高考專題訓(xùn)練――牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬有引力定律

1、高考專題訓(xùn)練牛頓運(yùn)動(dòng)定律、萬有引力定律             1.如右圖所示，靜止在水平面上的三角架的質(zhì)量為M，它中間用兩根質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈簧連著一質(zhì)量為m的小球，當(dāng)小球上下振動(dòng)，三角架對(duì)水平面的壓力為零的時(shí)刻，小球加速度的方向與大小是（ ）    A.向上，Mg/m B.向上，g    C.向下，g D.向下，(M+m)g/m    (知識(shí)點(diǎn)：平衡條件、

2、受力分析、牛頓第二定律，要求學(xué)生按一定程序分析。)    2.在豎直平面內(nèi)有若干傾角不同的光滑軌道（如右圖），質(zhì)量不等的物體同時(shí)從最高點(diǎn)A沿不同的軌道由靜止下滑，到某一時(shí)刻，各物體所在的位置一定在同一圓周上。試證明之。    (知識(shí)點(diǎn)：受力分析、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程。要求學(xué)生靈活遷移所學(xué)知識(shí)。)    3.用質(zhì)量為m的繩沿著光滑水平面拉動(dòng)質(zhì)量為M的物體，在繩的一端所施加的水平拉力為F， 如下圖所示，求：    (1)物體與繩的加速度

3、；    (2)繩施于物體M的力的大小；    (3)繩中各處張力的大小(假定繩的質(zhì)量分布均勻，下垂度可忽略不計(jì)。)    (知識(shí)點(diǎn)：牛頓第二定律，要求學(xué)生用隔離法進(jìn)行分析。)    4.一個(gè)人蹲在磅秤上不動(dòng)時(shí)，稱其重力為G，當(dāng)此人突然站起時(shí)，在整個(gè)站起過程中，磅秤 的讀數(shù)為( )    A.先小于G，后大于G B.先大于G，后小于G    C.大于G D.

4、小于G    (知識(shí)點(diǎn)：牛頓第二定律、超重和失重，要求學(xué)生分析清整個(gè)運(yùn)動(dòng)情景。)    5.當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為5m/s時(shí)，車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?/4，如果要使汽車在粗糙的橋面行駛至橋頂時(shí)，不受摩擦力作用，則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為( )    A.15m/s B.10m/s    C.25m/s D.30m/s    (知識(shí)點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，不受摩擦力的條件，要求學(xué)生善于抓住關(guān)鍵詞句分

5、析問題。)     6.離心分離器是利用離心運(yùn)動(dòng)分離不同密度物質(zhì)的一種儀器。當(dāng)它高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，密度較大的 物質(zhì)便會(huì)集中到容器的最外側(cè)。但快速攪動(dòng)面盆里的水使它旋轉(zhuǎn)起來之后，處在水中的 砂礫卻是向臉盆中心集中的。試解釋其中道理。    (知識(shí)點(diǎn)：用圓周運(yùn)動(dòng)中的離心力進(jìn)行分析。)    7.如右圖所示，有一個(gè)漏斗形容器以固定轉(zhuǎn)速繞豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。漏斗的壁與水平面成角，其內(nèi) 壁有一個(gè)質(zhì)量為m的很小的物塊，它和漏斗之間的摩擦系數(shù)為（tg），離轉(zhuǎn)動(dòng)軸的距離為r，要使物塊相對(duì)于漏斗保持靜止，則

6、漏斗旋轉(zhuǎn)的最小轉(zhuǎn)速為多少?    (知識(shí)點(diǎn)：受力分析，圓周運(yùn)動(dòng)，平衡條件，要求學(xué)生有較強(qiáng)的推理能力。)    8.用長(zhǎng)l米的細(xì)線系一個(gè)質(zhì)量為0.1千克的小球做成一個(gè)擺，將它懸掛于O點(diǎn)，拉開小球使線與豎直方向成60°角時(shí)輕輕放開。若細(xì)線能承受的最大拉力為21牛頓，那幺要在懸掛點(diǎn)的正 下方的什幺距離范圍內(nèi)固定一根能阻擋細(xì)線的釘子，才能既保證線不斷掉，又保證小球繞釘 子作一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)?(g取10米/秒2)    (知識(shí)點(diǎn)：受力分析，豎直平面的圓周運(yùn)動(dòng)，能作完整圓周運(yùn)

7、動(dòng)的條件，在何處承受拉力最 大。)    9.一物體在地球表面重32N，它在以5m/s2的加速度加速上升的火箭中的視重為18N，則此 火箭離地球表面的距離為地球半徑的 ( )    A.2倍 B.3倍 C.4倍 D.一半    (知識(shí)點(diǎn)：超重、萬有引力定律，要求學(xué)生有綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。)    10.月球質(zhì)量是地球質(zhì)量的1/81，月球半徑是地球半徑的1/3.8，如果以同一初速度在地球上 和月球上豎直上拋一物體，求  

