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文檔簡介
2024年高考物理總復(fù)習(xí):牛頓運(yùn)動定律
一.選擇題(共12小題)
1.(2023?定遠(yuǎn)縣校級二模)如圖,一質(zhì)量m=2kg的小球通過輕繩連接在質(zhì)量M=10<g的
小車上,現(xiàn)給小球施加一個(gè)水平方向的恒力F,使小球和小車一起在光滑水平地面上向
右做勻加速運(yùn)動,已知輕繩和豎直方向的夾角為37°,則小車的加速度的大小為(si「37°
2
=0.6,cos37c=08,giom/s)()
A.Im/s-B.I.5m/s-C.2m/sD.2.5m/s
2.(2023?麗江一模)如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,放有質(zhì)量分別為mi、m2的兩
個(gè)球,隨車一起勻速運(yùn)動,當(dāng)車突然停止運(yùn)動,其他阻力不計(jì),設(shè)車無限長,則兩小球
A.一定相碰B.一定不相碰
C.若則肯定相碰D.若miVm2,則一定不相碰
3.(2022?天津一模)“物理”二字最早出現(xiàn)在中文中,是取“格物致理”四字的簡稱,即考
察事物的形態(tài)和變化,總結(jié)研究它們的規(guī)律的意思。我們要在學(xué)習(xí)物理知識之外,還要
/解物理學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的,領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法。下列關(guān)
于圖中四幅圖的相關(guān)敘述正確的是()
光電門
A.-----------------圖中遮光條越窄,通過光電門的平均速度越接近瞬時(shí)速度,
這是理想模型的思想
B.一觸曲.運(yùn)動的研究方揀圖中把一般的曲線運(yùn)動看成很多個(gè)圓周運(yùn)動的一部分的組合,
這是理想模型的思想
C.利用如圖裝置探究小車的加速度與拉力的關(guān)系時(shí),運(yùn)用
控制變量法和比較法來控制兩小車有相同的運(yùn)動時(shí)間,從而得到兩小車的加速度大小關(guān)系
圖中探究小車運(yùn)動的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)
用到了等效替代的思想
4.(2023?楊浦區(qū)二模)婦圖,A、B兩物體上下疊放在一起沿豎直方向運(yùn)動,其速度隨時(shí)
間均勻變化,則()
A
B
A.A、B間相互作用刀可能為零
B.A、B間相互作用力一定為零
C.A、B間相互作用力可能在水平方向
D.A、B間相互作用刀一定在水平方向
5.(2023?杭州一模)蹦極是新興的一項(xiàng)戶外休閑活動。如圖,蹦極者站在約40米高的塔頂,
把一端固定在塔頂?shù)拈L橡皮繩另一端綁住身體,然后兩臂伸開,從塔頂自由落下。當(dāng)人
體下落一段距離后,橡皮繩被拉緊,當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時(shí)橡皮繩再次彈起,人被拉起,隨后
又落下,這樣反復(fù)多次,這就是蹦極的全過程。若空氣阻力不計(jì),橡皮繩彈力與伸長量
成正比,橡皮繩彈力與人體重力相等位置為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為正方向,從第一次運(yùn)
動到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí),則關(guān)于人體運(yùn)動的位移X、速度V、加速度a、合外力F與時(shí)間I
的關(guān)系圖正確的是()
6.(2023?江西模擬)一些先進(jìn)的匕行器具有矢量發(fā)動機(jī),它可以提供任意方向的推力。如
圖,在一次飛行中,飛行器沿與地面成30°角的直線斜向下俯沖,飛行過程保持發(fā)動機(jī)
噴口始終水平向后噴氣(產(chǎn)生的水平推力恒定),直到達(dá)到最大速度。假設(shè)飛行器的質(zhì)量
不變,設(shè)為m,飛行器所受空氣的阻力與速度的關(guān)系滿足卜2:kv2(k為比例系數(shù)),重
力加速度為g,不計(jì)空氣的浮力,下列說法正確的是()
二二、30。..................
A.飛行器達(dá)到最大速度前,加速度逐漸增大
B.飛行器能夠達(dá)到的最大速度為怦
C.噴出氣體對飛行器的反作用力大小為近照
3
D.飛行器達(dá)到最大速度的一半時(shí),加速度大小為工且
7.(2016?揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置探究牛頓第二定律.該小組
在實(shí)驗(yàn)中確定的研究對象是小車,而且認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等「砂桶和砂的總重力,
也是小車所受的合外力.則對該實(shí)驗(yàn),以下說法中不正確的是.
