学年高一物理百所名校好题速递分项解析汇编必修1第01期解析版专题10 牛顿运动定律的应用Word格式文档下载.docx
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【名师点睛】本题主要考查了天宫中的质量测量仪的原理,知道牛顿第二运动定律:
F(力)=m(质量)×
a(加速度),难度不大,属于基础题。
2.【河北省沧州市2019学年高一上学期第二次月考】如图所示,手提一根质量不计的、下端挂有物体的弹簧竖直向上做加速运动,在手突然停止运动的瞬间,物体()
A.处于静止状态B.处于向上做减速运动的状态
C.处于向上做加速运动的状态D.处于向上做匀速运动的状态
【答案】C
【名师点睛】牛顿第二定律揭示了运动和力的关系,可根据物体的受力情况分析运动情况,也可根据物体的运动情况分析受力情况.本题不能想当然,凭感觉,认为手突然停止运动的瞬间物体将做减速运动,而是要应用牛顿定律认真分析,得到结论.
3.【河北省沧州市2019学年高一上学期第二次月考】如图所示,质量为5kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在车上。
开始时小车静止,弹簧对物块的弹力大小为10N,小车、物块均处于静止状态。
现让小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动,则()
A.物块A相对小车仍静止B.物块A受到的弹簧弹力仍不变
C.物块A受到的摩擦力将增大D.物块A受到的摩擦力将减小
【答案】ABD
牛顿第二定律的应用
【名师点睛】此题是牛顿定律的应用问题;
解决本题的关键知道用假设法进行判断;
当假设物体与小车相对静止时物块与小车具有相同的加速度,通过求解静摩擦力的大小和方向可以进行判断。
4.【湖南省张家界市2019学年高一上学期期末联考】如图6所示,有人用一簇气球使一座小屋成功升空。
当小屋加速上升时,它受到的拉力与重力的关系是
A.一对平衡力B.作用力和反作用力C.拉力小于重力D.拉力大于重力
【答案】D
【解析】对小屋受力分析,受重力和绳子拉力,重力和拉力都是小屋受到的力,作用在一个物体上,不是作用力与反作用力,根据牛顿第二定律:
T-mg=ma,小屋加速上升,则a>0,故T-mg>0,得T>mg
故D正确,ABC错误;
故选D.
牛顿第二定律、牛顿第三定律
5.【湖南省张家界市2019学年高一上学期期末联考】如图11所示,在光滑水平面上,轻质弹簧的右端固定在竖直墙壁上。
一物块在水平恒力F作用下做直线运动,接触弹簧后,压缩弹簧,直至速度为零。
整个过程中,物体一直受到力F作用,弹簧一直在弹性限度内。
在物块与弹簧接触后向右运动的过程中,下列说法正确的是
A.物块接触弹簧后立即做减速运动
B.物块接触弹簧后先加速后减速
C.当弹簧形变量最大时,物块的加速度等于零
D.当物块的速度最大时,它所受的合力为零
【答案】BD
6.【湖南省张家界市2019学年高一上学期期末联考】如图13甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图乙所示.已知v2>
v1,则
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块始终受到大小和方向始终不变的摩擦力作用
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
【答案】BC
7.【河北省邯郸市第一中学2019学年高一上学期入学考试】甲、乙两个质量相等的人分别站在两只完全相同的浮在平静水面的船上,初速度为零,甲的力气比乙大,它们各自握紧绳子一端,用力拉对方,两人都与自己的船相对静止,则()
A.甲先到中点B.乙先到中点C.同时到中点D.无法判断
【解析】两人拉力大小相等,方向相反,由
得加速度大小相等,则经过相同时间位移大小相等,故同时到达中点.故C正确。
牛顿第三定律;
【名师点睛】此题考查了牛顿第三定律,是基本规律的应用,关键是明确作用力与反作用力的关系,两个人受到的拉力相等,因为两人质量相等,故加速度相等,相同时间内位移相等.
8.【黑龙江大庆中学2019学年高一上学期期末考试】一质量为m的人站在电梯中,电梯减速下降,加速度大小为
(g为重力加速度)。
人对电梯底部的压力大小为()
B.2mgC.mgD.
【解析】对人受力分析,人受电梯底部的支持力F和重力mg,根据牛顿第二定律:
F-mg=ma,
a=
得:
F=mg+ma=mg+
mg=
mg;
根据牛顿第三定律:
人对电梯底部的压力为:
F′=F=
mg
牛顿第二定律;
牛顿第三定律
【名师点睛】本题关键是明确电梯具有向下的减速运动,加速度向上,处于超重状态,视重比实际重力大ma,基础题。
9.【山东师范大学附属中学2019学年高一上学期第二次学分认定】如图所示,物块沿固定斜面下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则()
A.若物块原来匀速下滑,施加力F后物块仍将匀速下滑
B.若物块原来匀速下滑,施加力F后物块将加速下滑
C.若物块原来以加速度a匀加速下滑,施加力F后物块仍将以加速度a匀加速下滑
D.若物块原来以加速度a匀加速下滑,施加力F后物块仍将匀加速下滑,加速度大于a
【答案】AD
物体的平衡;
牛顿定律的应用
【名师点睛】解决动力学问题的关键是正确进行受力分析,然后根据牛顿第二定律列式求解即可;
本题中物块匀速下滑时,μ=tanθ,作为一个重要结论可在理解的基础上,对分析本题解答有帮助。
二、非选择题
1.【河北省沧州市2019学年高一上学期第二次月考】
(12分)如图所示,底座A上装有长0.5m的直立杆,总质量为0.2kg,杆上套有质量为0.05kg的小环B,它与杆有摩擦,当环从底座以4m/s的速度升起的时刚好能到达顶端,求:
(g=10m/s2)
(1)在环升起过程中,底座对水平面的压力为多大?
