2021屆高考最后沖刺牛頓運(yùn)動(dòng)定律押題卷 19

11122021屆高考后沖刺牛頓動(dòng)定律押題1911121．如圖所示，甲同學(xué)站在某平邊緣將小球以＝的速度豎直上拋，甲同學(xué)把小球拋出的同時(shí)，乙同學(xué)在距拋出點(diǎn)水平距離＝處靜止開始運(yùn)動(dòng)，在小球正下方距地面高h(yuǎn)＝處接住小球，并且此時(shí)乙同學(xué)的水平速度為零，在此過程中可將乙同學(xué)的運(yùn)動(dòng)看成勻加速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)于乙同學(xué)需要急停在減速運(yùn)動(dòng)過程中的加速度大小為加速運(yùn)動(dòng)過程中加速度大小的4倍小拋出點(diǎn)距地面的高度為＝，重力加速度g＝2

，忽略空氣阻力，求乙同學(xué)在加速過程中的加速度大小?！敬鸢浮?【解析】設(shè)小球被拋出到被乙同學(xué)接住所需要的時(shí)間為，小球的位移為，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：h＝﹣＝1根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系可得：﹣＝

gt

解得＝設(shè)乙同學(xué)加速過程的加速度大小為，間為；減速過程中的加速度大小為4a，時(shí)間為；則有：at＝at12at2

x其中t+12

＝聯(lián)立解得：a＝22如所示質(zhì)=8的車放在光滑的水平面上在車左端加一水平推力

N當(dāng)車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5時(shí)在小車前端輕輕地放上個(gè)大小不計(jì)量為m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)，小車足夠長(zhǎng)2）求：小塊放后，小物塊及小車的加速度各為多大？經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？從物塊放到小車上開始，經(jīng)過t=1.5s小塊通過的位移大小為多少？【答案】(1)小車加速度0.52【解析】(1)物塊的加速度a=m/s2m小車的加速度

，小物塊2

；(2)1；(3)2.1。a=M

FM

mg

=0.52由atv＋m0M可得=1開1內(nèi)物的位移s=1

at2m

=1m最大速度vat=2m在接下來的0.5物與小車相對(duì)靜止，一做加速運(yùn)動(dòng)，且加速度a

FM+

=0.82這0.5內(nèi)位移s=vt＋2

2

=1.1通過的總位移=s＋=2.1m123如所示傾角為37°的斜面與足夠長(zhǎng)的水平面在處平滑相接塊從斜面上的O點(diǎn)從靜止開始無初速釋放知塊質(zhì)量=2kg物塊與斜面及物塊與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5可視為質(zhì)點(diǎn)距平面高sin37°=0.6。2

112求：112（）塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度大??；（）塊剛運(yùn)動(dòng)到P處時(shí)速度小；（）塊運(yùn)動(dòng)過程經(jīng)歷的時(shí)間?！敬鸢?

））1.4s【解析】(1)設(shè)物塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a，由牛頓第二定律得mg37cos37解得1

2（）距

37

物塊剛運(yùn)動(dòng)到處速度大小為v由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v

解得v2m/s（）塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則x1可得

t1t物塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為，由

mg

ma

可得a5m/s由

vt2得t0.4s物塊運(yùn)動(dòng)過程經(jīng)歷的時(shí)間t1則t1.4s

24．如圖甲所示，一足夠長(zhǎng)的粗的水平傳送帶在電機(jī)的帶動(dòng)下以恒定的速v沿順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量

mA

的小鐵塊和量

mB

的長(zhǎng)木板B疊在一起，位的端，在時(shí)AB輕放到傳送帶上，最終A恰好沒有滑離。已知小鐵塊在

的加速度為4m/s

；長(zhǎng)木板在～

的加速度分別為8m/s、0，取重力加速度10m/s

。回答下列問題：在圖乙所示方框內(nèi)同一坐標(biāo)系中作出、在0~的度－時(shí)間圖象；求、間的動(dòng)摩擦因數(shù)和B傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；求木板B的長(zhǎng)度?！敬鸢浮?/p>

；

1

，

；(3)1m【解析由題意知，在同一坐標(biāo)系中作出的A在01s的速度時(shí)圖象，下圖所示4

對(duì)，剛放上傳送帶時(shí)加速度的大小g1AA

a

，由牛頓第二定律解得

對(duì)木板B剛放上傳送帶時(shí)加速度的大小

a8m/s

由頓第二定律可得

AB

gaB解得

。(3)B經(jīng)間

t1

與傳送帶共速經(jīng)間

t2

與傳送帶共速，從將B放傳送帶到均與傳送帶相對(duì)靜止的過程中，位移分別滿足at1xt長(zhǎng)木板長(zhǎng)度LBA

(t)2聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可解得L1m。5．如圖所示，一足夠長(zhǎng)斜面體定在水平地面上，傾角θ=30°。一質(zhì)量M=1kg長(zhǎng)度L的木板B置斜面頂端，恰好保持靜止。質(zhì)量=3kg的物塊從一高處以

v3

m/s的速度水平向右拋出好沿木板方向落到薄木板的最上端知、之的動(dòng)摩擦因數(shù)為，不計(jì)空氣阻力。求2

。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度物落到薄木板上瞬間的速度大??；斜與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；2判物塊能否從薄木板上滑下。若能滑下請(qǐng)分別求出滑下瞬間物塊和木板的速度；若不能滑下，請(qǐng)求出二者間的相對(duì)位移。