小常打點(diǎn)計(jì)僦H
A.在長木板不帶定滑死的一端下面墊一木塊,反復(fù)移動木塊的位置,直到小車在砂桶和
砂的拉動下帶動紙帶做勻速直線運(yùn)動,以平衡小車運(yùn)動中受到的摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)中必須使砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C,細(xì)線對小車的真實(shí)拉力一定略小于砂桶和砂的總重力
D.該實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用“控制變量法”來探究牛頓第二定律的
8.(2022?渭南一模)如圖所示,為現(xiàn)代人在實(shí)驗(yàn)室所做的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的頻閃照片的組
合圖.實(shí)驗(yàn)中把小球從左側(cè)斜面的某個(gè)位置由靜止釋放,它將沖上右側(cè)斜面,頻閃照片
顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動過程中相鄰的兩個(gè)小球間的距離依次減??;如果右側(cè)斜面變成
水平,頻閃照片顯不小球在右側(cè)斜面運(yùn)動過程中相鄰的兩小球間的距離幾乎相等.對十
這個(gè)實(shí)驗(yàn),以下敘述正確的是()
A.小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動,表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是正確的
B.小球最終也會在右惻水平面上停下來,表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是正
確的
C.因?yàn)闆]有絕對光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)?/p>
在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是荒謬可笑的
D.上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是正確
的
9.(2022?銀川模擬)根據(jù)牛頓第一定律,以下說法不正確的是()
A.牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因
B.在宇宙匕船內(nèi)物體不存在慣性
C.物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變,必定受到外力的作用
D.殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱,這樣做是為了減小慣性
10.(2022?江蘇學(xué)業(yè)考試)慣性大的物體()
A.質(zhì)量一定大B.速度一定大
C.加速度一定小D.動能一定大
II.(2022?岳前區(qū)校級模擬)艾薩克?牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中指出:“力使物
體獲得加速度?!蹦惩瑢W(xué)為探究加速度與力的關(guān)系,取兩個(gè)材質(zhì)不同的物體A、B,使其
分別在水平拉力F的作用下由靜止開始沿水平面運(yùn)動,測得兩物體的加速度a與拉力F
之間的關(guān)系如圖所示,重力加速度g取10m/s2,空氣阻力忽略不計(jì),則()
A.物體A的質(zhì)量為0.7kg
B.物體B的質(zhì)量為02kg
C.物體A與水平面間動摩擦因數(shù)為0.5
D.物體B與水平面間動摩擦因數(shù)為0.1
12.(2023?肇慶模擬)如圖所示,彈弓將飛箭以豎直向上的初速度vo彈出,飛箭上升到最
高點(diǎn)后返回,再徐徐下落,已知飛箭上升過程中受到的空氣阻力越來越小,下落過程中
受到的空氣阻力越來越大,則飛箭()
A.上升過程中,速度越來越大
B.上升過程中,加速度越來越小
C.下落過程中,速度越來越小
D.下落過程中,加速度越來越大
二.多選題(共5小題)
(多選)13.(2023?邵陽二模)如圖所示,兩小球1和2之間用輕彈簧B相連,彈簧B與
水平方向的夾角為30°,小球1的左上方用輕繩A懸掛在天花板上,繩A與豎直方向的
夾角為30°,小球2的右邊用輕繩沿C水平方向固定在豎直墻壁上。兩小球均處于靜止
A.球1和球2的質(zhì)量之比為1:2
B.球1和球2的質(zhì)量之比為2:1
C.在輕繩A突然斷裂的瞬間,球1的加速度大小為6g
D.在輕繩A突然斷裂的瞬間,球2的加速度大小為2g
(多選)14.(2022?河南模擬)如圖所示,在沿東西方向直線運(yùn)動的小車上,放一豎直木塊,
突然發(fā)現(xiàn)木塊向西倒,則小車可能的運(yùn)動情況()
A.向東做勻速運(yùn)動B.向東做減速運(yùn)動
C.向東做加速運(yùn)動D.向西做減速運(yùn)動
(多選)15.(2016?楊浦區(qū)一模)關(guān)于伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是()
A.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了牛頓第一定律
B.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了牛頓第二定律
C.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)基于可靠事實(shí)合理外推得到科學(xué)結(jié)論
D.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)證實(shí)了亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動的關(guān)系錯(cuò)誤
(多選)16.(2021?黔東南州模擬)關(guān)于下列四幅圖對應(yīng)的說法,正確的是()
A.圖甲中墊起的排球在最高點(diǎn)瞬間的速度、加速度均為零
B.圖乙中線斷后小球?qū)⒀毓饣矫孀鰟蛩僦本€運(yùn)動
C.圖丙中扭秤實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)利用了“放大”的思想
D.圖丁中的列車靜止時(shí)沒有慣性
(多選)17.(2023?成都模擬)如圖,某人斜拉著跨過光滑定滑輪的細(xì)繩提升重物,重物豎
直上升依次經(jīng)歷了勻加速、勻速、勻減速三個(gè)過程。若斜繩與豎直方向的夾角恒定,人
始終靜止在水平地面上,則()
A.重物勻加速上升時(shí),地面對人的支持力一定最小
B.重物勻速上升時(shí),漏子對人的櫛力一定最小
C.重物勻減速上升時(shí),地面對人的摩擦力一定最小
D.三個(gè)過程中,地面對人的作用力大小相同
三.計(jì)算題(共3小題)
18.(2023?瀘州模擬)如圖是某種機(jī)械打夯的原理示意圖,OA為液壓裝置,能給質(zhì)量為m
的夯桿提供豎直方向的力。左右為兩個(gè)半徑均為R的摩擦傳動輪,每個(gè)輪子給夯桿的壓
力大小均為N—2mg,運(yùn)轉(zhuǎn)方向如圖所示。開始時(shí)液壓裝置對夯桿提供大小恒為R—3mg
的向上拉力,摩擦傳動輪勻速轉(zhuǎn)動的角速度為3,摩擦傳動輪與夯桿之間的動摩擦因數(shù)四
=0.5,在液壓裝置和摩擦傳動輪的作用下,夯桿從靜止開始向上運(yùn)動。夯桿運(yùn)動到某時(shí)
刻速度與摩擦傳動輪邊緣線速度、液壓裝置相等,該時(shí)刻之后的運(yùn)動過程中摩擦傳動輪
不再對夯桿提供壓力和摩擦力,且液壓裝置開始提供大小恒為F2=3mg的向下壓力,直
到夯桿落地。取重力加速度為g,求:
(1)夯桿上升的最大商度;
(2)分桿落地前瞬間的速度大小。
液壓裝置
摩擦傳動輪
夯桿
19.(2023?莆田模擬)神舟十五號與神舟十四號載人飛船六名宇航員成功實(shí)現(xiàn)“太空會師”
后,神舟十四號載人飛船返I回艙于2022年12月4H順利返【可。返回艙返回過程經(jīng)過一
系列減速后,在離地面高度1.25m時(shí),位于返回艙底部的著陸反推發(fā)動機(jī)點(diǎn)火,使返回
艙繼續(xù)快速減速,經(jīng)過0.25s以2m/s的速度著地,該過程可視為豎直向下的勻減速直線
運(yùn)動。當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭取lOm/s2,求:
(1)返回艙離地面高度125m時(shí)的速度大小:
(2)該過程返回艙的加速度大小;
(3)該過程中宇航員受到座椅的作用力與其重力的比值。
20.(2023?長春模擬)一小球由傾角為30°斜面的底端以一定的初速度沿斜面向上運(yùn)動,
如圖是小球運(yùn)動的頻仄照片,頻閃時(shí)間間隔相同,小球在斜面上依次經(jīng)過A、B、C、D、
E點(diǎn)。已知小球向上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度為V0,各段距離之比XAB:XBC:XCD:XDE=6:2:
1:3,小球在運(yùn)動過程中所受阻力大小不變。求:
(1)小球所受阻力和重力大小之比;
(2)小球向下運(yùn)動經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度的大小。
CD
2024年高考物理總復(fù)習(xí):牛頓運(yùn)動定律
參考答案與試題解析
一.選擇題(共12小題)
1.(2023?定遠(yuǎn)縣校級二模)如圖,一質(zhì)量m=2kg的小球通過輕繩連接在質(zhì)量M=l(kg的
小車上,現(xiàn)給小球施加一個(gè)水平方向的恒力F,使小球和小車一起在光滑水平地面上向
右做勻加速運(yùn)動,己知輕繩和豎直方向的夾角為37°,則小車的加速度的大小為(sir.37°
=0.6,cos370=0.8,gJU10m/s2)()
D.2.5m/s2
【考點(diǎn)】牛頓第二定律;力的合成與分解的應(yīng)用.
