2021届高考最后冲刺牛顿运动定律押题卷 19

11122021届高考后冲刺牛顿动定律押题1911121．如图所示，甲同学站在某平边缘将小球以＝的速度竖直上抛，甲同学把小球抛出的同时，乙同学在距抛出点水平距离＝处静止开始运动，在小球正下方距地面高h＝处接住小球，并且此时乙同学的水平速度为零，在此过程中可将乙同学的运动看成匀加速和匀减速直线运动于乙同学需要急停在减速运动过程中的加速度大小为加速运动过程中加速度大小的4倍小抛出点距地面的高度为＝，重力加速度g＝2

，忽略空气阻力，求乙同学在加速过程中的加速度大小。【答案】2【解析】设小球被抛出到被乙同学接住所需要的时间为，小球的位移为，据运动学公式可得：h＝﹣＝1根据位移时间关系可得：﹣＝

gt

解得＝设乙同学加速过程的加速度大小为，间为；减速过程中的加速度大小为4a，时间为；则有：at＝at12at2

x其中t+12

＝联立解得：a＝22如所示质=8的车放在光滑的水平面上在车左端加一水平推力

N当车向右运动的速度达到1.5时在小车前端轻轻地放上个大小不计量为m=2kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长2）求：小块放后，小物块及小车的加速度各为多大？经长时间两者达到相同的速度？从物块放到小车上开始，经过t=1.5s小块通过的位移大小为多少？【答案】(1)小车加速度0.52【解析】(1)物块的加速度a=m/s2m小车的加速度

，小物块2

；(2)1；(3)2.1。a=M

FM

mg

=0.52由atv＋m0M可得=1开1内物的位移s=1

at2m

=1m最大速度vat=2m在接下来的0.5物与小车相对静止，一做加速运动，且加速度a

FM+

=0.82这0.5内位移s=vt＋2

2

=1.1通过的总位移=s＋=2.1m123如所示倾角为37°的斜面与足够长的水平面在处平滑相接块从斜面上的O点从静止开始无初速释放知块质量=2kg物块与斜面及物块与水平面间动摩擦因数均为=0.5可视为质点距平面高sin37°=0.6。2

112求：112（）块沿斜面运动的加速度大小；（）块刚运动到P处时速度小；（）块运动过程经历的时间。【答案2

））1.4s【解析】(1)设物块沿斜面运动的加速度大小为a，由牛顿第二定律得mg37cos37解得1

2（）距

37

物块刚运动到处速度大小为v由运动学公式得v

解得v2m/s（）块在斜面上运动的时间为t，则x1可得

t1t物块在水平面上运动的加速度大小为，由

mg

ma

可得a5m/s由

vt2得t0.4s物块运动过程经历的时间t1则t1.4s

24．如图甲所示，一足够长的粗的水平传送带在电机的带动下以恒定的速v沿顺时针方向运动，质量

mA

的小铁块和量

mB

的长木板B叠在一起，位的端，在时AB轻放到传送带上，最终A恰好没有滑离。已知小铁块在

的加速度为4m/s

；长木板在～

的加速度分别为8m/s、0，取重力加速度10m/s

。回答下列问题：在图乙所示方框内同一坐标系中作出、在0~的度－时间图象；求、间的动摩擦因数和B传送带之间的动摩擦因数；求木板B的长度。【答案】

；

1

，

；(3)1m【解析由题意知，在同一坐标系中作出的A在01s的速度时图象，下图所示4

对，刚放上传送带时加速度的大小g1AA

a

，由牛顿第二定律解得

对木板B刚放上传送带时加速度的大小

a8m/s

由顿第二定律可得

AB

gaB解得

。(3)B经间

t1

与传送带共速经间

t2

与传送带共速，从将B放传送带到均与传送带相对静止的过程中，位移分别满足at1xt长木板长度LBA

(t)2联立代入数据可解得L1m。5．如图所示，一足够长斜面体定在水平地面上，倾角θ=30°。一质量M=1kg长度L的木板B置斜面顶端，恰好保持静止。质量=3kg的物块从一高处以

v3

m/s的速度水平向右抛出好沿木板方向落到薄木板的最上端知、之的动摩擦因数为，不计空气阻力。求2

。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度物落到薄木板上瞬间的速度大小；斜与薄木板间的动摩擦因数μ；2判物块能否从薄木板上滑下。若能滑下请分别求出滑下瞬间物块和木板的速度；若不能滑下，请求出二者间的相对位移。

