高考物理总复习 必考部分 专题三 牛顿运动定律习题课件3.ppt

专题三牛顿运动定理 高考物理 课标 专用 1 2016课标 18 6分 多选 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 五年高考 a组统一命题 课标卷题组 答案bc由题意知此恒力即为质点所受合外力 若原速度与该恒力在一条直线上 则质点做匀变速直线运动 质点单位时间内速率的变化量总是不变的 若原速度与该恒力不在一条直线上 则质点做匀变速曲线运动 速度与恒力间夹角逐渐减小 质点单位时间内速度的变化量是不变的 但速率的变化量是变化的 a d项错误 b项正确 由牛顿第二定律知 质点加速度的方向总与该恒力方向相同 c项正确 解题关键找到解题的依据 曲线运动的条件 加速度方向由合外力决定 由a 可判断质点单位时间内的速度变化量 易错点拨理解速度变化量与速率变化量的区别 2 2015课标 20 6分 0 677 多选 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v0 v1 t1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 答案acd设物块的质量为m 斜面的倾角为 物块与斜面间的动摩擦因数为 物块沿斜面上滑和下滑时的加速度大小分别为a1和a2 根据牛顿第二定律有 mgsin mgcos ma1 mgsin mgcos ma2 再结合v t图线斜率的物理意义有 a1 a2 由上述四式可见 无法求出m 可以求出 故b错 a c均正确 0 t1时间内的v t图线与横轴包围的面积大小等于物块沿斜面上滑的最大距离 已求出 故可以求出物块上滑的最大高度 故d正确 审题技巧由图 b 可分析出物体的运动过程 并求得加速度大小 再对物体进行受力分析 由牛顿第二定律明确各物理量是否能够求出 方法技巧v t图线的斜率表示加速度 与横轴所围的 面积 表示位移 3 2015课标 20 6分 0 45 多选 在一东西向的水平直铁轨上 停放着一列已用挂钩连接好的车厢 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 当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时 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 18 答案bc如图所示 假设挂钩p q东边有x节车厢 西边有y节车厢 每节车厢质量为m 当向东行驶时 以y节车厢为研究对象 则有f mya 当向西行驶时 以x节车厢为研究对象 则有f mx a 联立两式有y x 可见 列车车厢总节数n x y x 设x 3n n 1 2 3 则n 5n 故可知选项b c正确 解题关键本题考查了牛顿第二定律的应用 恰当地选取研究对象 充分利用数学知识分析推理是解题的关键 4 2014课标 17 6分 0 645 如图 一质量为m的光滑大圆环 用一细轻杆固定在竖直平面内 套在大环上质量为m的小环 可视为质点 从大环的最高处由静止滑下 重力加速度大小为g 当小环滑到大环的最低点时 大环对轻杆拉力的大小为 a mg 5mgb mg mgc mg 5mgd mg 10mg 5 2013课标 14 6分 0 733 一物块静止在粗糙的水平桌面上 从某时刻开始 物块受到一方向不变的水平拉力作用 假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 以a表示物块的加速度大小 f表示水平拉力的大小 能正确描述f与a之间关系的图像是 解题关键利用牛顿第二定律找出f和a的关系式 分析关系式可得f与a成一次函数关系 再去判断图像 答案c物块的受力如图所示 当f不大于最大静摩擦力时 物块仍处于静止状态 故其加速度为0 当f大于最大静摩擦力后 由牛顿第二定律得f fn ma 即f fn ma f与a成线性关系 选项c正确 知识拓展此类图像题 可先依据原理找到横纵坐标的关系式 再去判断图像 6 2017课标 25 20分 如图 两个滑块a和b的质量分别为ma 1kg和mb 5kg 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 1 0 5 木板的质量为m 4kg 与地面间的动摩擦因数为 2 0 1 某时刻a b两滑块开始相向滑动 初速度大小均为v0 3m 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 10m 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 答案 1 1m s 2 1 9m 