【專題】計(jì)算題;定量思想;整體思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理能力.
【答案】B
【分析】先對小球受尢分析,再對整體受力分析,由牛頓第二定律列式求解加速度。
【解答】解:對小球受力分析,受重力mg、繩子拉力T,根據(jù)牛頓第二定律有:
水平方向:F-Tsin37°=ma
鞋直方向:Tcos37°=mg
對整體,水平方向:F=(M+m)a
解得:a=1.5m/s2
故B正確,ACD錯(cuò)誤;
故選:Bo
【點(diǎn)評】本題主要考查了牛頓笫二定律的應(yīng)用,關(guān)鍵是抓好受力分析與牛頓第二定律的
運(yùn)用。
2.(2023?麗江一模)如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,放有質(zhì)量分別為mi、m2的兩
個(gè)球,隨車一起勻速運(yùn)動,當(dāng)車突然停止運(yùn)動,其他阻力不計(jì),設(shè)車無限長,則兩小球
C.若則肯定相碰D.若ni|Vm2,則一定不相碰
【考點(diǎn)】慣性與質(zhì)量.
【答案】B
【分析】先分析車突然停止前,兩個(gè)小球和小車的運(yùn)動狀態(tài),當(dāng)小車突然停止時(shí),根據(jù)
?切物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)來分析兩個(gè)小球的運(yùn)動狀態(tài).
【解答】解:車停止前,兩個(gè)小球和小車一起做勻速直線運(yùn)動,并且兩個(gè)小球和小車具
有共同的速度,當(dāng)小車突然停止時(shí),由于小球在光滑接觸面上,因此兩個(gè)小球由于慣性,
還要保持原來大小不變的速度做勻速直線運(yùn)動,由于兩球的速度相同,相等時(shí)間內(nèi)通過
的位移相等,因此兩個(gè)小球間的距離不變,一定不會相碰。
故選:Bo
【點(diǎn)評】學(xué)會依據(jù)牛頓第一定律,即慣性定律,判斷出兩球在車停止后的運(yùn)動狀態(tài),才
能對兩球是否能相碰做出正確的推斷.
3.(2022?天津一模)“物理”二字最早出現(xiàn)在中文中,是取“格物致理”四字的簡稱,即考
察事物的形態(tài)和變化,總結(jié)研究它們的規(guī)律的意思。我們要在學(xué)習(xí)物理知識之外,還要
了解物埋學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)物埋規(guī)律的,領(lǐng)悟并掌握處理物理問題的思想與方法。下列關(guān)
于圖中四幅圖的相關(guān)敘述正確的是()
A.---------------------------圖中遮光條越窄,通過光電門的平均速度越接近瞬時(shí)速度,
這是理想模型的思想
B.一股曲線運(yùn)動的研究方法圖中把-?般的曲線運(yùn)動看成很多個(gè)圓周運(yùn)動的一部分的組合,
這是理想模型的思想
C.利用如圖裝置探究小車的加速度與拉力的關(guān)系時(shí),運(yùn)用
控制變量法和比較法來控制兩小車有相同的運(yùn)動時(shí)間,從而得到兩小車的加速度大小關(guān)系
砂
和
砂
情
圖中探究小車運(yùn)動的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)
用到了等效替代的思想
【考點(diǎn)】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系;瞬時(shí)速度:物理學(xué)史;探究小車速度隨時(shí)間變
化的規(guī)律.
【專撅】定性鳳根:推理法:牛頓運(yùn)動定律綜合專題:推理能力.
【答案】C
【分析】理解不同實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法并結(jié)合選項(xiàng)完成分析。
【解答】解:A、遮光條越窄,通過光電門的平均速度越接近瞬時(shí)速度,這是運(yùn)用了極限
的思想,故A錯(cuò)誤:
B、圖乙中把?般的曲線運(yùn)動看成很多個(gè)圓周運(yùn)動的?部分的組合,這是微元的思想,故
B錯(cuò)誤;
C、利用圖丙裝置研究小車的加速度與拉力的關(guān)系時(shí),運(yùn)動控制變量法和比較法來控制兩
小車有相同的運(yùn)動時(shí)間,從而二道兩小車的加速度大小關(guān)系,故C正確;
D、圖丁中探究小車運(yùn)動的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法的思想,
故D錯(cuò)誤;
故選:Co
【點(diǎn)評】本題主??疾榱瞬煌奈锢韺?shí)驗(yàn),解題的關(guān)鍵點(diǎn)是理解不同物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原
理和實(shí)驗(yàn)方法即可,難度不大。
4.(2023?楊浦區(qū)二模)如圖,A、B兩物體上下密放在一起沿豎直方向運(yùn)動,其速度隨時(shí)
間均勻變化,則()
A
B
A.A、B間相互作用刀可能為零
B.A、B間相互作用力一定為零
C.A、B間相互作用力可能在水平方向
D.A、B間相互作用刀一定在水平方向
【考點(diǎn)】牛頓第二定律;彈力的產(chǎn)生、方向.
【專題】定性思想;推理法;彈力的存在及方向的判定專題;受力分析方法專題;推理
能力.