11【答案】(2)

；物不从薄木板上滑下，0.8m【解析】(1)小物块A从一处以初速度水平向右抛出，则小物块做平抛运动；恰好沿木板方向落到薄木板上，则v=0v解得，物块落到薄木板上瞬间的速度大小2304m/s由木板恰好静止在斜面上，由平衡条件得30

2

解得，斜面与薄木板间的动摩擦因数

物刚上B时，对A，牛顿第二定律得

1

mg

A对B，由牛顿第二定律得sin301B代入数据解得2.5sA

方向沿斜面向上

方向沿斜面向下设经过时间物A木板B到共速v，此时A还有到达木板B的端，则6

Bvt1AB代入数据解得t0.4s

，该过程中A的移xA

vt该过程中B的移vxt0.6m＜m3.2m300.5物块A、板B的对位移x1.4m0.6m0.8mL2mAB假设正确，所以物块不从薄木板上滑下A、的相对位移6．如图所示，一水平传送带以恒定速率

v2m/1

沿顺时针方向转动，传送带右端有一与传送带等高的平台，一煤块以

v3m/2

的速率从平台沿直线向左滑上传送带，恰好能到达左轮的正上方，动摩擦因数0.1，力加速度g取0m/s，求：传带两轮的轴心距；煤在传送带上运动的时间；若送带两轮的周长s均为，求煤块在传送带上留下痕迹的长度。【答案】(1)4.5m；(2)6.25s；(3)10.5m【解析煤速度减为零时刚好到达传送带的左端送两轮的轴心距即为煤块向左运动的距离。根据牛顿运动定律得a

gt1

2

1

2联立可得L4.5m

1煤向左速度减为零后立即向右加速送带共速后匀速运动直到右侧离开传送带。根据运动规律得1vtxatL-xt13t联立可得t(3)痕长即为煤块和传送的相对位移，以传送带为参考系，煤块以相对于传送带作匀减速运动。v)()at)传送带的总长LL总联立可知L总所以煤块在传送带上留下痕迹的长度为L总

v12

的速度7．如图所示，粗糙水平轨道AB和倾斜轨道之用一极小段的弧形连接，长L=27.5mBC长，道倾为θ一质量m的物（视为质点）静止于A点，现对小物块施加与水平方向成α=的恒力F，使小物块沿轨道运动，作用时间

=2s后去恒力F撤去恒力F后物块减速运动到B点假设小物块通过点前后速度大小不变，始终贴着轨道运动，小物块与轨道间动摩擦因数μ轨道BC间动摩擦因数μ=12。求：=0.8

力速度取g237小块在前2s内位移的大小；小块到达点速度大小v；B小块在轨道上动过的最大距离x。m8

11231123【答案】15m；

10m/s

；【解析】(1)设0~2s内物体受到支持力为N，擦力为2s的速度为v，则水平方向1

，加速度为a，位移为x，11cos

1竖直方向Nsinmg1其中f1

1

N1由位移公式

x1

t1

2

，联立解得a7.5m/s

，

x15m1撤后物在水平面运动加度为a移为x动到的度为，22则vt由牛顿第二定律有

1

mg

2且xx、v12

ax2解得2

2

，

x12.5m。v2B假小物体静止前一直在轨道上动，设通过的距为，受到支持力为，摩2擦力为，加速度为，假设不能到达点则沿着斜面mgsin

ma2垂直斜面Ncos

m其中mNf222由速度位移公式得

0

2a

，联立解得a=－23由于x＞=17.5m即小物体离开轨道速度不为零小块在轨道上动通过最大距离即为轨道长度x=17.5mm8．如图所示，质量为M木板静止在水平面上，一可看作质点的小滑块静止在木板的右端，其质量。知木板与水平面的动摩擦因数为

