高考物理 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律B卷解析

1、第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律（b卷）一、選擇題（本題共8小題，每小題4分，共32分.在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確,有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確.全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分）1.關(guān)于慣性，正確的說法是()a.慣性是指物體原來靜止的總有保持靜止、原來運(yùn)動(dòng)的總有保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)b.靜止的火車起動(dòng)時(shí)速度變化緩慢，是因?yàn)槲矬w靜止時(shí)慣性大c.國(guó)際乒聯(lián)規(guī)定，自2000年10月1日起，采用大些的球用于比賽，是為了使球慣性增大，增強(qiáng)觀賞性解析：任何物體都具有慣性，它是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種性質(zhì)，慣性的大小只與質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量大，慣性大.故ac選項(xiàng)正確.答案：ac2

2、.兩種物體a、b間的質(zhì)量關(guān)系是ma>mb，讓它們從同一高度同時(shí)開始下落，運(yùn)動(dòng)中它們受到的阻力相等，則()a.兩物體的加速度不等，同時(shí)到達(dá)地面b.兩物體的加速度不等，a先到達(dá)地面c.兩物體的加速度相等，同時(shí)到達(dá)地面d.兩物體的加速度相等，a先到達(dá)地面解析：由牛頓第二定律得物體下落的加速度為a= =g-可知aa>ab，再由h= at2得ta<tb，故b選項(xiàng)正確.答案：b3.如圖所示，小車在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車與木塊間動(dòng)摩擦因數(shù)不為零，此時(shí)彈簧為拉伸狀態(tài)，則木塊受到的靜摩擦力() 解析：設(shè)彈簧對(duì)木塊的拉力為f，木塊受到的靜摩擦力為f,由于木塊向右運(yùn)動(dòng)時(shí)受的合力一定為ma，

3、所以當(dāng)f>ma時(shí)，f向左；當(dāng)f=ma時(shí)，f=0；當(dāng)f<ma時(shí)，f向右，故選項(xiàng)abc正確.答案：abc4.一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為 g，g為重力加速度.人對(duì)電梯底部的壓力為()a. mg d. mg解析：n-mg=mgn=mg,由于人對(duì)電梯的壓力與電梯對(duì)人的支持力是作用力和反作用力，故選項(xiàng)d正確.答案：d5.如圖所示，質(zhì)量為m的斜面a置于粗糙水平地面上，動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體b與斜面間無(wú)摩擦.在水平向左的推力f作用下，a與b一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，物體b的質(zhì)量為m，則它們的加速度a及推力f的大小為()a.a=gsin,f=(m+m)g(+sin)b.a=gcos

4、,f=(m+m)gcosc.a=gtan,f=(m+m)g(+tan)d.a=gcot,f=(m+m)g解析：先對(duì)整體進(jìn)行分析，利用牛頓第二定律f- (m+m)g=(m+m)a,隔離物體b受力求出加速度a=gtan，化簡(jiǎn)后知c正確. 答案：c6.如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量分別為m1和m2的木塊a和b之間用輕彈簧相連，在拉力f作用下，以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻突然撤去拉力f，此瞬時(shí)a和b的加速度為a1和a2，則()1=a2=0 1=a,a2=01=a,a2= ad.a1=a,a2=-a解析：在拉力f作用下，整體向右運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧的彈力為m1a，當(dāng)突然撤去拉力f，由于彈簧的彈力沒有“突變

5、”，所以a的加速度仍為a，而b的加速度方向向左，大小為a，故d選項(xiàng)正確.答案：d7.如圖所示，斜劈形物體的質(zhì)量為m，放在水平地面上，質(zhì)量為m的粗糙物塊以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度為零后又加速下滑，而m始終保持靜止，則在物塊m沿斜面上滑與下滑的過程中()d.地面對(duì)m的支持力總小于（m+m)g解析：物塊上滑和下滑的過程中，由于正壓力和接觸面的粗糙程度不變，所以m對(duì)m的摩擦力大小不變，但摩擦力的方向發(fā)生了改變，故m滑動(dòng)的加速度大小發(fā)生了改變，a正確，c錯(cuò)誤.物塊上滑和下滑的過程中加速度方向總是沿斜面向下的，此加速度有一個(gè)水平向左的分量和一個(gè)豎直向下的分量，故水平方向斜劈形物體始終受到地面向左