【答案】A
【分析】A、B兩物體上下疊放在一起沿豎直方向運(yùn)動,其速度隨時(shí)間均勻變化,說明是
勻變速運(yùn)動,但是沒有說加速度大小,可能整體還受到恒定的空氣阻力作用。
【解答】解:AB、若空氣阻力可以忽略,則它們整體的加速度為g,A、B之間沒有作
用力,假設(shè)存在相互作用,這兩個(gè)力大小相等,方向相反,則A物體受到向上的彈力,
合力小于重力,根據(jù)牛頓第二定律可知,加速度小于g,與它們整體的加速度為g矛盾,
所以不考慮空氣阻力作用兩個(gè)物體之間也沒有其它相互作用力;
若空氣阻力不能忽略,整體向上運(yùn)動則加速度大于g,空氣阻力主要作用于A物體,這
樣B物體一定受到A物體對它向下的作用力,合力大于重力,根據(jù)牛頓第二定律判斷B
物體的加速度才能和整體?樣大于g:
若空氣阻力不能忽略,整體向下運(yùn)動則加速度小于g,空氣阻力主要作用于B物體,這
樣A物體一定受到B物體對它向上的作用力,合力小于重力,根據(jù)牛頓第二定律判斷A
物體的加速度才能和整體一樣小于g;
由于題目沒有說明加速度大小,也就是沒有說明是否考慮空氣阻力,故A正確,B錯(cuò)誤;
CD、由于AB兩個(gè)物體在豎直方向勻變速運(yùn)動,水平方向不可能存在相互作用力,如果
存在,這兩個(gè)力方向相反,就會使兩個(gè)物體在水平方向有方向相反的加速度,與豎直方
向運(yùn)動矛盾,故CD錯(cuò)誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評】本題難點(diǎn)在于是否考慮空氣阻力,也要綜合運(yùn)用牛頓第二定律、牛頓第三定律
以及假設(shè)法分析判斷。
5.(2023?杭州一模)蹦極是新興的一項(xiàng)戶外休閑活動。如圖,蹦極者站在約4。米高的塔頂,
把一端固定在塔頂?shù)拈L橡皮繩另一端綁住身體,然后兩臂伸開,從塔頂自由落下。當(dāng)人
體下落一段距離后,橡皮繩被拉緊,當(dāng)?shù)竭_(dá)最低點(diǎn)時(shí)橡皮繩再次彈起,人被拉起,隨后
乂落下,這樣反復(fù)多次,這就是蹦極的全過程。若空氣阻力不計(jì),橡皮繩彈力與伸長量
成正比,橡皮繩彈力與人體重力相等位置為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為正方向,從第一次運(yùn)
動到最低點(diǎn)開始計(jì)時(shí),則關(guān)于人體運(yùn)動的位移X、速度V、加速度a、合外力F與時(shí)間t
【考點(diǎn)】牛頓第二定律的圖像問題;牛頓第二定律.
【專題】學(xué)科綜合題;定量思想;控制變量法;運(yùn)動學(xué)中的圖象專題;推理能力.
【答案】C
【分析】蹦極時(shí)人開始自由下落,速度增大,橡皮條開始伸長后,人受到的拉力和重力
的作用;下落至最低點(diǎn)過程中,人受到的拉力隨橡皮條的伸長逐漸增大,所以人受到的
合力先向下,后向上,人先加速后減速,與人在蹦床上下落過程相似。
【解答】解:以向上為正方向,從最低點(diǎn)開始向上運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律可知
F=ma=T-mg
則合力F向上,且T逐漸減小,故加速度減小,速度增加,到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn),加速度為0,
速度達(dá)到最大值,繼續(xù)上升,加速度增大,方向向下,速度減小,到達(dá)原長位置后繼續(xù)
上升到達(dá)最高點(diǎn)再返叵到原長位置,此階段加速度為g,速度均勻減小再均勻增大,之后
加速度減小,方向向下,到達(dá)坐標(biāo)原點(diǎn),加速度為0,速度達(dá)到最大值,繼續(xù)下降,加速
度增大,方向向上,速度減小直至到達(dá)最低點(diǎn),故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選:Co
【點(diǎn)評】本題考查的是牛頓第二定律得運(yùn)用,其中需注意人從最低點(diǎn)開始運(yùn)動不同過程
的受力分析。
6.(2023?江西模擬)一些先進(jìn)的飛行器具有矢量發(fā)動機(jī),它可以提供任意方向的推力。如
圖,在?次飛行中,飛行器沿與地面成30°角的直線斜向下俯沖,飛行過程保持發(fā)動機(jī)
噴口始終水平向后噴氣(產(chǎn)生的水平推力恒定),直到達(dá)到最大速度。假設(shè)飛行器的質(zhì)量
不變,設(shè)為m,飛行器所受空氣的阻力與速度的關(guān)系滿足(k為比例系數(shù)),重
力加速度為g,不計(jì)空氣的浮力,下列說法正確的是()
二o..................................
A.飛行器達(dá)到最大速度前,加速度逐漸增大
B.飛行器能夠達(dá)到的最大速度為,等
C.噴出氣體對飛行器的反作用力大小為近照
3
D,飛行器達(dá)到最大速度的一半時(shí),加速度大小為工g
【考點(diǎn)】牛頓第二定律;力的合成與分解的應(yīng)用.
【專題】比較思想;合成分解法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;分析綜合能力.
【答案】B
【分析】發(fā)動機(jī)噴口始終水平向后噴氣,產(chǎn)生的水平向前的恒定的推力,分析阻力的變
化,由牛頓第二定律判斷加速度變化情況,當(dāng)加速度為零時(shí)速度最大,由此求出最大速
度。由牛頓第二定律求飛行器達(dá)到最大速度的一半時(shí)加速度大小。
【解答】解?:AB、發(fā)動機(jī)噴口始終水平向后噴氣,產(chǎn)生的水平向前的恒定的推力,受力
如圖,推力和重力的合力一定。隨速度增加,阻力B增加,合力減小,則加速度減小,
當(dāng)加速度為零時(shí)速度最大,則一二女丫?,解得最大速度v"叵,故A錯(cuò)誤,
sin30加mVk
B正確;
mg
上工迎............
C、噴出氣體對飛行器的反作用力大小為F=mgtan600故C錯(cuò)誤:
D、飛行器達(dá)到最大速度的一半時(shí),由牛頓第二定律有一咚b-k(工u)2=儂,解
sin302m
得加速度大小為a屈g,故D錯(cuò)誤。
2
故選:Bo
【點(diǎn)評】本題正確作出受力分析圖,并結(jié)合力的合成,得出推力與重力之間的大小關(guān)系,
是解題的關(guān)鍵所在。
7.(2016?揚(yáng)州學(xué)業(yè)考試)某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置探究牛頓第二定律.該小組
在實(shí)驗(yàn)中確定的研究對象是小車,而且認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力等于砂桶和砂的總重力,
也是小車所受的合外力.則對該實(shí)驗(yàn),以下說法中不正確的是.