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f1 f2和f3 a和b相对于地面的加速度大小分别为aa和ab 木板相对于地面的加速度大小为a1 在物块b与木板达到共同速度前有f1 1mag f2 1mbg f3 2 m ma mb g 由牛顿第二定律得f1 maaa f2 mbab f2 f1 f3 ma1 设在t1时刻 b与木板达到共同速度 其大小为v1 由运动学公式有v1 v0 abt1 v1 a1t1 联立 式 代入已知数据得v1 1m s 2 在t1时间间隔内 b相对于地面移动的距离为sb v0t1 ab 设在b与木板达到共同速度v1后 木板的加速度大小为a2 对于b与木板组成的体系 由牛顿第二定律有f1 f3 mb m a2由 式知 aa ab 再由 式知 b与木板达到共同速度时 a的速度大小也为v1 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v2 设a的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2 则由运动学公式 对木板有v2 v1 a2t2对a有v2 v1 aat2在t2时间间隔内 b 以及木板 相对地面移动的距离为s1 v1t2 a2在 t1 t2 时间间隔内 a相对地面移动的距离为 sa v0 t1 t2 aa t1 t2 2a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s0 sa s1 sb联立以上各式 并代入数据得s0 1 9m 也可用如图的速度 时间图线求解 审题指导如何建立物理情景 构建解题路径 首先分别计算出b与板 a与板 板与地面间的滑动摩擦力大小 判断出a b及木板的运动情况 把握好几个运动节点 由各自加速度大小可以判断出b与木板首先达到共速 此后b与木板共同运动 a与木板存在相对运动 且a运动过程中加速度始终不变 木板先加速后减速 存在两个过程 7 2015课标 25 20分 0 204 下暴雨时 有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害 某地有一倾角为 37 sin37 的山坡c 上面有一质量为m的石板b 其上下表面与斜坡平行 b上有一碎石堆a 含有大量泥土 a和b均处于静止状态 如图所示 假设某次暴雨中 a浸透雨水后总质量也为m 可视为质量不变的滑块 在极短时间内 a b间的动摩擦因数 1减小为 b c间的动摩擦因数 2减小为0 5 a b开始运动 此时刻为计时起点 在第2s末 b的上表面突然变为光滑 2保持不变 已知a开始运动时 a离b下边缘的距离l 27m c足够长 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取重力加速度大小g 10m s2 求 1 在0 2s时间内a和b加速度的大小 2 a在b上总的运动时间 答案 1 3m s21m s2 2 4s 解析 1 在0 2s时间内 a和b的受力如图所示 其中f1 n1是a与b之间的摩擦力和正压力的大小 f2 n2是b与c之间的摩擦力和正压力的大小 方向如图所示 由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f1 1n1 n1 mgcos f2 2n2 n2 n1 mgcos 规定沿斜面向下为正方向 设a和b的加速度分别为a1和a2 由牛顿第二定律得 mgsin f1 ma1 mgsin f2 f1 ma2 联立 式 并代入题给条件得a1 3m s2 a2 1m s2 2 在t1 2s时 设a和b的速度分别为v1和v2 则v1 a1t1 6m s v2 a2t1 2m s t t1时 设a和b的加速度分别为a1 和a2 此时a与b之间的摩擦力为零 同理可得a1 6m s2a2 2m s2即b做减速运动 设经过时间t2 b的速度减为零 则有v2 a2 t2 0联立式得t2 1s 在t1 t2时间内 a相对于b运动的距离为s 12m 27m此后b静止不动 a继续在b上滑动 设再经过时间t3后a离开b 则有l s v1 a1 t2 t3 a1 可得t3 1s 另一解不合题意 舍去 设a在b上总的运动时间为t总 有t总 t1 t2 t3 4s 也可利用下面的速度图线求解 解题关键多过程力学问题要分段考虑 划分多个不同的物理过程或多个不同的状态 根据物理规律列出相应方程式 方法技巧根据牛顿运动定律求出各运动过程的加速度 两过程连接处的加速度可能突变 找出物体之间的位移关系或速度关系是解题的突破口 8 2015课标 25 20分 0 155 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 