高考物理 牛顿运动定律的应用冲关训练（含解析）.doc

牛顿运动定律的应用一、选择题每小题6分1(2013山东卷)伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有()a力不是维持物体运动的原因b物体之间普遍存在相互吸引力c忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快d物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反解析：伽利略利用理想斜面实验和逻辑推理相结合的方法否定了亚里士多德“力是维持物体运动状态的原因”的错误结论，正确地指出力不是维持物体运动状态的原因，a项正确；牛顿提出万有引力定律，b项错；伽利略首先运用逻辑推理的方法发现物体下落的快慢和它的重量无关，c项正确；牛顿提出了物体间的相互作用力总是等大反向的结论，d项错答案：ac2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关系的图象，可能正确的是() ab c d图1311解析：对皮球进行受力分析，受到竖直向下的重力、阻力作用，根据牛顿第二定律，皮球在上升过程中的加速度大小a，因皮球上升过程中速度v减小，加速度减小，当速度v0时，加速度ag，at图象逐渐趋近一条平行于t轴的直线，c正确；a、b、d错误答案：c3(2013西城期末)一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图1312甲所示，已知电梯在t0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图1312乙所示图甲中有一质量为m的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为f.根据at图象可以判断，力f大小不变，且fmg的时间段为()甲乙图1312a1 s8 sb8 s9 sc15 s16 s d16 s23 s解析：本题考查超重、失重的概念，意在考查学生对超重、失重的理解由题意可知，电梯对乘客的支持力f大小不变，且fmg的时间段应为失重时间段且合力大小恒定，故加速度向下且恒定，d正确答案：d图13134(2013贵州联考)如图1313所示，与轻绳相连的物体a和b跨过定滑轮，质量ma mb，a由静止释放，不计绳与滑轮间的摩擦，则在a向上运动的过程中，轻绳的拉力()atmag btmagctmbg dtmbg解析：本题考查应用牛顿第二定律解决连接体问题，意在考查学生应用牛顿第二定律解决问题的能力将轻绳及与轻绳相连的物体a和b视为整体，由牛顿第二定律可得mbgmag(mbma)a，解得a；隔离a物体，根据牛顿第二定律可得tmagmaa，解得tggg，由于mamb，故有tmag，tmbg，b正确答案：b5.图1314如图1314所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用一与水平面成30的光滑木板ab托住，小球恰好处于静止状态当木板ab突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为()a0b大小为g，方向竖直向下c大小为g，方向垂直木板向下d大小为g，方向水平向右解析：木板给小球的力可以分成竖直向上的f1和水平向左的f2，f1g，于是f2f1tan30，f2与弹簧给球的力f方向相反大小相同撤去木板后，对于小球，它只受向下的重力g和向右的弹簧拉力f，于是它的加速度就是g和f的矢量和除以m，小球的加速度大小为g，方向垂直木板向下选项c正确答案：c6.图1315如图1315，电梯与水平地面成角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以匀加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为n和f.若电梯启动加速度减小为，则下面结论正确的是()a水平梯板对人的支持力变为b水平梯板对人的摩擦力变为c电梯加速启动过程中，人处于失重状态d水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为解析：将人的加速度分解，水平方向axacos，竖直方向ayasin.对于人根据牛顿第二定律，在水平方向有fmax，在竖直方向有nmgmay.当加速度由a变为时，摩擦力变为原来的一半，但弹力不为原来的一半，故选项b正确答案：b7(2013浙江卷)如图1316所示，水平木板上有质量m1.0 kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力f作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力ff的大小取重力加速度g10 m/s2，下列判断正确的是()图1316a5 s内拉力对物块做功为零b4 s末物块所受合力大小为4.0 nc物块与木板之间的动摩擦因数为0.4d6 s9 s内物块的加速度大小为2.0 m/s2 解析：由fft图象知物块所受的最大静摩擦力为4 n，滑动摩擦力为3 n,4 s末物块所受的合力为零，则b项错误；因前4 s内物块处于静止状态，5 s内物块的位移即第5 s内物块的位移不为零，则5 s内拉力对物块所做的功不为零，故a项错误；由mg3 n，得物块与木板之间的动摩擦因数0.3，则c项错误；6 s9 s内物块所受的合力为5 n3 n2 n，由f合ma，得物块的加速度大小a2 