11【答案】(2)

；物不從薄木板上滑下，0.8m【解析】(1)小物塊A從一處以初速度水平向右拋出，則小物塊做平拋運(yùn)動(dòng)；恰好沿木板方向落到薄木板上，則v=0v解得，物塊落到薄木板上瞬間的速度大小2304m/s由木板恰好靜止在斜面上，由平衡條件得30

2

解得，斜面與薄木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)

物剛上B時(shí)，對(duì)A，牛頓第二定律得

1

mg

A對(duì)B，由牛頓第二定律得sin301B代入數(shù)據(jù)解得2.5sA

方向沿斜面向上

方向沿斜面向下設(shè)經(jīng)過時(shí)間物A木板B到共速v，此時(shí)A還有到達(dá)木板B的端，則6

Bvt1AB代入數(shù)據(jù)解得t0.4s

，該過程中A的移xA

vt該過程中B的移vxt0.6m＜m3.2m300.5物塊A、板B的對(duì)位移x1.4m0.6m0.8mL2mAB假設(shè)正確，所以物塊不從薄木板上滑下A、的相對(duì)位移6．如圖所示，一水平傳送帶以恒定速率

v2m/1

沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶右端有一與傳送帶等高的平臺(tái)，一煤塊以

v3m/2

的速率從平臺(tái)沿直線向左滑上傳送帶，恰好能到達(dá)左輪的正上方，動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，力加速度g取0m/s，求：傳帶兩輪的軸心距；煤在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；若送帶兩輪的周長(zhǎng)s均為，求煤塊在傳送帶上留下痕跡的長(zhǎng)度?！敬鸢浮?1)4.5m；(2)6.25s；(3)10.5m【解析煤速度減為零時(shí)剛好到達(dá)傳送帶的左端送兩輪的軸心距即為煤塊向左運(yùn)動(dòng)的距離。根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得a

gt1

2

1

2聯(lián)立可得L4.5m

1煤向左速度減為零后立即向右加速送帶共速后勻速運(yùn)動(dòng)直到右側(cè)離開傳送帶。根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律得1vtxatL-xt13t聯(lián)立可得t(3)痕長(zhǎng)即為煤塊和傳送的相對(duì)位移，以傳送帶為參考系，煤塊以相對(duì)于傳送帶作勻減速運(yùn)動(dòng)。v)()at)傳送帶的總長(zhǎng)LL總聯(lián)立可知L總所以煤塊在傳送帶上留下痕跡的長(zhǎng)度為L(zhǎng)總

v12

的速度7．如圖所示，粗糙水平軌道AB和傾斜軌道之用一極小段的弧形連接，長(zhǎng)L=27.5mBC長(zhǎng)，道傾為θ一質(zhì)量m的物（視為質(zhì)點(diǎn)）靜止于A點(diǎn)，現(xiàn)對(duì)小物塊施加與水平方向成α=的恒力F，使小物塊沿軌道運(yùn)動(dòng)，作用時(shí)間

=2s后去恒力F撤去恒力F后物塊減速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)假設(shè)小物塊通過點(diǎn)前后速度大小不變，始終貼著軌道運(yùn)動(dòng)，小物塊與軌道間動(dòng)摩擦因數(shù)μ軌道BC間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=12。求：=0.8

力速度取g237小塊在前2s內(nèi)位移的大?。恍K到達(dá)點(diǎn)速度大小v；B小塊在軌道上動(dòng)過的最大距離x。m8

11231123【答案】15m；

10m/s

；【解析】(1)設(shè)0~2s內(nèi)物體受到支持力為N，擦力為2s的速度為v，則水平方向1

，加速度為a，位移為x，11cos

1豎直方向Nsinmg1其中f1

1

N1由位移公式

x1

t1

2

，聯(lián)立解得a7.5m/s

，

x15m1撤后物在水平面運(yùn)動(dòng)加度為a移為x動(dòng)到的度為，22則vt由牛頓第二定律有

1

mg

2且xx、v12

ax2解得2

2

，

x12.5m。v2B假小物體靜止前一直在軌道上動(dòng)，設(shè)通過的距為，受到支持力為，摩2擦力為，加速度為，假設(shè)不能到達(dá)點(diǎn)則沿著斜面mgsin

ma2垂直斜面Ncos

m其中mNf222由速度位移公式得

0

2a

，聯(lián)立解得a=－23由于x＞=17.5m即小物體離開軌道速度不為零小塊在軌道上動(dòng)通過最大距離即為軌道長(zhǎng)度x=17.5mm8．如圖所示，質(zhì)量為M木板靜止在水平面上，一可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊靜止在木板的右端，其質(zhì)量。知木板與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為