t 0时刻开始 小物块与木板一起以共同速度向右运动 直至t 1s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 s2 求 1 木板与地面间的动摩擦因数 1及小物块与木板间的动摩擦因数 2 2 木板的最小长度 3 木板右端离墙壁的最终距离 答案 1 0 10 4 2 6 0m 3 6 5m 解析 1 规定向右为正方向 木板与墙壁相碰前 小物块和木板一起向右做匀变速运动 设加速度为a1 小物块和木板的质量分别为m和m 由牛顿第二定律有 1 m m g m m a1 由图 b 可知 木板与墙壁碰前瞬间的速度v1 4m s 由运动学公式得v1 v0 a1t1 s0 v0t1 a1 式中 t1 1s s0 4 5m是木板与墙壁碰前瞬间的位移 v0是小物块和木板开始运动时的速度 联立 式并结合题给条件得 1 0 1 在木板与墙壁碰撞后 木板以 v1的初速度向左做匀变速运动 小物块以v1的初速度向右做匀变速运动 设小物块的加速度为a2 由牛顿第二定律有 2mg ma2 由图 b 可得a2 式中 t2 2s v2 0 联立 式并结合题给条件得 2 0 4 2 设碰撞后木板的加速度为a3 经过时间 t 木板和小物块刚好具有共同速度v3 由牛顿第二定律及运动学公式得 2mg 1 m m g ma3 v3 v1 a3 t v3 v1 a2 t 碰撞后至木板和小物块刚好达到共同速度的过程中 木板的位移为s1 t小物块的位移为s2 t小物块相对木板的位移为 s s2 s1联立 式 并代入数据得 s 6 0m因为运动过程中小物块没有脱离木板 所以木板的最小长度应为6 0m 3 在小物块和木板具有共同速度后 两者向左做匀变速运动直至停止 设加速度为a4 此过程中小物块和木板运动的位移为s3 由牛顿第二定律及运动学公式得 1 m m g m m a40 2a4s3碰后木板运动的位移为s s1 s3联立 式 并代入数据得s 6 5m木板右端离墙壁的最终距离为6 5m 审题技巧木板的最小长度就是物块相对木板运动的最大位移 也就是物块和木板有共同速度时两者之间发生的相对位移 解题关键分段分析 弄清两物体各自的加速度 若加速度不同 转化为追及相遇问题进行分析 若加速度相同 可看成一个整体进行分析 9 2014课标 24 12分 0 550 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离 当前车突然停止时 后车司机可以采取刹车措施 使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰 通常情况下 人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s 当汽车在晴天干燥沥青路面上以108km h的速度匀速行驶时 安全距离为120m 设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2 5 若要求安全距离仍为120m 求汽车在雨天安全行驶的最大速度 答案20m s 72km h 解析设路面干燥时 汽车与路面间的动摩擦因数为 0 刹车时汽车的加速度大小为a0 安全距离为s 反应时间为t0 由牛顿第二定律和运动学公式得 0mg ma0 s v0t0 式中 m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度 设在雨天行驶时 汽车与路面间的动摩擦因数为 依题意有 0 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a 安全行驶的最大速度为v 由牛顿第二定律和运动学公式得 mg ma s vt0 联立 式并代入题给数据得v 20m s 72km h 审题技巧在反应时间内汽车做匀速直线运动 汽车间的安全距离等于反应时间内匀速直线运动的位移和刹车后匀减速直线运动的位移之和 解题关键根据牛顿第二定律结合运动学基本公式分晴天和雨天两种情况列式 1 2017上海单科 5 3分 如图 在匀强电场中 悬线一端固定于地面 另一端拉住一个带电小球 使之处于静止状态 忽略空气阻力 当悬线断裂后 小球将做 a 曲线运动b 匀速直线运动c 匀加速直线运动d 变加速直线运动 b组自主命题 省 区 市 卷题组 答案c在悬线断裂前 小球受重力 电场力和悬线拉力作用而处于平衡状态 故重力与电场力的合力与拉力等值反向 悬线断裂后 小球所受重力与电场力的合力大小 方向均不变 故小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动 c项正确 解题关键解答本题 关键是分析清楚悬线断裂后 重力和电场力合力的大小 