高三牛顿定律题型专练.docx
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高三牛顿定律题型专练.docx
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高三牛顿定律题型专练
一、一般应用
.如图所示,质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,现用F=25N与水平方向成θ=370的力拉物体,
使物体由静止开始做匀加速运动:
(1)物体所受支持力为多大?
摩擦力为多大?
(2)求物体的加速度的大小?
(3)若F作用t=4s后即撤除,此后物体还能运动多久?
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
.风洞实验中可产生水平方向的,大小可调节的风力。
现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的
0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数。
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为370并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少?
(sin370=0.6,cos370=0.8)
二、超重与失重
.在升降机内,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他做出了下列判断中正确的是()
A.升降机以0.8g的加速度加速上升
B.升降机以0.2g的加速度加速下降
C.升降机以0.2g的加速度减速上升
D.升降机以0.8g的加速度减速下降
.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。
那么下列说法中正确的是()
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
.某人在a1=2m/s2匀加速下降的电梯中,最多能举起m1=75kg的物体,若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起m2=40kg的物体,求电梯上升的加速度。
(g=10m/s2)
.将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示,在箱的上顶板和下顶板安有压力传感器,箱可以沿竖直
轨道运动。
当箱以a=2.0m/s2的加速度做竖直向上的匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为6.0N,下顶板的
传感器显示的压力为10.0N,g取10m/s2。
(1)若上顶板的传感器的示数是下顶板的传感器示数的一半,试判断箱的运动情况;
(2)要使上顶板传感器的示数为0,箱沿竖直方向的运动可能是怎样的?
三、瞬时问题
.如图所示,两个质量都为m的小球A和B,用质量不计的弹簧将它们连接起来,然后用一根细线将它们挂在天花板
上而静止.在剪断细线后的瞬间,A、B两球的加速度为()
A.两球都为g
B.A球为2g,B球为g
C.A球为g,B球为零
D.A球为2g,B球为零
.物块A1、A2、B1、B2的质量均为m,A1、A2用一轻杆连接,B1、B2用轻质弹簧连接。
两个装置都放在水平的支托
物M上,处于平衡状态,如图所示。
今突然迅速地撤去支托物M,在除去支托物的瞬间,A1、A2所受到的合力分
别为f1和f2,B1、B2所受到的合力分别为F1和F2,则()
A.f1=0,f2=2mg;F1=0,F2=2mg
B.f1=mg,f2=mg;F1=0,F2=2mg
C.f1=0,f2=2mg;F1=mg,F2=mg
D.f1=mg,f2=mg;F1=mg,F2=mg
.如图所示,光滑水平面上,在拉力F作用下,A、B共同以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此
瞬时A和B的加速度为a1和a2,则( )
A.a1=a2=0B.a1=a,a2=0
C.a1=
a,a2=
aD.a1=a,a2=-
a
.如图(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直
方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态。
(1)现将图(a)中L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
(2)若将图(a)中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余
情况不变,如图(b)所示,求剪断L2瞬间物体的加速度。
四、动态分析
.如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点。
今用一小物体M将弹簧压缩到A点(弹簧与小物
体不链接),然后释放,小物体经B点运动到C点而静止,物体与水平面间的动摩擦因数恒定,则下列说法正确的
是()
A.小物体从A到B速度越来越快
B.小物体从A到B速度先增大后减小
C.小物体从A到B加速度越来越小
D.小物体从A到B加速度先减小后增大
.如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中正
确的是()
A.小球的速度一直减小
B.小球的加速度先减小后增大
C.小球加速度的最大值一定大于重力加速度
D.在该过程的位移中点上小球的速度最大
.如图所示,轻质弹簧上面固定一块质量为m的托板,竖立在水平面上,在托板上放一质量为M重物,用手将重物向下压缩到一定程度后,突然将手撤去,重物将被弹射出去,则在弹射过程中(重物与托板脱离之前)重物的运动情况是( )(另:
二者分离时,弹簧处于什么状态?