A.在長木板不帶定滑空的一端下面墊一木塊,反復(fù)移動木塊的位置,直到小車在砂桶和
砂的拉動下帶動紙帶做勻速直線運(yùn)動,以平衡小車運(yùn)動中受到的摩擦力
B.實(shí)驗(yàn)中必須使砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
C.細(xì)線對小車的真實(shí)拉力?定略小于砂桶和砂的總重力
D.該實(shí)驗(yàn)是應(yīng)用“控制變量法”來探究牛頓第二定律的
【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證牛頓第二定律.
【專題】實(shí)驗(yàn)題;牛頓運(yùn)動定律綜合專題.
【答案】A
【分析】由于該實(shí)驗(yàn)涉及的物理量較多,因此該實(shí)驗(yàn)采用的是控制變量法研究加速度、
質(zhì)量、合力三者之間的關(guān)系:
解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注意事項(xiàng).
【解答】解:A、做該實(shí)驗(yàn)需要平衡摩擦力,所以在長木板不帶定滑輪的一端下面墊一木
塊,反復(fù)移動木塊的位置,讓小車做勻速直線運(yùn)動,砂桶和砂不能掛在小車上,故A錯(cuò)
誤;
B、當(dāng)小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于祛碼盤和祛碼的總質(zhì)量時(shí),才能近似認(rèn)為細(xì)線對小車的拉力大小
等于祛碼盤和祛碼的總重力大小,故B正確;
C、實(shí)際上砂桶和砂也做勻加速運(yùn)動,mg-T=ma,所以細(xì)線對小車的真實(shí)拉力一定略
小于砂桶和砂的總重力,故C正確:
D、該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)變量,要保持質(zhì)量不變,研究力與加速度的關(guān)系,保持力不變,研究質(zhì)
量與加速度的關(guān)系,是應(yīng)用“控制變量法”來探究牛頓第二定律的,故D正確
本題選錯(cuò)誤的
故選:Ao
【點(diǎn)評】解決實(shí)驗(yàn)問題首先要掌握該實(shí)驗(yàn)原理,了解實(shí)驗(yàn)的操作步驟和數(shù)據(jù)處理以及注
意事項(xiàng),然后熟練應(yīng)用物理規(guī)律來解決實(shí)驗(yàn)問厥.
8.(2022?渭南一模)如圖所示,為現(xiàn)代人在實(shí)驗(yàn)室所做的伽利略斜面實(shí)驗(yàn)的頻閃照片的組
合圖.實(shí)驗(yàn)中把小球從左側(cè)斜面的某個(gè)位置由靜止釋放,它將沖上右側(cè)斜面,頻閃照片
顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動過程中相鄰的兩個(gè)小球間的距離依次減?。蝗绻覀?cè)斜面變成
水平,頻閃照片顯示小球在右側(cè)斜面運(yùn)動過程中相鄰的兩小球間的距離幾乎相等.對于
這個(gè)實(shí)驗(yàn),以下敘述正確的是()
A.小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動,表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是正確的
B.小球最終也會在右側(cè)水平面上停下來,表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的結(jié)論是正
確的
C.因?yàn)闆]有絕對光滑的斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)?/p>
在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是荒謬可笑的
D.上述實(shí)驗(yàn)表明“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫嫔嫌肋h(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是正確
的
【考點(diǎn)】伽利略埋想斜面實(shí)驗(yàn).
【答案】D
【分析】通過簡單的斜面實(shí)驗(yàn):讓小球從一個(gè)斜面滾下后,再滾上另一斜面.若斜面沒
有摩擦,則小球會達(dá)到原來高度.然后改變另一斜面的傾角,觀察小球的運(yùn)動.最后讓
另一斜面平放,則小球要達(dá)到原來高度,但又不可能達(dá)到,所以它將一直運(yùn)動下去,這
就是理想實(shí)驗(yàn).表明力不是維持物體運(yùn)動的原因,它開創(chuàng)了物理量研究的新的方法.
【解答】解:A、小球沖上右側(cè)斜面后做減速運(yùn)動,表明“力是維持物體運(yùn)動的原因”的
結(jié)論是錯(cuò)誤的。故A錯(cuò)誤;
B、小球最終也會在右惻水平面上停下來,是由于受到摩擦力的作用的原因。故B錯(cuò)誤;
C、因?yàn)闆]有絕對光滑(1勺斜面或者平面,所以伽利略提出的“如果沒有摩擦阻力,小球?qū)?/p>
在水平面上永遠(yuǎn)運(yùn)動下去”的結(jié)論是?種理想的推論,但是卻有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義,
它開創(chuàng)了物理量研究的新的方法。故C錯(cuò)誤;
D、上述實(shí)驗(yàn)表明“加果沒有摩擦阻力,小球?qū)⒃谒矫尕坝楞溥\(yùn)動下去”的結(jié)論是正確
的。故D正確。
故選:Do
【點(diǎn)評】此題是為了推翻“力是維持物體運(yùn)動的原因”這一錯(cuò)誤觀點(diǎn)進(jìn)行的一次實(shí)驗(yàn),
通過事實(shí)去理論推導(dǎo),這是跨出條件束縛的一種途徑.
9.(2022?銀川模擬)根據(jù)牛頓第一定律,以下說法不正確的是()
A.牛頓第一定律說明力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因
B.在宇宙飛船內(nèi)物體不存在慣性
C.物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變,必定受到外力的作用
D.殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱,這樣做是為了減小慣性
【考點(diǎn)】牛頓第一定律.
【專題】定性思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題.
【答案】B
【分析】由牛頓第一定律可知,力是改變物體運(yùn)動狀杰的原因;慣性是物體的固有屬性,
物體在任何狀態(tài)下均有慣性.
【解答】解:A、由牛頓第一定律可知,當(dāng)物體不受力或受平衡力時(shí),物體將處于靜止?fàn)?/p>
態(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),因此力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,故A正確;
B、慣性是物體的固有屬性,物體在任何狀態(tài)下均有慣性,則在宇宙飛船內(nèi)物體有慣性,
故B不正確;
C、力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了改變,必定受到外力的作用;故C
正確;
D、慣性只與質(zhì)量有關(guān),質(zhì)量越小,慣性越小,越容易改變運(yùn)動狀態(tài),則殲擊機(jī)在進(jìn)入戰(zhàn)
斗狀態(tài)時(shí)要丟掉副油箱,這樣做是為了減小慣性,有利于運(yùn)動狀態(tài)的改變;故D正確;
本題選擇不正確的,故選:B
【點(diǎn)評】牛頓第一定律是重要的力學(xué)定律,也叫慣性定律,揭示了力與運(yùn)動的關(guān)系,即
力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因,不是維持物體運(yùn)動的原因.