方向均不发生变化 2 2017上海单科 6 3分 一碗水置于火车车厢内的水平桌面上 当火车向右做匀减速运动时 水面形状接近于图 答案a当火车向右做匀减速运动时 碗内的水由于惯性 保持原来较大的速度向右运动 则只有图a所示的情形符合要求 故a正确 一题多解 微元体 的选取由于液体内任一部分所受合力水平向左 故可在液体内部任意位置取一个立方体 则右侧面处的压强必大于左侧面处的压强 由液体的压强公式p gh可知 液体内同一水平线上各点从左到右距液面高度依次增大 故a正确 3 2016江苏单科 9 4分 多选 如图所示 一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出 鱼缸最终没有滑出桌面 若鱼缸 桌布 桌面两两之间的动摩擦因数均相等 则在上述过程中 a 桌布对鱼缸摩擦力的方向向左b 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等c 若猫增大拉力 鱼缸受到的摩擦力将增大d 若猫减小拉力 鱼缸有可能滑出桌面 答案bd由题图可见 鱼缸相对桌布向左滑动 故桌布对鱼缸的滑动摩擦力方向向右 a错 因为鱼缸与桌布 鱼缸与桌面间的动摩擦因数相等 所以鱼缸加速过程与减速过程的加速度大小相等 均为 g 由v at可知 鱼缸在桌布上加速运动的时间与在桌面上减速运动的时间相等 故b正确 若猫增大拉力 鱼缸受到的摩擦力仍为滑动摩擦力 由ff mg可知 ff不变 故c错 若猫的拉力减小到使鱼缸不会相对桌布滑动 则鱼缸就会滑出桌面 故d正确 4 2016上海单科 4 3分 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 答案d当小车向右做匀加速运动时 其加速度的方向水平向右 由牛顿第二定律可知 小球所受合外力的方向水平向右 即沿图中od方向 选项d正确 选项a b c错误 5 2015海南单科 8 5分 多选 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 现将细线剪断 将物块a的加速度的大小记为a1 s1和s2相对于原长的伸长分别记为 l1和 l2 重力加速度大小为g 在剪断的瞬间 a a1 3gb a1 0c l1 2 l2d l1 l2 答案ac剪断细线前 把a b c看成整体 细线中的拉力为t 3mg 因在剪断瞬间 弹簧未发生突变 因此a b c之间的作用力与剪断细线之前相同 则将细线剪断瞬间 对a隔离进行受力分析 由牛顿第二定律得 3mg ma1 得a1 3g a正确 b错误 由胡克定律知 2mg k l1 mg k l2 所以 l1 2 l2 c正确 d错误 6 2015重庆理综 3 6分 高空作业须系安全带 如果质量为m的高空作业人员不慎跌落 从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h 可视为自由落体运动 此后经历时间t安全带达到最大伸长 若在此过程中该作用力始终竖直向上 则该段时间安全带对人的平均作用力大小为 a mgb mgc mgd mg 答案a对人与安全带作用的过程应用牛顿第二定律 则有f mg ma 而a 解得f mg 故a正确 7 2014江苏单科 8 4分 多选 如图所示 a b两物块的质量分别为2m和m 静止叠放在水平地面上 a b间的动摩擦因数为 b与地面间的动摩擦因数为 最大静摩擦力等于滑动摩擦力 重力加速度为g 现对a施加一水平拉力f 则 a 当f3 mg时 a相对b滑动d 无论f为何值 b的加速度不会超过 g 答案bcd对a b整体 地面对b的最大静摩擦力为 mg 故当 mg3 mg时 a相对b才能滑动 c对 当f mg时 a b相对静止 对整体有 mg 3mg 3ma a g 故b正确 无论f为何值 b所受的最大动力为a对b的最大静摩擦力2 mg 故b的最大加速度abm g 可见d正确 8 2013浙江理综 19 6分 多选 如图所示 总质量为460kg的热气球 从地面刚开始竖直上升时的加速度为0 5m s2 当热气球上升到180m时 以5m s的速度向上匀速运动 若离开地面后热气球所受浮力保持不变 上升过程中热气球总质量不变 重力加速度g 10m s2 关于热气球 下列说法正确的是 a 所受浮力大小为4830nb 加速上升过程中所受空气阻力保持不变c 从地面开始上升10s后的速度大小为5m sd 以5m s匀速上升时所受空气阻力大小为230n 答案ad刚开始上升时 空气阻力为零 f浮 mg ma 解得f浮 m g a 460 10 0 5 n 4830n a项正确 加速上升过程 随着速度增大 空气阻力增大 b项错误 浮力和重力不变 而随着空气阻力的增大 加速度会逐渐减小 直至为零 故上升10s后的速度v