三高考高中物理試題分項(xiàng)解析專題03牛頓運(yùn)動定律

PAGEPAGE6專題03牛頓運(yùn)動定律一、選擇題1．【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度–時間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)，在0~5s、5~10s、10~15s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則A．F1<F2 B．F2>F3 C．F1>F3 D．F1=F3【答案】A【考點(diǎn)定位】圖像，牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動學(xué)的橋梁，基礎(chǔ)題。2．【2016·上海卷】A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向【答案】D【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律、整體法和隔離法【方法技巧】3．【2016·江蘇卷】如圖所示，一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面．若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中A．桌布對魚缸摩擦力的方向向左B．魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C．若貓?jiān)龃罄?，魚缸受到的摩擦力將增大D．若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由題圖知在拉動桌布的過程中魚缸相對桌布向左運(yùn)動，故魚缸受到桌布對其向右的摩擦力作用，所以A錯誤；因魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，魚缸在桌布上與在桌面上運(yùn)動時所受摩擦力大小相等，加速度大小相等，魚缸先在桌布上加速，然后在桌面上減速到停止，所以根據(jù)v=at知魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等，所以B正確；若貓?jiān)龃罄?，魚缸受到的摩擦力將不變，所以C錯誤；若貓減小拉力，桌布的加速度減小，魚缸與桌布可能相對滑動也可能相對靜止，魚缸在桌面運(yùn)動的時間都會變長，所以魚缸可能滑出桌面，所以D正確．【考點(diǎn)定位】力與運(yùn)動【方法技巧】本題重在分析清楚魚缸的受力情況、運(yùn)動情況。先在桌布上加速，后在桌面上減速。魚缸受桌布的滑動摩擦力與貓拉力的大小無關(guān)。4．【2016·全國新課標(biāo)Ⅰ卷】一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變，則A．質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B．質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C．質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D．質(zhì)點(diǎn)單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變【答案】BC【考點(diǎn)定位】牛頓運(yùn)動定律【名師點(diǎn)睛】本題主要考查牛頓運(yùn)動定律。特別注意以前我們碰到的問題經(jīng)常是去掉一個恒力，本題增加了一個恒力，從牛頓運(yùn)動定律角度來看沒有什么區(qū)別。根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算加速度【考點(diǎn)定位】圖像、超重與失重、牛頓第二定律?！久麕燑c(diǎn)睛】圖象從六個方面認(rèn)識：一看軸，二看線，三看斜率，四看面，五看截距，六看點(diǎn)。超重和失重、平衡狀態(tài)是由豎直方向的加速度決定。11．【2015·海南·8】如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，S1和S2相對原長的伸長分別為△l1和△l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間A．a(chǎn)1=3gB．a(chǎn)1=0C．△l1=2△l2D．△l1=△l2【答案】AC【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律的瞬時性【名師點(diǎn)睛】做本類型題目時，需要知道剪斷細(xì)線的瞬間，彈簧來不及發(fā)生變化，即細(xì)線的拉力變?yōu)榱?，彈簧的彈力吧不變，然后根?jù)整體和隔離法分析。12．【2015·海南·9】如圖所示，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物體，開始時升降機(jī)做勻速運(yùn)動，物塊相對斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時A．物塊與斜面間的摩擦力減小 B．物塊與斜面間的正壓力增大C．物塊相對于斜面減速下滑 D．物塊相對于斜面勻速下滑【答案】BD【解析】當(dāng)升降機(jī)加速上升時，物體有豎直向上的加速度，則物塊與斜面間的正壓力增大，根據(jù)滑動摩擦力公式可知接觸面間的正壓力增大，物體與斜面間的摩擦力增大，故A錯誤，B正確；設(shè)斜面的傾角為，物體的質(zhì)量為m，當(dāng)勻速運(yùn)動時有，即，假設(shè)物體以加速度a向上運(yùn)動時，有，，因?yàn)椋?，故物體仍做勻速下滑運(yùn)動，C錯誤，D正確?！究键c(diǎn)定位】牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】做本題的關(guān)鍵是受力分析，知道變化前后，力的變化，然后根據(jù)力的分解和牛頓第二定律進(jìn)行解題。13．【2015·上海·19】一顆子彈以水平速度穿透一塊在光滑水平面上迎面滑來的木塊后，二者運(yùn)動感方向均不變。設(shè)子彈與木塊間相互作用力恒定，木塊最后速度為v，則A．越大，v越大 B．