10.(2022?江蘇學(xué)業(yè)考試)慣性大的物體()
A.質(zhì)量一定大B.速度一定大
C.加速度一定小D.動能一定大
【考點(diǎn)】慣性與質(zhì)量.
【專潁】定性思想:槿型法:牛頓運(yùn)動定律綜合專題.
【答案】A
【分析】一切物體都有慣性,慣性大小與物體的質(zhì)量有關(guān),與其他因素?zé)o關(guān).
【解答】解:質(zhì)量是慣性大小唯一量度,所以慣性大的物體質(zhì)量一定大,其他量不一定
大,故A正確,BCD借誤。
故選:Ao
【點(diǎn)評】本題要明確質(zhì)量是衡量慣性大小的唯一依據(jù),質(zhì)量大物體的慣性大,質(zhì)量小物
體的慣性小.慣性大小與速度等其他因素?zé)o關(guān).
II.(2022?岳麓區(qū)校級模擬)艾薩克?牛頓在《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中指出:“力使物
體獲得加速度?!蹦惩瑢W(xué)為探究加速度與力的關(guān)系,取兩個(gè)材質(zhì)不同的物體A、B,使其
分別在水平拉力F的作用下由靜止開始沿水平面運(yùn)動,測得兩物體的加速度a與拉力F
之間的關(guān)系如圖所示,重力加速度g取10m/s2,空氣阻力忽略不計(jì),則()
<a/(ms')
/B/A
A.物體A的質(zhì)量為0.7kg
B.物體B的質(zhì)量為0.2kg
C.物體A與水平面間動摩擦因數(shù)為。.5
D.物體B與水平面間動摩擦因數(shù)為0.1
【考點(diǎn)】牛頓第二定律的圖像問題;牛頓第二定律;滑動摩擦力和動摩擦因數(shù).
【專題】定量思想;方程法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理能力.
【答案】C
【分析】通過對AB兩物體分別由牛頓第二定律列出方程,根據(jù)圖像代入數(shù)字即可進(jìn)行
求解。
【解答】解:AC.對物體A由牛頓第二定律
FA-|i/\mAg=mAaA
由圖像可知
7N=R\mAg
2
-AmAg=mAX(-5m/s)
聯(lián)立解得:mA=1.4kg,HA=0.5
故A錯(cuò)誤,C正確;
BD.對B同理可知
2N=HBIBBg
2
-X(-2m/s)
聯(lián)立解得:|IB=0.2,niB=lkg
故BD錯(cuò)誤。
故選:Co
【點(diǎn)評】本題考查對牛頓第二定律的應(yīng)用,同時(shí)需要結(jié)合圖像中的數(shù)據(jù)進(jìn)行求解,比較
簡單。
12.(2023?肇慶模擬)如圖所示,彈弓將飛箭以豎直向上的初速度vo彈出,飛箭上升到最
高點(diǎn)后返回,再徐徐下落,已知t箭上升過程中受到的空氣阻力越來越小,下落過程中
受到的空氣阻力越來越大,則飛箭()
A.上升過程中,速度越來越大
B.上升過程中,加速,變越來越小
C.下落過程中,速度越來越小
D.下落過程中,加速度越來越大
【考點(diǎn)】牛頓第二定律.
【專撅】定國思想:方程法:牛頓運(yùn)動定律綜合專題:推理能力.
【答案】B
【分析】先分析上升下降過程中的合力,然后根據(jù)牛頓第二定律求出加速度表達(dá)式分析
加速度的變化;根據(jù)加速度的方向與速度方向分析速度大小的變化。
【解答】解:AB、飛箭上升過程中,對飛箭受力分析,飛箭受到向下的重力mg和向下
的阻力f,設(shè)上升過程的加速度大小為ai,由牛頓第二定律得:
mg+f-mai
解得:ai=g+工
m
上升過程,阻力f逐漸減小,則飛箭的加速度越來越小,加速度豎直向下,與速度方向
相反,速度越來越小,故A錯(cuò)誤,B正確;
CD、下落過程中,對飛箭受力分析,飛箭受到向下的重力mg和向上的阻力f,設(shè)下降過
程的加速度大小為a2,由牛頓第二定律得:
mg-f=ma2
解得:a2=g--
m
下降過程,阻力f逐漸增大,則飛箭的加速度越來越小,加速度豎直向下,速度豎直向
下,速度逐漸增大,速度越來越小,故A錯(cuò)誤,B正確。
故選:Bo
【點(diǎn)評】對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題,關(guān)鍵是弄清楚物體的運(yùn)動過程和受力情況,
利用牛頓第二定律或運(yùn)動學(xué)的計(jì)算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進(jìn)行解答;知道加
速度是聯(lián)系力和運(yùn)動佗橋梁。
二.多選題(共5小題)
(多選)13.(2023?邵陽二模)如圖所示,兩小球1和2之間用輕彈簧B相連,彈簧B與
水平方向的夾角為30°,小球1的左上方用輕繩A懸掛在天花板上,繩A與豎直方向的
夾角為3()。,小球2的右邊用輕繩沿C水平方向固定在豎直墻壁上。兩小球均處r靜止
B,球1和球2的質(zhì)量之比為2:1
C.在輕繩A突然斷裂的瞬間,球1的加速度大小為百g
D.在輕繩A突然斷裂的瞬間,球2的加速度大小為2g
【考點(diǎn)】牛頓第二定律;力的合成與分解的應(yīng)用.
【專題】定量思想;整體法和隔離法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理能力.