at 5m s c项错误 匀速上升时 f浮 ff mg 所以ff f浮 mg 4830n 4600n 230n d项正确 9 2017上海单科 17 如图 光滑固定斜面的倾角为30 a b两物体的质量之比为4 1 b用不可伸长的轻绳分别与a和地面相连 开始时a b离地高度相同 在c处剪断轻绳 当b落地前瞬间 a b的速度大小之比为 机械能之比为 以地面为零势能面 答案1 24 1 10 2016四川理综 10 17分 避险车道是避免恶性交通事故的重要设施 由制动坡床和防撞设施等组成 如图竖直平面内 制动坡床视为与水平面夹角为 的斜面 一辆长12m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床 当车速为23m s时 车尾位于制动坡床的底端 货物开始在车厢内向车头滑动 当货物在车厢内滑动了4m时 车头距制动坡床顶端38m 再过一段时间 货车停止 已知货车质量是货物质量的4倍 货物与车厢间的动摩擦因数为0 4 货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0 44倍 货物与货车分别视为小滑块和平板 取cos 1 sin 0 1 g 10m s2 求 1 货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向 2 制动坡床的长度 答案 1 5m s2方向沿制动坡床向下 2 98m 解题指导 1 货物在车厢内向上滑动时 通过受力分析 由牛顿第二定律可求货物的加速度大小和方向 2 货车和货物沿坡床上滑过程中 货车 货物都做减速运动 二者位移的关系是解答此题的关键所在 审题指导此题以避险车道为背景 解答常见的 板块 模型 此类题有两个关键点 一是正确受力分析 确定加速度 二是画出运动过程草图 找出位移关系 答案b由v t图像可知 升降机的运动过程为 向下加速 失重 fmg 向上加速 超重 f mg 向上匀速 f mg 向上减速 失重 f mg 对照f t图像可知 b正确 2 2015浙江理综 18 6分 多选 我国科学家正在研制航母舰载机使用的电磁弹射器 舰载机总质量为3 0 104kg 设起飞过程中发动机的推力恒为1 0 105n 弹射器有效作用长度为100m 推力恒定 要求舰载机在水平弹射结束时速度大小达到80m s 弹射过程中舰载机所受总推力为弹射器和发动机推力之和 假设所受阻力为总推力的20 则 a 弹射器的推力大小为1 1 106nb 弹射器对舰载机所做的功为1 1 108jc 弹射器对舰载机做功的平均功率为8 8 107wd 舰载机在弹射过程中的加速度大小为32m s2 答案abd舰载机弹射过程中的加速度a m s2 32m s2 选项d正确 对舰载机在水平方向受力分析 根据牛顿第二定律得 f弹 f发 20 f弹 f发 ma 解得 f弹 1 1 106n 选项a正确 由功的定义得 w弹 f弹 x 1 1 108j 选项b正确 由速度公式得弹射器对舰载机的作用时间t s 2 5s 由功率的定义得 p弹 4 4 107w 选项c错 答案acv t图像中 纵轴表示各时刻的速度 t1 t2时刻速度为正 t3 t4时刻速度为负 图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度 t1 t4时刻加速度为正 t2 t3时刻加速度为负 根据牛顿第二定律 加速度与合外力方向相同 故t1时刻合外力与速度均为正 t3时刻合外力与速度均为负 a c正确 b d错误 4 2013重庆理综 4 6分 如图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图 让小球由倾角为 的光滑斜面滑下 然后在不同的 角条件下进行多次实验 最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动 分析该实验可知 小球对斜面的压力 小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随 变化的图像分别对应图2中的 图1图2a 和 b 和 c 和 d 和 答案b重力加速度g与 无关 其值在 值增大时保持不变 故其图像应为 则a d两项均错 当 0时小球的加速度a 0 故其图像必定为 所以b项正确 c项错误 5 2013广东理综 19 6分 多选 如图 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 甲 乙两小孩沿不同轨道同时从a处自由滑向b处 下列说法正确的有 a 甲的切向加速度始终比乙的大b 甲 乙在同一高度的速度大小相等c 甲 乙在同一时刻总能到达同一高度d 甲比乙先到达b处 答案bd由轨道倾斜度知甲的切向加速度先是大于乙的 