6、的靜摩擦的作用，豎直方向系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，地面對(duì)m的支持力總小于（m+m)g，故bd也正確.答案：abd8.如圖所示，一水平方向足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定的速度v1沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一個(gè)與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定的速率v2沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過一段時(shí)間又返回光滑水平面，速率為v2，則下列說法正確的是()1=v2時(shí)，才有v2=v11>v2時(shí)，則v2=v21<v2時(shí)，則v2=v12=v2解析：若v1>v21<v2，物體在傳送帶上先向左減速至零，后向右加速至v1后保持與傳送帶相對(duì)靜止以v1速度返回水平面.答案：bc二、非選擇題（本題共7小題，共68分.

7、答案算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）9.（8分）為測(cè)量木塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)讓木塊從斜面上端由靜止開始勻加速下滑，如圖所示，他使用的實(shí)驗(yàn)器材僅限于（1）傾角固定的斜面（傾角已知），（2）木塊，（3）秒表，（4）米尺.實(shí)驗(yàn)中記錄的數(shù)據(jù)是_.計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)的公式是=_.為了減少測(cè)量的誤差，可采用的辦法是_.解析：由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=at2知，只要測(cè)出斜邊長(zhǎng)s和下滑時(shí)間t，則可以計(jì)算出加速度.再由牛頓第二定律可以寫出加速度的表達(dá)式a=gsin-gcos，將此式代入s=at2得動(dòng)摩擦因數(shù)的表達(dá)式=tan-.答案：斜邊長(zhǎng)s和下滑時(shí)間ttan-多次測(cè)量取平均值10.（8分）如圖所示，質(zhì)量為m

8、的木板放在傾角為的光滑斜面上，質(zhì)量為m的人在木板上跑，假如腳與板接觸不打滑.要保持木板相對(duì)斜面靜止，人應(yīng)朝_方向跑動(dòng)，加速度大小為_.解析：對(duì)板，由牛頓第二定律可得：f1-mgsin=0對(duì)人，由牛頓第三定律知f1與f1等大反向，由牛頓第二定律可得：f1+mgsin=ma由以上二方程聯(lián)立求解得a=，方向沿斜面向下.答案：沿斜面向下11.(10分）重為200 kg的物體，置于升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上，從靜止開始上升，運(yùn)動(dòng)過程中臺(tái)秤的示數(shù)f與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示，求升降機(jī)在7 s內(nèi)上升的高度.(g=10 m/s2)解析：重物的重量為：g=mg=200×10 n=2×103 n在02 s時(shí)

9、間內(nèi)f1=3×103 n，超重，升降機(jī)加速度上升時(shí)a1= =3×m/s2=5 m/s2,2 s末上升高度為：x1=a1=×5×22 m=10 m2 s末的速度為：v1=a1t1=5×2 m/s=10 m/s在25 s的3 s時(shí)間內(nèi)升降機(jī)勻速上升，（因f2=2×103 n=g）x2=v1·t2=10×3 m=30 m在57 s的2 s時(shí)間內(nèi)f3=1×103 n，升降機(jī)減速上升加速度大小a3=g-f3m= m/s2=5 m/s2x3=v1·t3-a3=10×2 m-×5×

10、;22 m=10 m升降機(jī)在7 s內(nèi)上升的高度x=x1+x2+x3=10m+30m+10m=50 m.答案：50 m12.(10分）質(zhì)量為m=2.5 kg的一只長(zhǎng)方體形鐵箱在水平拉力f作用下沿水平面向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，鐵箱與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1=0.50.這時(shí)鐵箱內(nèi)一個(gè)質(zhì)量為m=0.5 kg的木塊恰好能靜止在后壁上（如圖所示），木塊與鐵箱內(nèi)壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2=0.25，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10 m/s2. 求：（1）木塊對(duì)鐵箱的壓力；（2）水平拉力f的大小.解析：(1)對(duì)木塊mg=2n,n= =20 n由牛頓第三定律可知，木塊對(duì)鐵箱的壓力為20 n，方向?yàn)樗较蜃?（2）對(duì)