【答案】BC
【分析】分別對小球2、兩球整體受力分析,根據(jù)平衡條件列式求解兩球的質(zhì)量關(guān)系;輕
繩A突然斷裂的瞬間,彈簧彈力不發(fā)生突變,小球2的加速度為零,小球1所受合力與
輕繩的拉力等大反向,根據(jù)牛頓第二定律求解加速度。
【解答】解:AB、對小球2受力分析,小球2受重力,彈簧彈力和拉力,如圖:
m2g
由平衡條件得,水平方向:T2=F.^COS30°
豎直方向:F彈sin30°=ni2g
V3T9
聯(lián)立解得:m2=---------
g
對小球1、2和彈簧整體受力分析,整體受重力和兩人拉力,如圖:
(如+m2)g
由平衡條件得,水平方向:T2=Tisin30°
豎直方向:Ticos30°=(mi+m2)g
2V3T2
聯(lián)立解得:mi=-------------
g
n*/QTA/QT
則球1和球2的質(zhì)量之比為mi:m2=------------:---------=2:1
gg
故A錯(cuò)誤,B正確;
C、輕繩A的拉力=
cos30
在輕繩A突然斷裂的瞬間,彈簧彈力不發(fā)生突變,球1所受合力與「等大反向,由牛頓
第二定律得:Ti=V3mig=mia
解得:a=?g
故C正確;
D、在輕繩A突然斷裂的瞬間,彈簧彈力不發(fā)生突變,球2的受力情況不變,球2的加
速度為0,故D錯(cuò)誤。
故選:BC.
【點(diǎn)評】本題考查牛頓第二定律,解題關(guān)鍵是靈活選擇研究對象并對其受力分析,知道
輕繩斷開的瞬間,彈簧彈力不發(fā)生突變,結(jié)合牛頓第二定律分析即可。
(多選)14.(2022?河南模擬)如圖所示,在沿東西方向直線運(yùn)動的小車上,放一豎直木塊,
突然發(fā)現(xiàn)木塊向西倒,則小車可能的運(yùn)動情況()
A.向東做勻速運(yùn)動B.向東做減速運(yùn)動
C.向東做加速運(yùn)動D.向再做減速運(yùn)動
【考點(diǎn)】慣性與質(zhì)量.
【答案】CD
【分析】先分析木塊和小車原來的運(yùn)動狀態(tài),再分析當(dāng)小車運(yùn)動狀態(tài)改變時(shí)的情況,根
據(jù)一切物體都有保持原來運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)來分析小車的運(yùn)動狀態(tài).
【解答】解:木塊和小車原來一起做勻速直線運(yùn)動,并且木塊和小車具有共同的速度,
發(fā)現(xiàn)木塊向西倒,說明小車可能向東做加速運(yùn)動或向西做減速運(yùn)動,木塊由r慣性,保
持原來的運(yùn)動狀態(tài)向前運(yùn)動而產(chǎn)生的,故AB錯(cuò)誤,CD
故選:CDo
【點(diǎn)評】一切物體都有保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì),我們把物體保持運(yùn)動
狀態(tài)不變的性質(zhì)叫做慣性,此題主要考查學(xué)生對慣性的理解和應(yīng)用,會用慣性知識分析
物體的運(yùn)動狀態(tài).
(多選)15.(2016?楊浦區(qū)一模)關(guān)于伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn),以下說法正確的是()
A.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了牛頓第一定律
B.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了牛頓第二定律
C伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)基于可靠事實(shí)合理外推得到科學(xué)結(jié)論
D.伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)證實(shí)了亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動的關(guān)系錯(cuò)誤
【考點(diǎn)】伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn).
【專題】定性思想;推理法;直線運(yùn)動規(guī)律專題.
【答案】CD
【分析】伽利略在研究力與運(yùn)動關(guān)系時(shí)成功地設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn)抓住了主要因素,忽
略次要因素,依靠客觀事實(shí)加大膽的科學(xué)推理得到正確的力與運(yùn)動的關(guān)系.
【解答】解:伽利略將斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論合理外推,間接證明了自由落體運(yùn)動是勻變速直
線運(yùn)動,伽利略設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn),論證了運(yùn)動不需要力產(chǎn)生,也不需要力維持,證
實(shí)了亞里士多德關(guān)于力與運(yùn)動的關(guān)系錯(cuò)誤,故AB錯(cuò)誤,CD正確。
故選:CD“
【點(diǎn)評】掌握理想實(shí)驗(yàn)的方法:以事實(shí)為依據(jù),抓住主要因素,忽略次要因素,加以科
學(xué)推理,得出的結(jié)論就是可靠的.
(多選)16.(2021?黔東南州模擬)關(guān)于下列四幅圖對應(yīng)的說法,正確的是()
A.圖甲中墊起的排球在最高點(diǎn)瞬間的速度、加速度均為零
B.圖乙中線斷后小球?qū)⒀毓饣矫孀鰟蛩僦本€運(yùn)動
C.圖丙中扭秤實(shí)驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)利用了“放大”的思想
D.圖丁中的列車靜止時(shí)沒有慣性
【考點(diǎn)】牛頓第一定律;慣性與質(zhì)量;伽利略對自由落體運(yùn)動的研究;彈力的產(chǎn)生.、方
向.
【專題】定性思想;推理法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理能力.
【答案】BC
【分析】速度為零加速度不一定為零;勻速運(yùn)動的物體受到合外力為零;扭秤裝置有兩
次放大:力學(xué)放大和光學(xué)放大;任何有質(zhì)量的物體都有慣性,質(zhì)量是慣性的唯一量度。
【解答】解:A、圖甲中墊起的排球在最高點(diǎn)瞬間的速度為零,但僅受重力作用,加速度
為重力加速度g,不為零,故A錯(cuò)誤;
B、圖乙中線斷后小球?qū)⒀毓饣矫嫔线\(yùn)動時(shí),僅在豎直方向受重力與支持力,合外力
為零,做勻速直線運(yùn)動,故B正確;
C、圖丙中扭秤實(shí)驗(yàn)裝置有兩次放大:一方面微小的力通過較長的力臂可以產(chǎn)生較大的力
矩,從而放大了力的轉(zhuǎn)動效果;另一方面在懸絲上固定一平面鏡,當(dāng)入射光線不動,平
面鏡轉(zhuǎn)過a角,反射光線轉(zhuǎn)過2a,并且它把入射光線反射到距離平面鏡較遠(yuǎn)的刻度尺上,
使反射光線射到刻度尺上的光點(diǎn)的移動更加明顯,就可以把懸絲的微小扭轉(zhuǎn)顯現(xiàn)出來,
故C正確;
D、任何有質(zhì)量的物體都有慣性,而且質(zhì)量是慣性是唯一量度,與物體是否運(yùn)動及是否受
力等都無關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選:BC.