后是小于乙的 a项错误 由机械能守恒定律可知 甲 乙在同一高度时速度大小相等 b项正确 开始时甲的加速度大于乙的加速度 故甲开始时下滑较快 c项错误 因开始时甲的平均加速度较大 其在整个过程中的平均速度大于乙的平均速度 所以甲比乙先到达b处 d项正确 评析本题中的c d两选项较难判断 属于难度较大层次 可用图像法简便解决 图中两阴影面积相等 6 2012江苏单科 4 3分 将一只皮球竖直向上抛出 皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比 下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图像 可能正确的是 答案c对皮球应用牛顿第二定律有 mg kv ma a g v 上升过程中v减小 故a随时间减小且减小的快慢与v的变化快慢规律相同 即 而就是加速度 故随时间减小 即a t图线各点的切线的斜率的绝对值是逐渐减小的 又由于上升过程中a不可能为零 所以只有c项正确 7 2012山东基本能力 66 1分 人在平地上静止站立时 受到的支撑力等于人的重力 做原地纵跳时 在快速下蹲和蹬伸的过程中 人体受到的支撑力发生变化 如图 g为重力 f为支撑力 下列曲线能正确反映该变化的是 答案d下蹲过程中的加速阶段人体处于失重状态 fg 同理蹬伸过程中的加速上升阶段f g 减速上升阶段f g 腾空后人离开地面 f 0 故d选项正确 8 2012海南单科 1 3分 根据牛顿第二定律 下列叙述正确的是 a 物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比b 物体所受合力必须达到一定值时 才能使物体产生加速度c 物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比d 当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时 物体水平加速度大小与其质量成反比 答案d物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关 a项错误 物体所受合力不为0 则a 0 b项错误 加速度的大小与其所受的合力成正比 c项错误 9 2012安徽理综 22 14分 质量为0 1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落 该下落过程对应的v t图像如图所示 球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3 4 设球受到的空气阻力大小恒为f 取g 10m s2 求 1 弹性球受到的空气阻力f的大小 2 弹性球第一次碰撞后反弹的高度h 答案 1 0 2n 2 m 解析 1 设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a1 由题图知a1 m s2 8m s2 根据牛顿第二定律得mg f ma1 f m g a1 0 2n 2 由题图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为v1 4m s 设球第一次离开地面时的速度大小为v2 则v2 v1 3m s 第一次离开地面后 设上升过程中球的加速度大小为a2 则mg f ma2a2 12m s2 于是 有0 2a2h 解得h m 答案b对小球 ftcos37 mg f ft sin37 ma 对整体 f m m a 联立以上三式可得a 0 75m s2 2 2017贵州遵义二联 19 多选 在倾角为 的光滑斜面上 质量分别为m和m的两个物体a b用细绳连接 用力2f沿斜面向上拉物体a时 两物体以大小为a的加速度向上运动 此时a b间细绳中的张力为t1 当用大小为f的拉力沿斜面向上拉物体a 物体仍向上做加速运动 此时a b间细绳的张力为t2 则下列说法正确的是 a 后一种情形两物体向上运动的加速度小于b 后一种情形两物体向上运动的加速度大于c 后一种情形细绳中的张力t2 t1d 后一种情形细绳中的张力t2 t1 答案ac当拉力为2f时 满足2f m m gsin m m a 所以a gsin 当用力f拉物体时 满足f m m gsin m m a 则a gsin 则a a a 所以a a对b错 对b由牛顿第二定律可得t1 mgsin ma t2 mgsin ma 解得t1 t2 则t2 t1 c对d错 3 2016吉林长春质量监测 二 17 如图所示 一劲度系数为k的轻质弹簧 上端固定 下端连一质量为m的物块a a放在质量也为m的托盘b上 以n表示b对a的作用力 x表示弹簧的伸长量 初始时 在竖直向上的力f作用下系统静止 