(2)小环从杆顶落回底座需多少时间?
【答案】
(1)1.7N
(2)0.5s
牛顿第二定律的综合应用
【名师点睛】本题中底座与小环的加速度不同,采用隔离法研究,抓住加速度是关键,由牛顿运动定律和运动学公式结合进行研究。
2.【黑龙江大庆中学2019学年高一上学期期末考试】如图所示一足够长的光滑斜面倾角为30°
斜面AB与水平面BC平滑连接.质量m=2kg的物体置于水平面上的D点,D点距B点d=7m,物体与水平面间的动摩擦因素为0.2.现使物体受到一水平向左的恒力F=8N作用,经时间t=2s后撤去该力,不考虑物体经过B点碰撞时的能量损失,重力加速度g取10m/s2,求撤去拉力F后,经过多长时间经过B点?
【答案】物体两次经过B点,第一次时间为1s,第二次时间为1.8s。
【解析】物体在水平面上运动过程:
设撤去F前后物体的加速度大小分别为a1、a2,
由牛顿第二定律得:
F-μmg=ma1,μmg=ma2,
代入解得a1=2m/s2,a2=2m/s2.
恒力F作用t=2s后物体的位移为x1=
a1t2=4m,
此时物体的速度为v=a1t1=4m/s
设撤去拉力F后,物体第一次经过B点的时间为t1,
则由d-x1=vt1-
a2t12
【名师点睛】本题是牛顿第二定律和运动学的综合应用,关键要抓住物体在斜面上运动具有对称性,上滑和下滑时间相等,不能漏解。
3.【山东师范大学附属中学2019学年高一上学期第二次学分认定】
(10分)如图所示,物体m放在水平地面上,在与水平方向成θ角的拉力F作用下由静止开始向前运动,经过时间t=1s物体的位移为s=3m。
(g取10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)
(1)求物体加速阶段的加速度大小a;
(2)若已知m=1kg,θ=37°
,F=10N,求物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(3)接上问,如果1s末撤去拉力,求物体还能滑行的距离。
(1)a=6m/s2
(2)μ=0.5(3)s=3.6m
【解析】
(1)根据
,物体的加速度
(2)由牛顿第二定律可知:
带入数据解得μ=0.5
【名师点睛】此题是牛顿定律的综合应用题;
关键是分析物体的受力情况及运动情况,根据牛顿定律求解出加速度,联系运动学公式解答.
4.【山东师范大学附属中学2019学年高一上学期第二次学分认定】
(12分)如图所示,光滑斜面AB与粗糙斜面BC对接,一质量m=1.0kg的小滑块从A点由静止滑下,已知AB段斜面倾角为53°
,A点离B点所在水平面的高度h=0.8m。
两斜面对接点B处有一段很小的圆弧以保证小滑块拐弯时无碰撞,能以到达B点时同样大小的速度冲上BC斜面,已知BC段斜面倾角为37°
,滑块与斜面BC间的动摩擦因数μ=0.5,滑块在运动过程中始终未脱离斜面,从滑块到达B点时起,经0.6s正好通过C点。
(g取10m/s2,sin37°
=0.8)求:
(1)小滑块到达B点时速度的大小;
(2)小滑块沿BC斜面向上运动时加速度的大小;
(3)BC之间的距离。
(1)4m/s,
(2)10m/s2(3)0.76m
(1)物体在AB面上的加速度:
到达B点的速度:
(2)物体在BC面上运动的加速度:
(3)物体在BC面上,上升到最高点的时间:
【名师点睛】此题是牛顿第二定律的综合应用习题;
解题的关键是求解物体在两个斜面上运动的加速度,结合运动学公式求解;
注意两个物理过程的关联关系.
5.【河北省定州中学2019学年高一上学期周练】一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图所示.设运动过程中不计空气阻力,g取10m/s2.结合图象,试求:
(1)运动员的质量;
(2)运动过程中,运动员的最大加速度;
(3)运动员离开蹦床上升的最大高度.
(1)50kg;
(2)40m/s2;
(3)3.2m
(1)由图分析可知:
运动员的重力等于500N,则运动员质量为m=50kg.
(2)由图读出弹力的最大值为Fm=2500N
根据牛顿第二定律得:
Fm﹣mg=mam,运动员的最大加速度
.
(3)由图读出运动员在空中运动的时间为T=8.4s﹣6.8s=1.6s
根据对称性可知:
下落时间为t=
=0.8s
所以运动员离开蹦床上升的最大高度h=
gt2=3.2m
【名师点睛】本题考查读图能力和分析研究实际问题的能力.同时要抓住运动员在空中做竖直上抛运动时的对称性,上升和下落时间相等。
6.【云天化中学2019学年高一上学期期末考试】
(14分)如图所示,物体的质量m=4kg,与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2,在倾角为37°
,F=10N的恒力作用下,由静止开始加速运动,当t=5s时撤去F,(g=10m/s2,sin37°
=0.6,cos37°
=0.8)。
求:
(1)物体做加速运动时的加速度a;
(2)撤去F后,物体还能滑行多长时间?
(1)
(2)
(2)撤去外力F后物体在滑动摩擦力作用下做匀减速运动
代入数据解得:
牛顿第二定律、匀变速直线运动规律。
【名师点睛】对物体受力分析可知,物体的运动可以分为两个运动过程,先是匀加速直线运动,后是匀减速直线运动,由牛顿第二定律求出加速度,再由匀变速直线运动的规律求解即可。
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- 学年高一物理百所名校好题速递分项解析汇编必修1第01期解析版专题10 牛顿运动定律的应用 学年 物理 名校 速递 解析 汇编 必修 01 专题 10 牛顿 运动 定律 应用
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