【2021屆備考】2020全國名校物理試題分類解析匯編(11月第二期)C5-牛頓運動定律綜合

C5牛頓運動定律綜合【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆四川省成都外國語學校高三11月月考解析版（202211）】9.(15分)如圖所示，光滑斜面傾角為37°，一帶正電的小物塊質(zhì)量為m，電荷量為q，置于斜面上，當沿水平方向加如圖所示的勻強電場時，帶電小物塊恰好靜止在斜面上，從某時刻開頭，電場強度變化為原來的eq\f(1,2)，求：（重力加速度為g） (1)原來的電場強度；(2)場強轉(zhuǎn)變后，物塊運動的加速度．（3）電場轉(zhuǎn)變后物塊運動經(jīng)過L的路程過程機械能的變化量?！敬鸢浮俊緦W問點】力與電場相結(jié)合的綜合應(yīng)用題—共點力平衡條件、牛頓其次定律、功和能的關(guān)系的綜合應(yīng)用。C5、I3、I7。【答案解析】答案：(1)(2)，方向沿斜面對下（3）。解析：（1）對小球進行受力分析，圖略。由圖可列方程如下：，。兩式聯(lián)立得：。（2）若時，由受力圖（圖略）進行正交分解得列方程如下：，將E代入得：沿斜面對下。（3）在運動過程中，重力做功不轉(zhuǎn)變系統(tǒng)的機械能，電場力做負功，系統(tǒng)機械能削減，則有：，負號表示削減。【思路點撥】本題求解的關(guān)鍵是受力分析，開頭列平衡方程求原來的電場強度。當電場強度轉(zhuǎn)變后，進行受力分析，建立坐標系，依據(jù)牛頓其次定律列動力學方程求帶電物塊的加速度。最終要分析清楚重力做功不轉(zhuǎn)變機械能，只有電場力做功才能轉(zhuǎn)變機械能，依做功的表達式求出機械能的變化量。【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆四川省成都外國語學校高三10月月考（202210）】9（15分）.宇航員來到某星球表面做了如下試驗：將一小鋼球由距星球表面高（遠小于星球半徑）處由靜止釋放，小鋼球經(jīng)過時間落到星球表面，該星球為密度均勻的球體，引力常量為.（1）求該星球表面的重力加速度；（2）若該星球的半徑為，忽視星球的自轉(zhuǎn)，求該星球的密度；（3）若該星球的半徑為，有一顆衛(wèi)星在距該星球表面高度為處的圓軌道上繞該星球做勻速圓周運動，求該衛(wèi)星的線速度大小.【答案】【學問點】自由落體運動、牛頓其次定律和萬有引力定律在星球上的應(yīng)用。C5、D4、D5【答案解析】（1）由，得；用表示月球質(zhì)量，在月球表面對質(zhì)量為的物體有：，又解得：用表示衛(wèi)星質(zhì)量，有牛頓其次定律：,解得【思路點撥】由自由落體運動的位移公式求在星球表面的重力加速度，再用萬有引力定律和質(zhì)量表達式綜合求解星球的密度。最終由萬有引力定律和牛頓其次定律求解衛(wèi)星繞星球做勻速圓周運動的線速度（留意運動的半徑）。【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆四川省成都外國語學校高三10月月考（202210）】6.質(zhì)量為的汽車發(fā)動機額定輸出功率為，當它在平直的大路上以加速度由靜止開頭勻加速啟動時，其保持勻加速運動的最長時間為，汽車運動中所受的阻力大小恒定，則A.若汽車在該平直的路面上從靜止開頭以加速度勻加速啟動，其保持勻加速運動的最長時間為B.若汽車以加速度由靜止開頭在該路面上勻加速啟動，經(jīng)過時間發(fā)動機輸出功率為C.汽車保持功率在該路面上運動可以達到的最大速度為D.汽車運動中所受的阻力大小為【答案】【學問點】機車功率問題考查題。C5、E1【答案解析】BC。依據(jù)牛頓其次定律可得：，，獲得最長時間的速度為，=，，兩式聯(lián)立明顯不為；A錯；若汽車以加速度由靜止開頭在該路面上勻加速啟動由可得時間末的速度為，經(jīng)過時間時的速度為，即功率為原來的二分之一，B正確；當以P恒定不變時，是當發(fā)動機的牽引力等于阻力時，速度最大，即為，由此計算可知C答案正確；D答案錯誤【思路點撥】本題要把握中的F是指牽引力不是合力，F(xiàn)要依據(jù)牛頓其次定律求解，阻力設(shè)定后，依題意是不變的，然后依據(jù)所給定的條件和選項依規(guī)律求解選擇正確答案。