且弹簧处于自然状态 x 0 现改变力f的大小 使b以的加速度匀加速向下运动 g为重力加速度 空气阻力不计 此过程中n或f随x变化的图像正确的是 答案d隔离a 对a进行受力分析 有 mg n ft m ft kx 则n m kx 由式子可知n由开始运动时的mg 2线性减小到零 当x 时 n 0 此时ft mg 2 a b选项均错误 再对整体进行受力分析 有 2mg f ft 2m 则f mg kx 由此可知力f由开始时的mg线性减小到mg 2 此后托盘与物块分离 力f保持mg 2不变 故选项c错误 d正确 4 2016广西南宁第二次适应性考试 20 多选 如图所示 斜劈a静止放在水平地面上 木桩b固定在水平地面上 弹簧把上表面水平的平台c与木桩相连且平行于斜面 平台c 人和斜劈a均保持静止 不计c与a之间的摩擦 则下列说法正确的是 a 地面对a的摩擦力向左b 若人从平台c上离开 平台c仍静止在斜劈a上c 若取走弹簧 平台c和人将向下运动 而斜劈a仍保持静止d 若取走弹簧 同时人从平台c上离开 地面对a的摩擦力为零 答案ac对人和c整体受力分析知弹簧弹力斜向上 则对人 平台c和斜劈a整体受力分析知地面对a有向左的静摩擦力 a正确 若人从平台c上离开 弹簧的弹力大于平台c的重力沿斜面方向的分力 则平台c向上运动 b错误 若取走弹簧 平台c和人将向下运动 平台c和人整体对斜劈的力不变 故斜劈受力情况不变 因此斜劈a仍保持静止 c正确 若取走弹簧 同时人从平台c上离开 平台c向下加速运动 地面对斜劈的静摩擦力向左 d错误 5 2015云南昆明质检 二 19 多选 如图甲所示 质量ma 1kg mb 2kg的a b两物块叠放在一起静止于粗糙水平地面上 t 0时刻 一水平恒力f作用在物块b上 t 1s时刻 撤去f b物块运动的速度 时间图像如图乙所示 若整个过程中a b始终保持相对静止 g取10m s2 则 a 物块b与地面间的动摩擦因数为0 2b 1 3s内物块a不受摩擦力作用c 0 1s内物块b对a的摩擦力大小为4n d 水平恒力的大小为12n 答案ac0 1s内b的加速度大小为a1 4m s2 1 3s内b的加速度大小为a2 2m s2 因为整个过程中a b始终保持相对静止 因此a也一直具有与b相同的加速度 a受到摩擦力作用 故b错误 0 1s内 由牛顿第二定律 有f mag mbg ma mb a1 1 3s内 有 mag mbg ma mb a2 解得 0 2 f 18n 故a正确 d错误 0 1s内物块b对a的摩擦力大小f maa1 4n 故c正确 评析本题是牛顿第二定律与摩擦力结合的问题 需要学生能够对两个物体进行正确的受力分析 同时也要学会根据相对运动情况 判断摩擦力的有无与性质 难度中等 6 2017广西柳州4月模拟 24 如图甲所示 光滑平台右侧与长为l 3 6m的水平木板相接 木板固定在地面上 现有一小滑块以初速度v0 6m s滑上木板 恰好滑到木板右端停止 g 10m s2 1 求滑块与木板之间的动摩擦因数 2 现让木板右端抬高 如图乙所示 使木板与水平地面的夹角 37 让滑块以v 6m s的速度滑上木板 sin37 0 6 cos37 0 8 求 经1s滑块距木板底端的距离 二 非选择题 每题10分 共20分 答案 1 0 5 2 1 64m 解析 1 设滑块质量为m 木板水平时滑块加速度大小为a 则对滑块有 mg ma滑块恰好到木板右端停止 则0 2al解得 0 5 2 当木板倾斜时 设滑块上滑时的加速度大小为a1 上滑的最大距离为s 上滑的时间为t1 有 mgcos mgsin ma1 2a1s 0 v20 v a1t1解得t1 0 6ss 1 8m设滑块下滑时的加速度大小为a2 下滑距离为s 下滑的时间为t2 t t1 0 4s有mgsin mgcos ma2s a2解得s 0 16m经1s滑块距木板底端的距离x s s 1 64m 7 2017西藏拉萨中学月考 25 在水平地面上有一质量为2kg的物体 物体在水平拉力f的作用下由静止开始运动 10s后拉力大小减为 该物体运动的v t图像如图所示 g 10m s2 求 1 物体受到的拉力f的大小 2 物体与地面之间的动摩擦因数 答案 1 7n 2 0 25 解析在0 8s内 物体的加速度a1 m s2 1m s2在8 14s内 物体的加速度a2 m s2 m s2由牛顿第二定律得加速过程 f mg ma1减速过程 mg ma2解得 f 7n 0 25 1 2017四川成都石室中学二诊 19 多选 光滑斜面上 当系统静止时 挡板c与斜面垂直 弹簧 轻杆均与斜面平行 a b两球质量相等 在突然撤去挡板的瞬间 a 两图中两球加速度均为gsin b 两图中a球的加速度均为零c 图甲中b球的加速度为2gsin d 图乙中b球的加速度为gsin 一 