11、木塊n=ma得a=nm=40 m/s2對(duì)整體f-1(m+m)g=(m+m)a得f=135 n.答案：（1）20 n方向向左（2）135 n13.(10分）如圖所示，傳送帶與地面的傾角=37°，從a到b的長(zhǎng)度為16 m，傳送帶以v0=10 m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端無(wú)初速的放一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,求物體從a運(yùn)動(dòng)到b所需的時(shí)間是多少？(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)解析：物體放在傳送帶上后，開始階段，傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一個(gè)沿斜面向下的滑動(dòng)摩擦力，物體由靜止開始

12、加速下滑，由牛頓第二定律得：mgsin+mgcos=ma1;所以：a1=gsin+gcos=10 m/s2;則第一階段物體加速至與傳送帶相等時(shí)需要的時(shí)間t1= =1 s;發(fā)生的位移：s=a1/2=5 m<16 m,即物體加速到速度為10 m/s時(shí)仍未到達(dá)b點(diǎn).當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時(shí)，由于<tan，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動(dòng)摩擦力，但合力沿傳送帶向下，物體繼續(xù)加速下滑，此時(shí),mgsin-mgcos=ma2，所以:a2=2 m/s2;設(shè)第二階段物體滑至到b的時(shí)間為t2則：lab-s=v0t2+，解得t2=1 s,t

13、2=-11 s（舍去）.故物體經(jīng)歷的總時(shí)間t=t1+t2=2 s.答案：2 s14.(10分）如圖所示，質(zhì)量m=8 kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平恒力f，f=8 n，當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5 m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)，質(zhì)量為m=2 kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2,小車足夠長(zhǎng).求從小物塊放上小車開始，經(jīng)過t=1.5 s小物塊通過的位移大小為多少？（取g=10 m/s2).解析：開始一段時(shí)間，物塊相對(duì)小車滑動(dòng)，兩者間相互作用的滑動(dòng)摩擦力的大小為ff=mg=4 n物塊在ff的作用下做加速運(yùn)動(dòng)，加速度為am= =2 m/s2，從靜止開始運(yùn)動(dòng)小

14、車在推力f和ff的作用下加速，加速度為am= =0.5 m/s2，初速度為v0=1.5 m/s設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1,兩者達(dá)到共同速度v，則有：v=amt1=v0+amt1代入數(shù)據(jù)可得：t1=1 s，v=2 m/s在這t1時(shí)間內(nèi)物塊向前運(yùn)動(dòng)的位移為s1= a m =1 m.以后兩者相對(duì)靜止，相互作用的動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力.將兩者作為一個(gè)整體，在f的作用下運(yùn)動(dòng)的加速度為a，則f=(m+m)a得a=0.8 m/s2在剩下的時(shí)間t2=t-t1=0.5 s內(nèi)，物塊運(yùn)動(dòng)的位移為s2=vt2+ a,得s2=1.1 m.可見小物塊在總共1.5 s時(shí)間內(nèi)通過的位移大小為s=s1+s2 m.答案：2.1 m15.(12分）在2004年雅典奧運(yùn)會(huì)上，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員黃珊汕第一次參加蹦床項(xiàng)目的比賽即取得了第三名的優(yōu)異成績(jī).假設(shè)表演時(shí)運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，通過傳感器將彈簧床面與運(yùn)動(dòng)員間的彈力隨時(shí)間變化的規(guī)律在計(jì)算機(jī)上繪制出如圖所示的曲線，取g=10 m/s2，依據(jù)圖象給出信息，判斷下列物理量能否求出，如能求出寫出必要的運(yùn)算過程和最后結(jié)果.(1)蹦床運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后的運(yùn)動(dòng)周期；（2）運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量；（3）運(yùn)動(dòng)過程中，運(yùn)動(dòng)員離開彈簧床上升的最大高度；（4）運(yùn)動(dòng)過程中運(yùn)動(dòng)員的最大加速度.解析：(1)運(yùn)動(dòng)周期可以求出：由圖象可知：t=9.5 s-6.7 s=2.8 s象可