m/s2，故d项正确答案：d图13178如图1317所示，在垂直纸面向里的水平匀强磁场中，水平放置一根粗糙绝缘细直杆，有一个重力不能忽略、中间带有小孔的带正电小球套在细杆上现在给小球一个水平向右的初速度v0，假设细杆足够长，小球在运动过程中电荷量保持不变，杆上各处的动摩擦因数相同，则小球运动的速度v与时间t的关系图象可能是()abc d图1318解析：对小球受力分析可知，若小球速度满足洛伦兹力等于重力，即qv0bmg，则小球不受支持力作用，也就不受摩擦力作用，小球将做匀速直线运动；若小球速度满足洛伦兹力大于重力，即qv0bmg，则支持力向下，在摩擦力的作用下小球做减速运动，因此洛伦兹力要减小，当速度减小到满足洛伦兹力等于重力qvbmg时，小球不受支持力作用，不再受摩擦力作用，接着小球将做匀速直线运动；若小球速度满足洛伦兹力小于重力，即qv0bmg，则支持力向上，在摩擦力的作用下小球做减速运动，洛伦兹力减小，摩擦力要增大，因此小球做加速度逐渐增大的减速运动对比各选项中的图象可知答案选bd.答案：bd9.图1319如图1319所示，小车内有一质量为m的物块，一轻弹簧与小车和物块相连，处于压缩状态且在弹性限度内弹簧的劲度系数为k，形变量为x，物块和车之间动摩擦因数变为.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，运动过程中，物块和小车始终保持相对静止下列说法正确的是()a若mg小于kx，则车的加速度方向一定向左b若mg小于kx，则车的加速度a最小值为，且车只能向左加速运动c若mg大于kx，则车的加速度方向可以向左也可以向右d若mg大于kx，则加速度最大值为，加速度的最小值为解析：由题意知，物块和小车始终保持相对静止，两者加速度始终相同若mgkx，则物体所受的合外力可能向左，也可能向右，且加速度最大值为a，最小值为0，c正确，d错误答案：ac10.图1320如图1320所示，在电动机的驱动下，皮带运输机上方的皮带以水平恒定的速度v向右运动现将一工件(大小不计)在皮带左端a点轻轻放下，a点到皮带右端b点距离为s.若工件与皮带间的动摩擦因数为，则工件到b点的时间可能为()a.b.c. d. 解析：工件放到传送带上后，关于工件的运动有三种可能：一是在传送带上一直做匀加速直线运动，那么sgt2，计算出工件运动时间为t，d正确；二是当运动到b点时，速度恰好达到v，此时工件运动时间为t，b正确；三是先加速到v，后随传送带匀速运动，那么vgt1，svt2，计算出工件运动时间为tt1t2，c正确答案：bcd二、非选择题每题10分图132111(2013山东卷)如图1321所示，质量m0.4 kg的小物块，以v02 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力f作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t2 s的时间物块由a点运动到b点，a、b之间的距离l10 m已知斜面倾角30，物块与斜面之间的动摩擦因数.重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达b点时速度的大小(2)拉力f与斜面夹角多大时，拉力f最小？拉力f的最小值是多少？解析：(1)设物块加速度的大小为a，到达b点时速度的大小为v，由运动学公式得lv0tat2vv0at联立式，代入数据得a3 m/s2v8 m/s(2)设物块所受支持力为fn，所受摩擦力为ff，拉力与斜面间的夹角为，受力分析如图1322所示，由牛顿第二定律得图1322fcosmgsinffmafsinfnmgcos0又fffn联立式得f由数学知识得cossinsin(60)由式可知对应f最小的夹角30联立式，代入数据得f的最小值为fmin n答案：(1)3 m/s28 m/s(2)30 n12.图1323如图1323所示，航空母舰上的起飞跑道由长度为l11.6102 m的水平跑道和长度为l220 m的倾斜跑道两部分组成，水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h4.0 m一架质量为m2.0104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小恒为f1.2105 n，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的.假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取g10 m/s2.(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小；(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力，求助推力f推的大小解析：(1)飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a1，末速度大小为v1，运动时间为t1，有f合fffma1vv2a1l1v1a1t1其中v00，ff0.1mg，代入已知数据可得a15.0 m/s2，v140 m/s，t18.0 s飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面方向的分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2，沿斜面方向有f合ffffgxma2fgxmgsinmg4.0104 nvv2a2l2代入已知数据可得a23.0 m/s2v2