弹射过程中重物对托板的压力如何变化?
A.一直加速运动
B.匀加速运动
C.先加速运动后减速运动
D.先减速运动后加速运动
五、板块模型
.如图,质量为M的木板足够长,静止在光滑水平地面上,质量为m的木块(可看做质点)以初速度v0滑上木板的左端,二者之间的动摩擦因数为μ,求木块在木板上滑行的距离。
.如图,质量为M的木板长为L,静止在光滑水平地面上,质量为m的木块(可看做质点)放置在木板的左端,二者之
间的动摩擦因数为μ,现对木块施加一水平向右的恒定拉力F作用,一段时间后二者分离,分离时木板的速度为v,
在其它条件不变的情况下,下列叙述中正确的是()
A.F改为一个较大的恒力,则v变大
B.F改为一个较大的恒力,则v变小
C.M改为一个较大的值,则v变大
D.M改为一个较大的值,则v变小
.如图所示,质量为M,长为L的木块静止在光滑水平面上,质量为m的子弹以水平速度v0击中木块,木块对子弹的阻力大小为f,为使子弹能穿过木块,求v0所满足的条件。
.如图所示,质量为m的子弹以速度v0水平击穿放在光滑水平面上的木块,木块长为L,质量为M。
若木块质量M、子弹质量m或子弹初速度v0发生变化,木块对子弹的阻力及木块的长度均不变,且子弹仍能穿过木块,那么()
A.M不变,m变小,v0不变,则木块获得的动能一定变大
B.M变小,m不变,v0不变,则子弹损失的动能一定变小
C.M不变,m不变,v0变小,则木块获得的动能一定不变
D.不论M、m、v0如何变化,系统损失的机械能一定不变
六、临界问题
.如图,一个质量为m的金属块用一个弹簧压在矩形箱子里,在箱子的水平上、下底板分别安装有压力传感器。
当箱子静止时,上下两只传感器的示数分别为3N和9N。
g=10m/s2,当上面的传感器示数为0时,箱子的运动情况可能是( )
A.以3m/s2的加速度加速向上
B.以10m/s2的加速度加速向上
C.以5m/s2的加速度减速向下
D.以10m/s2的加速度加速向下
.如图所示,U形槽放在水平桌面上,物体M放于槽内静止,此时弹簧对物体的压力为3N,物体的质量为0.5kg,与槽底之间无摩擦。
使槽与物体M一起以8m/s2的加速度向左水平运动时()
A.弹簧对物体的压力为零
B.物体对左侧槽壁的压力等于零
C.物体对左侧槽壁的压力等于3N
D.弹簧对物体的压力等于4N
.一个质量为0.lkg的小球,用细线吊在倾角α=37°的斜面顶端,如图所示系统静止时绳子与斜面平行,不计一切摩擦.系
统向右匀加速运动,当其加速度分别为al=5m/s2,a2=20m/s2时,求绳子受到的拉力T1、T2。
(g=10m/s2,sin37°=0.6)
.如图所示,光滑水平面上,质量为M的长木块带有半径为R的光滑凹槽,
质量为m的圆柱体横截面半径也为R,图中∠AOB=θ ,现对木块施加一水
平拉力F,为使圆柱体从凹槽中滚出,F至少多大?