【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆蘭州一中高三班級考試理科綜合物理試題】25.（19分）如圖所示，長L＝9m的傳送帶與水平方向的傾角為37°，在電動機的帶動下以v=4m/s的速率順時針方向運行，在傳送帶的B端有一離傳送帶很近的擋板P可將傳送帶上的物塊攔住，在傳送帶的A端無初速地放一質(zhì)量m＝1kg的物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.5，物塊與擋板的碰撞能量損失及碰撞時間不計。（g=10m/s2，）求：（1）物塊從第一次靜止釋放到與擋板P第一次碰撞后，物塊上升到最高點時到擋板P的距離；（2）物塊最終的運動狀態(tài)及達到該運動狀態(tài)后電動機的輸出功率。PBPBA【答案】【學問點】勻變速運動規(guī)律和牛頓其次定律在皮帶傳動上的應(yīng)用，功率的概念。A2、C5、E1。【答案解析】1）物塊從A點由靜止釋放，向下運動的加速度為a1=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，與P碰前的速度v1==6m/s，物塊與擋板碰撞后，以v1的速率反彈，因v1>v，物塊相對傳送帶向上滑，物塊向上做減速運動的加速度為a2=gsinθ+μgcosθ=10m/s2 物塊速度減小到與傳送帶速度相等所需時間物塊向上的位移物塊速度與傳送帶速度相等后，，物塊向上做減速運動的加速度a3=gsinθ-μgcosθ=2m/s2，物塊向上的位移，離P點的距離x1+x2=5m （2）物塊上升到傳送帶的最高點后，物塊沿傳送帶向下加速運動，與擋板P其次次碰撣前的速度，碰后因v2>v，物塊先向上做加速度為a2的減速運動，再做加速度為的減速運動，以此類推經(jīng)過多次碰撞后物塊以的速率反彈，故最終物塊在P與離P點4m的范圍內(nèi)不斷做向上的加速度為2m/s2的減速運動和向下做加速度為2m/s2的加速運動，物塊的運動達到這一穩(wěn)定狀態(tài)后，物塊對傳送帶有一與傳送帶運動方向相反的阻力，故電動機的輸出功率P=（μmgcosθ）v=16W【思路點撥】本題是勻變速運動規(guī)律和牛頓其次定律在皮帶傳動上的應(yīng)用，求解的關(guān)鍵是滑動摩擦力的方向，但滑動摩擦力的方向又與物塊、傳送帶的速度大小、運動方向有關(guān)。只要分析清了這一點就不難求解第一問。在第2問是經(jīng)過多次碰撞后物塊最終以的速率反彈，即物塊最終在P與離P點4m的范圍內(nèi)不斷做向上的加速度為2m/s2的減速運動和向下做加速度為2m/s2的加速運動。當達到這個穩(wěn)定狀態(tài)后，物塊對傳送帶有一與傳送帶運動方向相反的阻力，就可求出電動機的輸出功率P=（μmgcosθ）v=16W。【【原創(chuàng)精品解析純word版】理綜卷·2021屆黑龍江省大慶鐵人中學高三10月月考（202210）】24．（13分）如圖所示，一根長為L=5m的輕繩一端固定在O′點，另一端系一質(zhì)量m=1kg的小球。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放，小球運動到最低點O時，輕繩剛好被拉斷。O點下方有一以O(shè)點為圓心，半徑m的圓弧狀的曲面，全部阻力不計，己知重力加速度為g=10m/s2，求：.（1）輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小。（2）小球落至曲面上的動能?！敬鸢浮俊緦W問點】牛頓其次定律、平拋運動、圓周運動、機械能守恒定律綜合應(yīng)用題。C5、D2、D4、E3?！敬鸢附馕觥拷馕觯海?）小球由A到O的過程，由機械能守恒定律，有：mgL=，2分在O點，由牛頓其次定律，F(xiàn)m-mg=m，2分解得：Fm=3mg=30N。