越小，v越大C．子彈質(zhì)量越大，v越大 D．木塊質(zhì)量越小，v越大【答案】AC子彈位移也越大，木塊的位移就越小，而木塊的初速度和加速度不變，所以末速度v就越大，故A正確，B錯誤；子彈的質(zhì)量越大，加速度越小，初速度一定，位移越大，如下圖所示木塊的位移就越小，而木塊的初速度和加速度不變，所以末速度v就越大，故C正確；木塊的質(zhì)量越小，加速度越大，初速度不變，末速度越小，如下圖所示，故D錯誤?！究键c(diǎn)定位】v-t圖象；【名師點(diǎn)睛】本題考查了對v-t圖象的理解和應(yīng)用，本題很容易誤用動量守恒定律和能量守恒定律來求解，用這個方法來解決問題很繁雜。二、非選擇題14．【2016·全國新課標(biāo)Ⅲ卷】（10分）某物理課外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實(shí)驗(yàn)臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實(shí)驗(yàn)中可用的鉤碼共有N=5個，每個質(zhì)量均為0.010kg。實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當(dāng)厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端，其余N－n個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應(yīng)的加速度a。（3）對應(yīng)于不同的n的a值見下表。n=2時的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時小車的加速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n123450.200.580.781.00（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補(bǔ)齊數(shù)據(jù)點(diǎn)，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當(dāng)物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比。（5）利用a–n圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為_______kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g=9.8m·s–2）。（6）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_______（填入正確選項(xiàng)前的標(biāo)號）A．a(chǎn)–n圖線不再是直線B．a(chǎn)–n圖線仍是直線，但該直線不過原點(diǎn)C．a(chǎn)–n圖線仍是直線，但該直線的斜率變大【答案】（3）0.39（4）如圖所示（5）0.45（6）BC【解析】（3）因?yàn)樾≤囎龀跛俣葹榱愕膭蚣铀僦本€運(yùn)動，故將（2，0.78）代入可得。（4）根據(jù)描點(diǎn)法可得如圖所示圖線【考點(diǎn)定位】驗(yàn)證牛頓第二定律的應(yīng)用【方法技巧】對于高中實(shí)驗(yàn)，要求能明確實(shí)驗(yàn)原理，認(rèn)真分析各步驟，從而明確實(shí)驗(yàn)方法；同時注意掌握圖象的性質(zhì)，能根據(jù)圖象進(jìn)行分析，明確對應(yīng)規(guī)律的正確應(yīng)用。15．【2017·新課標(biāo)Ⅱ卷】（12分）為提高冰球運(yùn)動員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1（s1<s0）處分別設(shè)置一個擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時，讓運(yùn)動員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時，運(yùn)動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時，運(yùn)動員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動員在滑行過程中做勻加速運(yùn)動，冰球到達(dá)擋板時的速度為v1。重力加速度大小為g。求（1）冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)；（2）滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動員的最小加速度?！敬鸢浮浚?）（2）【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律；勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律【名師點(diǎn)睛】此題主要考查勻變速直線運(yùn)動的基本規(guī)律的應(yīng)用；分析物理過程，找到運(yùn)動員和冰球之間的關(guān)聯(lián)，并能靈活選取運(yùn)動公式；難度中等。16．【2015·全國新課標(biāo)Ⅰ·25】一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示。時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動，直至?xí)r木板與墻壁碰撞（碰撞時間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運(yùn)動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的圖線如圖（b）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板與地面間的動摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長度；（3）木板右端離墻壁的最終距離。【答案】（1）（2）（3）（2）碰撞后，木板向左勻減速，依據(jù)牛頓第二定律有可得對滑塊，則有加速度滑塊速度先減