【點(diǎn)評】本題考查了慣性、速度與加速度的區(qū)別等基本概念和原理,在學(xué)習(xí)物理的過程
中要熟練掌握基本概念,就是記牢它的定義,從定義出發(fā)理解它的內(nèi)涵,用舉例的方式
理解它的外延,能用它解答問題。
(多選)17.(2023?成都模擬)如圖,某人斜拉著跨過光滑定滑輪的細(xì)繩提升重物,重物豎
直上升依次經(jīng)歷了勻加速、勻速、勻減速三個(gè)過程。若斜繩與豎直方向的夾角恒定,人
始終靜止在水平地面上,則()
A.重物勻加速上升時(shí),地面對人的支持力一定最小
B.重物勻速上升時(shí),繩子對人的拉力一定最小
C.重物勻減速上升時(shí),地面對人的摩擦力一定最小
D.三個(gè)過程中,地面對人的作用力大小相同
【考點(diǎn)】牛頓第二定律;運(yùn)動的合成與分解;力的合成與分解的應(yīng)用.
【專題】定量思想;推理法;共點(diǎn)力作用下物體平衡專題;推理能力.
【答案】AC
【分析】對人在水平方向、豎直方向根據(jù)平衡條件分析地面對人的摩擦力和支持力的變
化情況;地面對人的作用力等于支持力和摩擦力的合力,根據(jù)數(shù)學(xué)知識進(jìn)行分析。
【解答】解:B.根據(jù)題意可知,繩子對重物的拉力與繩子對人的拉力大小相等,設(shè)繩子
的拉力為T,對重物,由牛頓第二定律可知,重物勻加速上升時(shí),有T>G
勻速時(shí),有T=G
減速上升時(shí),有TVG
則重物減速上升時(shí),繩子對人的拉力一定最小,故B錯(cuò)誤;
AC.根據(jù)題意,對人受力分析,如圖所示
xzzzz
由平衡條件可知豎直方向有:FN+TCOS(X=Gi
水平方向有:Tsina=f
則可知:FN=GI-Tcosa
重物勻加速上升時(shí),T最大,則FN最小,重物勻減速上升時(shí),T最小,則地面對人的摩
擦力最小,故AC正確:
D.由于三個(gè)過程中,綁子的折力均不相等,則三個(gè)過程中,地面對人的作用力大小不相
同,故D錯(cuò)誤。
故選:AC。
【點(diǎn)評】本題主要是考查共點(diǎn)力的平衡、牛頓第二定律之超重和失重現(xiàn)象,關(guān)鍵是弄清
楚重物運(yùn)動過程中拉力的的變化情況,由此確定人受到的摩擦力、支持力的變化情況。
三.計(jì)算題(共3小題)
18.(2023?瀘州模擬)如圖是某種機(jī)械打夯的原理示意圖,OA為液壓裝置,能給質(zhì)量為m
的夯桿提供豎直方向的力。左右為兩個(gè)半徑均為R的摩擦傳動輪,每個(gè)輪子給夯桿的壓
力大小均為N=2mg,運(yùn)轉(zhuǎn)方向如圖所示。開始時(shí)液壓裝置對夯桿提供大小恒為Fi=3mg
的向上拉力,摩擦傳動輪勻速轉(zhuǎn)動的角速度為u),摩擦傳動輪與夯桿之間的動摩擦因數(shù)四
=0.5,在液壓裝置和摩擦傳動輪的作用下,夯桿從靜止開始向上運(yùn)動。夯桿運(yùn)動到某時(shí)
刻速度與摩擦傳動輪邊緣線速度、液壓裝置相等,該時(shí)刻之后的運(yùn)動過程中摩擦傳動輪
不再對分桿提供壓力和摩擦力,且液壓裝置開始提供大小恒為F2-3mg的向下壓力,直
到夯桿落地。取重力加速度為g,求:
(1)夯桿上升的最大高度;
(2)夯桿落地前瞬間的速度大小。
o
液壓裝置
【考點(diǎn)】牛頓第二定律;線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.
【專題】信息給予題;定量思想;控制變量法;牛頓運(yùn)動定律綜合專題;推理能力.
【答案】(1)夯桿上升的最大高度為532R2;
8g
(2)夯桿落地前瞬間的速度大小為退”。
2
【分析】(1)假設(shè)分桿先加速上升,最后減速I二升,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求
出勻加速直線運(yùn)動的末速度,發(fā)現(xiàn)大于滾輪的線速度,夯桿上升過程中經(jīng)歷了勻加速直
線運(yùn)動,勻速直線運(yùn)動和勻減速直線運(yùn)動.從而得知釋放時(shí)的速度等于滾輪的線速度,
根據(jù)速度一位移公式求出速度達(dá)到滾輪速度的位移.
(2)根據(jù)v'2-0=2gh求出夯桿落地前瞬間的速度大小。
【解答】解:(1)液壓裝置對夯桿提供向上拉力時(shí),根據(jù)牛頓第二定律F|-pN-mg=
ma
整理解得
a=g
摩擦傳動輪邊緣線速度v=u)R
夯桿速度與摩擦傳動輪邊緣線速度相等時(shí),根據(jù)v2=2ahi
222
得此時(shí)夯桿上升的高度hl一斤七
此后,根據(jù)牛頓第二定律F2+mg=ma,
整理解得a'=4g
根據(jù)07=-2arh2
得夯桿上升的高度h?二w-二空心
/2a8g
夯桿上升的最大高度h=hi+h今
1/8g
(2)根據(jù)v'2-0=2gh
得夯桿落地前瞬間的速度大小丫,八百工
2
答:(1)夯桿上升的最大高度為532R;
8g
(2)夯桿落地前瞬間的速度大小為田迫。
2
【點(diǎn)評】本題關(guān)鍵是分析求出夯桿的運(yùn)動規(guī)律,根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式綜合求
解.
19.(2023?莆田模擬)神舟十五號與神舟十四號載人飛船六名宇航員成功實(shí)現(xiàn)“太空會師”
后,神舟十四號載人飛船返回艙于2022年12月4日順利返回。返回艙返回過程經(jīng)過一
系列減速后,在離地面高度1.25m時(shí),位于返1可艙底部的著陸反推發(fā)動機(jī)點(diǎn)火,使返同
艙繼續(xù)快速減速,經(jīng)過0.25s以2m/s的速度著地,該過程可視為豎
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