选择题 每题6分 共18分 b组2015 2017年高考模拟 综合题组 时间 40分钟分值 55分 答案cd撤去挡板前 挡板对b球的弹力大小均为2mgsin 因弹簧弹力不能突变 而杆的弹力会突变 所以撤去挡板瞬间 图甲中a球所受合力为零 加速度为零 b球所受合力为2mgsin 加速度为2gsin 图乙中杆的弹力突变为零 a b球所受力均为mgsin 加速度均为gsin 故c d正确 a b错误 解题指导根据弹簧弹力不能突变 杆的弹力会突变 分析撤去挡板的瞬间 图甲和图乙中a b所受合外力 即可得到各自的加速度 2 2017广西南宁4月二模 15 如图所示 在竖直方向运动的箱式电梯中 质量为m的物块置于倾角为30 的粗糙斜面上 物块始终相对斜面静止 则下列说法中正确的是 a 若电梯向下匀速运动 物块所受的摩擦力一定是零b 若电梯向上匀速运动 物块所受摩擦力方向有可能沿斜面向下c 若电梯减速下降 物块所受弹力与摩擦力的合力一定大于mgd 若电梯减速上升 物块所受摩擦力的方向一定沿斜面向下 答案c如果电梯向下匀速运动 物块受重力 支持力和静摩擦力 静摩擦力等于重力沿斜面方向的分力 不为零 a错误 若电梯匀速向上运动 物块处于平衡状态 受重力 支持力和静摩擦力 静摩擦力沿斜面向上 b错误 若电梯减速下降 物块超重 所受弹力与摩擦力的合力为f m g a 竖直向上 c正确 若电梯减速上升 物块所受合力向下 对其受力分析后可知摩擦力与支持力的合力应竖直向上 且小于重力mg 故摩擦力必沿斜面向上 d错误 解题技巧无论电梯处于减速上升还是减速下降 物块加速度必在竖直方向 即合力必在竖直方向 而重力一定是竖直向下的 故摩擦力与支持力的合力必在竖直方向 解题关键对物块进行正确的受力分析 结合运动状态列出相应的平衡方程或牛顿第二定律方程 答案bc因f的功率恒定 由p fv知 随着v增大 f随之减小 则加速度不恒定 a错 由图像知当a 0 即物体匀速运动时 v 2 5m s 则f 2n 且此时合力为零 故f 2n 故当a 0时 有f f ma 与p fv联立可得 a 则图线斜率k 由图乙知k 0 2s3 m2 则m kp 1kg b正确 图中的函数关系为 0 2a 0 4 当v 1m s时a 3m s2 c正确 物体的运动过程应是从静止开始做加速运动 且a越来越小 至a 0 之后物体一直保持匀速直线运动 v 2 5m s 对从开始到匀速过程根据动能定理 有 pt fx mv2 代入t 1s可得x 0 9375m 假若物体做匀加速直线运动 则x vt 1 25m 而实际上物体的加速度从极大开始减小 v t图线如图中曲线所示 即物体在t 1s内的位移大于1 25m 明显大于0 9375m 故d错 解题思路本题是需要结合函数图像分析的题 既要明确物理过程 又要能充分挖掘图像中的信息 结合拉力的功率恒定与物体的受力特征明确物体的运动过程 结合特殊点即纵截距求出相关量 解题关键图像与纵轴的交点的物理意义为当a 0时物体的运动速度 此时f合 0 可求得摩擦力 4 2017云南昆明适应性检测 24 12分 在冰壶比赛中 运动员用f 18n的水平恒力推质量为m 20kg的冰壶由静止开始运动 一段时间后撤去f 冰壶继续沿直线运动 从开始运动到停止的总位移为36m 冰壶与冰面之间的动摩擦因数为 0 015 取重力加速度g 10m s2 求 1 撤去f之前冰壶运动的位移大小 2 冰壶运动的总时间 二 非选择题 共37分 答案 1 6m 2 24s 解析 1 由牛顿第二定律得ma1 f mgma2 mg根据运动学规律得2a1x1 v22a2x2 v2由题意得x1 x2 36m解得 a1 0 75m s2 a2 0 15m s2 x1 6m x2 30m即撤去f之前冰壶运动的位移大小为6m 2 由x1 a1得 t1 4s由x2 a2 得 t2 20s则t t1 t2 24s 解题指导本题是典型的已知受力求运动的问题 首先通过受力分析利用牛顿第二定律求出加速度 再利用运动学公式求位移与时间 方法技巧动力学问题中 加速度是联系力与运动的桥梁 5 2017广西柳州一模 24 15分 如图所示 轻绳通过定滑轮吊着一个小桶c 通过动滑轮可分别对a b施加水平拉力 已知物体a的质量ma 0 60kg 物体b的质量mb 0 80kg 小桶及桶内细沙质量记为m0 两物体与水平面间的动摩擦因数 0 20 重力加速度g 10m s2 不计滑轮摩擦与质量 计算时可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力 则 1 小桶与桶内细沙质量为0 06kg时 a b物体均静止不动 求b物体受到的摩擦力大小 2 欲使a b物体均静止不动 m0不能超过多大 3 当小桶与桶内细沙质量为0 10kg时 求b与c的加速度大小ab与ac 答案 1