8、;  (1)兩者上升高度之比；    (2)兩者從拋出到落回原處時(shí)間之比。    (知識(shí)點(diǎn)：萬有引力定律與豎直上拋運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合應(yīng)用。)    11.宇航員站在一星球表面的某高處，沿水平方向拋出一小球，經(jīng)時(shí)間t，小球落到星球表面 ，測(cè)得拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間距離為l，若拋出時(shí)的初速增大到2倍，則拋出點(diǎn)與落地點(diǎn)之間的 距離為，已知兩落地點(diǎn)在同一水平面上，該星球的半徑為R，萬有引力常 數(shù)為G，求該星球質(zhì)量。    (知識(shí)點(diǎn)

9、：平拋運(yùn)動(dòng)和萬有引力定律與牛頓第二定律的綜合應(yīng)用。)    12.豎直放置，兩端開口的玻璃管上方有一段水銀柱，其下端插在水銀槽中，管內(nèi)封閉一段 空氣柱h，若將整個(gè)裝置放在減速下降的升降機(jī)內(nèi)，空氣柱的長(zhǎng)度h將 ( )    A.變小 B.不變 C.變大 D.無法確定    (知識(shí)點(diǎn)：?，敹珊统氐木C合應(yīng)用。)    13.如右圖所示，在氣缸中用可以自由移動(dòng)的橫截面積為S的活塞封閉有一定質(zhì)量的理想氣體。   

10、 大氣壓強(qiáng)為Po，活塞到氣缸底的距離為h，當(dāng)在活塞上放置一重物M后，活塞移動(dòng)離缸底面處平衡，再用外力將活塞慢慢地下壓l后撤去，求撤去外力瞬時(shí)重物M的加速度。設(shè)整個(gè)過程中氣體溫度不變，活塞質(zhì)量不計(jì)，重力加 速度為g。    (知識(shí)點(diǎn)：玻一瑪定律，平衡方程，牛頓第二定律的綜合應(yīng)用。)    14.如右圖所示，質(zhì)量均為m的兩個(gè)帶電小球甲和乙放置在光滑的絕緣的水平面上，彼此相距為 l，A球帶電+q，B球帶電-q，若用水平力拉動(dòng)其中一個(gè)球，且要使 另一個(gè)球與前面球始終保持l的間距運(yùn)動(dòng)，求拉力的大小為多少? 

11、;   (知識(shí)點(diǎn)：庫侖定律和牛頓第二定律的綜合。)    15.如右圖所示，長(zhǎng)L的絕緣轉(zhuǎn)桿置于勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，并可繞中心軸O在豎直平面內(nèi)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)。 桿兩端各固定著質(zhì)量分別為2m,m，帶電量分別為2q,q的甲、乙小球，當(dāng)桿由豎直位置無初速順時(shí)針轉(zhuǎn)過90°時(shí)，試求轉(zhuǎn)桿對(duì)甲的作用力。    (知識(shí)點(diǎn)：動(dòng)能定理和牛頓第二定律的綜合。)    16.如下圖所示，在水平金屬導(dǎo)軌上有一金屬桿L，整個(gè)裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)桿和導(dǎo)軌間的滑動(dòng)摩擦

12、系數(shù)為，除R外其余電阻不計(jì)。給L一個(gè)水平?jīng)_量p，當(dāng)該沖量作用完畢時(shí)金屬桿的加速度為a，求此時(shí)通過電阻R的電流強(qiáng)度。    (知識(shí)點(diǎn)：導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流與牛頓第二定律的綜合。)    17.如右 圖所示，平行導(dǎo)軌MN和PQ相距0.5m，電阻可忽略。其水平部分是粗糙的，置于0.4T豎 直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，傾斜部分是光滑的，該處沒有磁場(chǎng)。導(dǎo)線a 和b的質(zhì)量均為0.10kg，電阻均為0.1，a、b相距足夠遠(yuǎn)，b放在水平導(dǎo)軌上，a從斜軌上高 0.2m處無初速釋放，求：    (1)回路的最大感應(yīng)電流是多少?    (2)如果導(dǎo)線與導(dǎo)軌間的摩擦系數(shù)=0.10，當(dāng)導(dǎo)線b的速率達(dá)到最大值時(shí)，導(dǎo)線a的加速度是 多少?    (知識(shí)點(diǎn)：機(jī)械能守恒，感應(yīng)電流，受力分析和牛頓第二定律的綜合應(yīng)用。)    參考答案    1.D 2.略    3.(1)a= (2)F=F (3)(M+x)     4.B 5.B 6.略 7.