正壓力增大C物塊相對于斜面減速下滑D物塊相對于斜面勻速下滑【答案】BD【考點定位】牛頓第二定律【名師點睛】做本題的關鍵是受力分析，知道變化前后，力的變化，然后根據(jù)力的分解和牛頓第二定律進行解題。4【2015上海3】如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣對其作用力可能是： （ ）A B C D【答案】B【解析】 小鳥沿虛線斜向上加速飛行，說明合外力方向沿虛線斜向上，小鳥受兩個力的作用，空氣的作用力和重力，如下圖所示：【考點定位】 牛頓第二定律【名師點睛】 本題以實際情境為命題背景，考查力與運動的關系、合力與分力的關系等知識點，意在考查考生對物理基本規(guī)律的理解能力和靈活運用物理規(guī)律解決實際問題的能力。本題的要點是理解合力和分力的關系，對小鳥進行受力分析可以較快解決問題。5【2015全國新課標25】一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示。時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至時木板與墻壁碰撞（碰撞時間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內小物塊的圖線如圖（b）所示。木板的質量是小物塊質量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板與地面間的動摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長度；（3）木板右端離墻壁的最終距離?！敬鸢浮浚?）（2）（3）木塊繼續(xù)減速，加速度仍為 假設又經歷二者速度相等，則有解得此過程，木板位移末速度滑塊位移此后木塊和木板一起勻減速。二者的相對位移最大為滑塊始終沒有離開木板，所以木板最小的長度為（3）最后階段滑塊和木板一起勻減速直到停止，整體加速度位移所以木板右端離墻壁最遠的距離為【考點定位】 牛頓運動定律【名師點睛】分階段分析，環(huán)環(huán)相扣，前一階段的末狀態(tài)即后一階段的初始狀態(tài)，認真沉著，不急不躁6【2016江蘇卷】如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中A桌布對魚缸摩擦力的方向向左B魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將增大D若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面【答案】BD【考點定位】力與運動【方法技巧】本題重在分析清楚魚缸的受力情況、運動情況。先在桌布上加速，后在桌面上減速。魚缸受桌布的滑動摩擦力與貓拉力的大小無關。1如圖所示，相同質量的兩物塊從底邊長相同、傾角不同的固定斜面最高處同時由靜止釋放且下滑到底端，下面說法正確的是 ( )A若斜面光滑，兩物塊一定同時運動到斜面底端B若斜面光滑，傾角小的斜面上的物塊一定先運動到斜面底端C若兩物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)相同，傾角大的斜面上的物塊損失的機械能大D若兩物塊到達底面時的動能相同，傾角大的斜面與物塊間的動摩擦因數(shù)大【答案】 D【解析】【詳解】【點睛】本題考查學生對動能定理及功能關系的理解與應用； 對于兩種情況進行比較的問題，一定要注意要找出相同條件后，再進行分析.2足球比賽防守球員在本方禁區(qū)內犯規(guī)，被裁判吹罰點球。假設運動員在距球門正前方s 處的罰球點，準確地從球門正中央橫梁下邊緣踢進點球橫梁下邊緣離地面的高度為h，足球質量為m， 空氣阻力忽略不計運動員至少要對足球做的功為W下面給出功W 的四個表達式中只有一個是合理的，你可能不會求解W，但是你可以通過一定的物理分析，對下列表達式的合理性做出判斷根據(jù)你的判斷，W 的表達式最合理應為（ ）Amgh BC D【答案】 B【解析】【分析】結合單位制以及能量守恒定律進行判斷，即表達式的單位是J，等于勢能與動能的增加量之和【詳解】足球重力勢能增加量為mgh，動能增加量大于零，故功大于mgh，故A錯誤；當S0時，一定有Wmgh，故B正確；功等于機械能增量，故功Wmgh，但S取一定的值時，此式可能小于mgh，矛盾，故C錯誤；等號右邊單位為：，不是焦耳，故D錯誤；故選B?！军c睛】本題關鍵抓住功等于機械能增加量，一定大于mgh，同時結合單位為J進行判斷。