由牛頓第三定律可知輕繩所能承受的最大拉力為30N。1分（2）小球從O點平拋，有：x=v0t，1分y=gt2，1分小球落至曲面上，有x2+y2=R2，2分聯(lián)立解得t=1s。2分小球落至曲面上的動能Ek=mv2代入數(shù)據(jù)得Ek=100J。2分【思路點撥】從A到O點的過程中，運用機械能守恒定律求速度，后用牛頓其次定律求繩所受的拉力，第一問結(jié)果不要遺忘了牛頓第三定律了；其次問首先依平拋運動規(guī)律列式，再用曲線方程聯(lián)立求時間，由此依據(jù)動能的表達式求小球落在曲面上的動能?！尽驹瓌?chuàng)純word版精品解析】物理卷·2021屆山東省濰坊一中高三10月第一次月考（202210）】7．汽車在平直大路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動機功率為P?？爝M入鬧市區(qū)時，司機減小了油門，使汽車的功率馬上減小一半并保持該功率連續(xù)行駛。以下四個圖象中，哪個圖象正確表示了從司機減小油門開頭，汽車的速度與時間的關(guān)系【答案】【學問點】牛頓運動定律的綜合應(yīng)用；功率、平均功率和瞬時功率．C5E1【答案解析】C解析：汽車勻速行駛時牽引力等于阻力；功率減小一半時，汽車的速度由于慣性來不及變化，依據(jù)功率和速度關(guān)系公式P=Fv，牽引力減小一半，小于阻力，合力向后，汽車做減速運動，由公式P=Fv可知，功率確定時，速度減小后，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故物體做加速度不斷減小的減速運動，當牽引力增大到等于阻力時，加速度減為零，物體重新做勻速直線運動；故選C．【思路點撥】汽車勻速行駛時牽引力等于阻力，依據(jù)功率和速度關(guān)系公式P=Fv，功率減小一半時，牽引力減小了，物體減速運動，依據(jù)牛頓其次定律分析加速度和速度的變化狀況即可．本題關(guān)鍵分析清楚物體的受力狀況，結(jié)合受力狀況再確定物體的運動狀況．【【原創(chuàng)精品解析純word版】物理卷·2021屆遼寧省沈陽二中高三上學期期中考試解析（202211）】16．（11分）為了解決高樓救險中云梯高度不夠高的問題，可在消防云梯上再伸出輕松的滑桿。被困人員使用平安帶上的掛鉤掛在滑桿上、沿滑桿下滑到消防云梯上逃命。通?；瑮U由AO、OB兩段直桿通過光滑轉(zhuǎn)軸在O處連接，滑桿A端用掛鉤鉤在高樓的固定物上，且可繞固定物自由轉(zhuǎn)動，B端用鉸鏈固定在云梯上端，且可繞鉸鏈自由轉(zhuǎn)動，以便調(diào)整被困人員滑到云梯頂端的速度大小。設(shè)被困人員在調(diào)整好后的滑桿上下滑時滑桿與豎直方向的夾角保持不變，被困人員可看作質(zhì)點、不計過O點時的機械能損失。已知AO長L1=6m、OB長L2=12m、豎直墻與云梯上端點B的水平距離d=13.2m，被困人員平安帶上的掛鉤與滑桿AO間、滑桿OB間的動摩擦因數(shù)均為μ=5/6。為了平安被困人員到達云梯頂端B點的速度不能超過6m／s，取g=10m/s2。（1）現(xiàn)測得OB與豎直方向的夾角為53o，此時AO與豎直方向的夾角是多少？分析推斷這種條件下被困人員滑到B點是否平安。（sin37o=0.6,cos37o=0.8）（2）若云梯頂端B點與豎直墻間的水平距離保持不變，求能夠被平安營救的被困人員與云梯頂端B的最大豎直距離。（結(jié)果可用根式表示）【答案】【學問點】勻變速運動規(guī)律、牛頓其次定律、動能定理綜合應(yīng)用考查題。屬于力氣檢測考查。A2、C5、E2。【答案解析】（1）設(shè)OA、OB與豎直方向的夾角分別為，由幾何關(guān)系；d=L1sin+L2sin=37°(2分)由牛頓其次定律：mgcos-mgsin=ma1a1=3m/s2V02=2a1L1V0=mgcos-mgsin=ma2a2=-2/3m/s2VB2-V02=2（a2）L2VB=2m/s因VB<6m/s,被困人員能平安到達云梯頂端B點。（4分）（2）設(shè)滑桿兩端點AB的最大豎直距離為h，對被困人員