0.1

，小滑块与木板之间的动摩擦因数为

0.42

，重力加速度2。时在木板的右端施加一水平向右的拉力，求：（）拉力为多大时M与之间恰好发生相对运；（）拉力上滑落

1

，则t时小滑块和木板的速度分别多大（小滑块未从板（）第二问的前提下，若

后将拉力大小变为

17N2

，方向保持不变，为使小滑块不从木板上滑落下来，求木板的最小长度。【答案

25N

）

4m/s

，

5m/s

）

【解析设m在M即将滑动时加速度为

0

，可知

2

mgma

0此时的拉力

代入数据得25N0（）0，

F1

，故在M上滑动，对小滑块0

2M3112a2M3112

g4m/s

木板在第1s内有1a5m/s

t

时，小滑块的速度vm木板的速度vaM2（）

t

时，

vm

，故在

之后滑块先在M上动，其加速度仍为

，设木板的加速度为

213当滑块与木板速度相等时为vm1M0.5s

20

滑块与木板将保持相对静止起动：滑块与木板在

后，保持相对静止，

~1.5s

内，木板的位移x2

t2

2滑块的位移为x1

1ta2

2木板的最小长度Lx2代入数据得L9法》明确提禁从建筑物中拋掷物，明确了高空拋物是被民法所禁止的行为。假设物体自由下落时，所受空气阻力与速度平方成正比，一个

的苹果从离地高度为

的26楼由落下，最终以

v30m/sm

的速度匀速运动然后落地。已知苹果从接触地面到速度变为的间为，重力加速度g。：

（）苹果下落速度为

15m/s

时，它的加速度大小；（）果对地面产生的平均冲击力大小。【答案

）

【解析】(1)当物体匀速下落时，重力与空气阻力平衡，大小相等，即有mgkvm当物体的速度为时，空气阻力大小kvmgma

，由牛顿第二定律得联立求得7.5m/s2，下落速度为15m/s时苹果下落的加速度为。当果落地时，由牛顿第二定律得由运动规律得0m代入数据联立求得F，根据牛顿第三定律有

。10．图所示，质量为M=4kg的长木板B放在光滑水平地面上，在木板的最右端放一质量为m=2kg的物块A可视为质点块木板间的动摩擦因数，用一水平力F作在木板上，使木板由静止始匀加速运动，经过t，去拉力设物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，求：力F作过程中，木板的加速度大与物块的加速度大小；拉撤，木板与物块相对静止后，二者共同速度大小；要物块不从木板上掉下，木板的长度至少为多大？【答案】2

；2

；

5(3)【解析】(1)对小物块

mg

解得1

2对长木板B2

22111222211122解得

mg

2a

(2)1s末，小物块A的速度vt2m/s11长木板的度v22

m/s1s撤去力，对小物块A

mg

对长木板B

mg

4设撤去力后经过时间t，者达到共同速度v小物块Avt2t132长木板

2vt2解得

2v

m/s有时小物块与长木板相对位移1

tt2

m无力时小物块与长木板相对位移2

2vt3

m木板的长度至少是1

m．图所示，一倾的光滑斜面固定在水平地面上，其底端静止放置着一质量m=2kg的块，现对物块施加=22.5N的水平推力作用，物块开始沿斜面向上滑动，一段时间后撤去推力，物块继续向上滑动运动到最高，斜面足够长sin37°=0.6cos37°=0.8，=10m/s

，求：

21（）去推力F时物块的速度；21（）块从开始运动到最高点时总位移的大小。【答案】(2)9m【解析】(1)设撤去F后加度大小为，牛顿第二定律得mg

2可得a=6m/s2撤去推力时物块的速度vat=6m/s22设作时加速度的大小为a，牛顿第二定律得1Fcos37°-mgsin37°=ma解得a=3m/s1所以加速运动时间vt21

1物块从开始运动到最高点时总位移的大小为x

v

t)