3如圖a所示，在光滑水平面上，O為水平直線MN上的一點，質量為m的質點在O點的左方時受到水平向右的恒力作用，運動到O點的右方時，同時還受到水平恒力的作用，設質點從圖示位置由靜止開始運動，其v-t圖象如圖b所示，在0-時間內，下列說法錯誤的是( )A質點在O點右方運動的時間為B質點在O點的左方加速度大小為C的大小為D質點在0-這段時間內的最大位移為【答案】 C【解析】【詳解】4質量是m的物體在粗糙的水平面上受水平恒定拉力F的作用，從靜止出發(fā)，經過時間t速度達到v，要使物體從靜止出發(fā)速度達到2v，下列方法可行的是？ ( )A力F增加為原來的二倍 B力F和動摩擦因數(shù)都增加為原來的二倍C質量增加為原來的二倍 D質量、力、時間都增加為原來的二倍【答案】 D【解析】【分析】物體在拉力作用下做勻加速直線運動，根據(jù)加速度的變化，通過牛頓第二定律來判斷可行的方法【詳解】【點睛】解決本題的關鍵通過速度公式和牛頓第二定律找到速度與力、質量、動摩擦因數(shù)以及時間的關系式，然后進行討論. 5（多選）如圖甲所示，水平地面上固定一帶擋板的長木板，一輕彈簧左端固定在擋板上，右端接觸滑塊，彈簧被壓縮0.4 m后鎖定，t0時解除鎖定，釋放滑塊計算機通過滑塊上的速度傳感器描繪出滑塊的vt圖象如圖乙所示，其中Oab段為曲線，bc段為直線，傾斜直線Od是t0時的速度圖線的切線，已知滑塊質量m2.0 kg，取g10 m/s2，則下列說法正確的是()A滑塊被釋放后，先做勻加速直線運動，后做勻減速直線運動B彈簧恢復原長時，滑塊速度最大C彈簧的勁度系數(shù)k175 N/mD該過程中滑塊的最大加速度為30 m/s2【答案】 CD【解析】【詳解】6（多選）如圖所示，質量均為1kg的兩個物體A、B放在水平地面上相距9m，它們與水平地面的動摩擦因數(shù)均為=0.2.現(xiàn)使它們分別以大小vA=6m/s和vB=2m/s的初速度同時相向滑行，不計物體的大小，取g=10m/s2則（）A它們經過2s相遇B它們經過4s相遇C它們在距離物體A出發(fā)點8m 處相遇D它們在距離物體A出發(fā)點6m處相遇【答案】 AC【解析】【分析】先根據(jù)牛頓第二定律求出兩個物體的加速度，然后計算出物體B停止運動的時間，得出A、B的位置，最后再求出接下來的運動時間【詳解】對物體A受力分析，均受到重力、支持力和滑動摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律，有：-mg=ma，故加速度為：a1=-g=-2m/s2；同理物體B的加速度為：a2=-g=-2m/s2；B物體初速度較小，首先停止運動，故其停止運動的時間為：該段時間內物體A的位移為：xA1=vAt1+a1t12=5m物體B的位移為：xB=vBt1+a2t12=1m【點睛】本題關鍵是邊計算邊分析確定兩物體的運動情況，多次根據(jù)運動學公式列式求解；同時要注意字母較多，要注意字母的含義，最好能畫出情境圖，將已知量都標到圖上7如圖所示,一水平長L=25m的傳送帶與木板靠在一起,且上表面在同一水平面,皮帶以嗎3m/s勻速順時針轉動,現(xiàn)在在傳送帶左端無初速度放上一質量m=1kg的小物塊(可視為質點),小物塊與傳送帶及小物塊與木板上表面之間的動摩擦因數(shù)均為,=0.2經過一段時間,小物塊被傳送到傳送帶的右端,隨后小物塊平穩(wěn)滑上右端木板上的同時(小物塊從傳送帶滑上木板時速度大小不變)在木板右側施加一個水平向右的恒力F,F作用了=1s后小物塊與木板速度恰好相等,此時撒去F,最終小物塊沒有從木板上滑下,已知木板質量M=4kg,木板與地面間動摩擦因數(shù)=0.3,重力加速度g取10m/s。求:(1)小物塊與傳送帶問的相對位移大小;(2)水平恒力F的大小;(3)木板上表面至少多長(計算結果保留2位有效數(shù)字)?！敬鸢浮?（1）（2） （3）【解析】【詳解】（1）對小物塊由牛頓第二定律有，解得若小物塊一直加速到右端，設到右端速度為得，解得因為，所以小物塊先加速到與傳送帶共速，然后一起勻速運動至右端 設需時間加速到共速時間內皮帶位移時間內小物塊位移（3）由于，共速后小物塊將以勻減速到停止，而木板以勻減速運動對木板由牛頓第二定律有得全過程木板位移，解得全過程小物塊位移所以板長8如圖所示，質量，的木板靜止在光滑水平地面上。木板右端與豎直墻壁之間距離為，其上表面正中央放置一個質量的小滑塊與之間動摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用大小為的推力水平向右推，兩者發(fā)生相對滑動，作用后撤去推力。通過計算可知，在與墻壁碰撞時。沒有滑離。設與墻壁碰撞時間極短，且無機械能損失，重力加速度求：(1)相對滑動的整個過程中。相對向左滑行的最大距離；(2)相對滑動的整個過程中，、系統(tǒng)產生的摩擦熱?！敬鸢浮?(1)(2)，方向向右，方向向左設A、B速度相等經歷的時間為t2 得在此時間內B運動的位移為s2+s