0.1

，小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為

0.42

，重力加速度2。時(shí)在木板的右端施加一水平向右的拉力，求：（）拉力為多大時(shí)M與之間恰好發(fā)生相對(duì)運(yùn)；（）拉力上滑落

1

，則t時(shí)小滑塊和木板的速度分別多大（小滑塊未從板（）第二問的前提下，若

后將拉力大小變?yōu)?/p>

17N2

，方向保持不變，為使小滑塊不從木板上滑落下來，求木板的最小長(zhǎng)度?！敬鸢?/p>

25N

）

4m/s

，

5m/s

）

【解析設(shè)m在M即將滑動(dòng)時(shí)加速度為

0

，可知

2

mgma

0此時(shí)的拉力

代入數(shù)據(jù)得25N0（）0，

F1

，故在M上滑動(dòng)，對(duì)小滑塊0

2M3112a2M3112

g4m/s

木板在第1s內(nèi)有1a5m/s

t

時(shí)，小滑塊的速度vm木板的速度vaM2（）

t

時(shí)，

vm

，故在

之后滑塊先在M上動(dòng)，其加速度仍為

，設(shè)木板的加速度為

213當(dāng)滑塊與木板速度相等時(shí)為vm1M0.5s

20

滑塊與木板將保持相對(duì)靜止起動(dòng)：滑塊與木板在

后，保持相對(duì)靜止，

~1.5s

內(nèi)，木板的位移x2

t2

2滑塊的位移為x1

1ta2

2木板的最小長(zhǎng)度Lx2代入數(shù)據(jù)得L9法》明確提禁從建筑物中拋擲物，明確了高空拋物是被民法所禁止的行為。假設(shè)物體自由下落時(shí)，所受空氣阻力與速度平方成正比，一個(gè)

的蘋果從離地高度為

的26樓由落下，最終以

v30m/sm

的速度勻速運(yùn)動(dòng)然后落地。已知蘋果從接觸地面到速度變?yōu)榈拈g為，重力加速度g。：

（）蘋果下落速度為

15m/s

時(shí)，它的加速度大??；（）果對(duì)地面產(chǎn)生的平均沖擊力大小?！敬鸢?/p>

）

【解析】(1)當(dāng)物體勻速下落時(shí)，重力與空氣阻力平衡，大小相等，即有mgkvm當(dāng)物體的速度為時(shí)，空氣阻力大小kvmgma

，由牛頓第二定律得聯(lián)立求得7.5m/s2，下落速度為15m/s時(shí)蘋果下落的加速度為。當(dāng)果落地時(shí)，由牛頓第二定律得由運(yùn)動(dòng)規(guī)律得0m代入數(shù)據(jù)聯(lián)立求得F，根據(jù)牛頓第三定律有

。10．圖所示，質(zhì)量為M=4kg的長(zhǎng)木板B放在光滑水平地面上，在木板的最右端放一質(zhì)量為m=2kg的物塊A可視為質(zhì)點(diǎn)塊木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，用一水平力F作在木板上，使木板由靜止始勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t，去拉力設(shè)物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，求：力F作過程中，木板的加速度大與物塊的加速度大?。焕?，木板與物塊相對(duì)靜止后，二者共同速度大小；要物塊不從木板上掉下，木板的長(zhǎng)度至少為多大？【答案】2

；2

；

5(3)【解析】(1)對(duì)小物塊

mg

解得1

2對(duì)長(zhǎng)木板B2

22111222211122解得

mg

2a

(2)1s末，小物塊A的速度vt2m/s11長(zhǎng)木板的度v22

m/s1s撤去力，對(duì)小物塊A

mg

對(duì)長(zhǎng)木板B

mg

4設(shè)撤去力后經(jīng)過時(shí)間t，者達(dá)到共同速度v小物塊Avt2t132長(zhǎng)木板

2vt2解得

2v

m/s有時(shí)小物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)位移1

tt2

m無力時(shí)小物塊與長(zhǎng)木板相對(duì)位移2

2vt3

m木板的長(zhǎng)度至少是1

m．圖所示，一傾的光滑斜面固定在水平地面上，其底端靜止放置著一質(zhì)量m=2kg的塊，現(xiàn)對(duì)物塊施加=22.5N的水平推力作用，物塊開始沿斜面向上滑動(dòng)，一段時(shí)間后撤去推力，物塊繼續(xù)向上滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)到最高，斜面足夠長(zhǎng)sin37°=0.6cos37°=0.8，=10m/s

，求：

21（）去推力F時(shí)物塊的速度；21（）塊從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)總位移的大小?！敬鸢浮?2)9m【解析】(1)設(shè)撤去F后加度大小為，牛頓第二定律得mg

2可得a=6m/s2撤去推力時(shí)物塊的速度vat=6m/s22設(shè)作時(shí)加速度的大小為a，牛頓第二定律得1Fcos37°-mgsin37°=ma解得a=3m/s1所以加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間vt21

1物塊從開始運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)總位移的大小為x

v

t)