考点三 牛顿运动定律-2019年高考物理分类题库

考点三牛顿运动定律1.(2019·全国卷Ⅲ·T20)如图甲,物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图乙所示,木板的速度v与时间t的关系如图丙所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g取10m/s2。由题给数据可以得出 ()A.木板的质量为1kgB.2～4s内,力F的大小为0.4NC.0～2s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【解析】选A、B。结合两图像可判断出0～2s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;在4～5s内,木板在摩擦力的作用下做匀减速运动,ma2=f=0.2N,加速度大小为a2=0.4−0.21m/s2=0.2m/s2,得m=1kg,故A正确;在2～4s内木板加速度大小为a1=0.4−04−2m/s2=0.2m/s2,则F=ma1+f=0.4N,故B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数2.（2019·北京高考·T20）国际单位制(缩写SI)定义了米(m)、秒(s)等7个基本单位,其他单位均可由物理关系导出。例如,由m和s可以导出速度单位m·s-1。历史上,曾用“米原器”定义米,用平均太阳日定义秒。但是,以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响,而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967年用铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁辐射的频率Δν=9192631770Hz定义s;1983年用真空中的光速c=299792458m·s-1定义m。2018年第26届国际计量大会决定,7个基本单位全部用基本物理常量来定义(对应关系如图,例如,s对应Δν,m对应c),新SI自2019年5月20日(国际计量日)正式实施,这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是 ()A.7个基本单位全部用物理常量定义,保证了基本单位的稳定性B.用真空中的光速c(m·s-1)定义m,因为长度l与速度v存在l=vt,而s已定义C.用基本电荷e(C)定义安培(A),因为电荷量q与电流I存在I=qtD.因为普朗克常量h(J·s)的单位中没有kg,所以无法用它来定义质量单位【解析】选D。7个基本单位全部用物理常量定义,因为物理常量都经过了精确测量和严格验证,从而保证了基本单位的稳定性,A正确;用真空中的光速定义m,即光在真空中传播299792458分之一秒的距离,且s早已定义,故B正确;由公式I=qt可知,安培即为1s时间内通过的电荷量,故C正确;由于Ehν,J·s=N·m·s=kg·m·s-2·m·s=kg·m2·s-1,又由于λ=ℎp=ℎmv,可解得m=ℎλv⇒J·s3.(2019·天津高考·T9（1）)第26届国际计量大会决定,质量单位“千克”用普朗克常量h定义,“国际千克原器”于2019年5月20日正式“退役”,h的数值为6.63×10-34,根据能量子定义,h的单位是,该单位用国际单位制中的力学基本单位表示,则为。

【解析】由E=hν,能量的单位为J,频率的单位为s-1,故h的单位为J·s,又因能量的单位换成力学基本单位可表示为kg·m/s2·m,则h的单位为kg·m2/s。答案：J·skg·m2/s4.(2019·江苏高考·T15)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';(3)B被敲击后获得的初速度大小vB。【解析】(1)由牛顿运动定律知,A加速度的大小aA=μg由匀变速直线运动规律有2aAL=v解得vA=2(2)设A、B的质量均为m对齐前,B所受合外力大小F=3μmg由牛顿运动定律F=maB,得aB=3μg对齐后,A、B所受合外力大小F'=2μmg由牛顿运动定律F'=2maB',得aB'=μg(3)设敲击B后经过时间t,A、B达到共同速度v,位