.如图所示,小车上有一竖直的固定杆,AO、BO两绳系住一个小球,
当两绳都伸直时,图中角α=300,β=600,为使两绳都伸直,
求下车加速度的范围。
.如图所示,劲度系数k=800N/m轻弹簧,竖直固定在地面上,Q为与弹簧上端连在一起的托板,质量m=1.5kg,P为一重物,质量M=10.5kg,系统处于静止状态;现给P作用一方向竖直向上的力F,使它从静止开始向上匀加速运动,已知前0.2s内,F为变力,之后F为恒力。
g取10m/s2,求力F的最大值和最小值。
七、传送带问题
.如图所示,物体A从滑槽某一不变高度滑下后又滑上粗糙的水平传送带,传送带静止不动时,A滑至传送带最右端的速度为v1,需时间为t1,若传送带逆时针转动,A滑至传送带最右端的速度为v2,需时间t2,则()
A.v1>v2,t1 B.v1 C.v1>v2,t1>t2 D.v1=v2,t1=t2 .如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向传动, 传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面。 一物体以恒定的速率v2沿直 线向左滑上传送带后,经一段时间又返回光滑水平面,速率为v3。 则下列说 法正确的是() A.若v1 B.若v1>v2,则v3=v2 C.无论v2多大,总有v3=v2 D.只有v1=v2时,才有v3=v1 .如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端的距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1 A.F1 C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2 .如图所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动,传送带的左、右两端皆有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速度v2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是() A.物体从右端滑到左端所须的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间 B.若v2 C.若v2 D.若v2 .一水平的传送带AB长为20m,以2m/s的速度顺时针做匀速运动,已知物体与传送带间动摩擦因数为0.1,则把该物体由静止放到传送带的A端开始,运动到B端所需的时间是多少? .如图所示的水平传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把工件从A运送到B,A、B相距L=10m,若工件在A处是由静止放在皮带上,经过6s可以到达B处,求: (1)工件在A、B间运动的加速度。 (2)若改变传送带的速度为另一数值,则到达B的时间也改变,求以最短时间到达B时传送带的最小速度。 .如图所示,传输带与水平面间的倾角为θ=37o,传输带以v0=10m/s的速率运行,在传输带上端A处无初速度地放上质量为m=0.5kg的物体,它与传输带间的动摩擦因数为μ=0.5,若传输带A到B的长度为L=16m,则物体从A运动到B的时间为多少? .如下图所示,传送带的水平部分ab=2m,斜面部分bc=4m,bc与水平面的夹角α=37°。 一个小物体A与传送带的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向运动,速率v=2m/s.若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不会脱离传送带.求物体A从a点被传送到c点所用的时间.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2) .一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。 初始时,传送带与煤块都是静止的.现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动.求此黑色痕迹的长度. 八、整体与隔离 .如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环.箱和杆的质量为M,环的质量为m.已知环沿着杆加速下滑,环与杆的摩擦力的大小为f,则此时箱对地面的压力() A.等于Mg B.等于(M+m)g C.等于Mg+f D.等于(M+m)g−f .物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行(如图),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时,则() A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下 C.A、B之间的摩擦力为零 D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性质 .如图所示,同种材料的两物体A和B,质量分别为m1和m2,相互接触放在水平面上.对物体A施以水平的推力F则物体A对物体B的作用力等于() A. B. C.FD. .一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。 设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。 重力加速度取g=10m/s2。 当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力 (2)运动员对吊椅的压力 .如图所示,光滑水平面上叠放有两物块A、B,质量mA=10kg,mB=5kg,A、B之间的动摩擦因数为μ=0.2,认为A、B之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 现用一水平拉力F作用于A,为将它从B的下面拉出来,F至少应多大? 若水平拉力改为作用于B,至少多大,才能将它从A的上面拉下来? (g=10m/s2) 九、应用数学知识分析 .水平地面上,有A、B两物块,它们的加速度a与所受水平拉力F之间的关系如图所示,则判定一下量之间的关系: mAmB;μAμB .从距地面H高处自由下落一小球,触地后竖直向上弹起,每次弹起的速率为触地速率的3/4,不计空气阻力,求小球运动的总路程。 十、猜想问题 猜想依据: 解的物理量单位、解在一些特殊条件下的结果、解随某些已知量变化的趋势 .有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断.如图所示,质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上,把质量为m的滑块B放在A的斜面上。 忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度 ,式中g为重力加速度。 对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题;他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。 但是,其中有一项是错误的。 请你指出该项() A.当θ=0°时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的 B.当θ=90°时,该解给出a=g,这符合实验结论,说明该解可能是对的 C.当M>>m时,该解给出a≈gsinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 D.当m>>M时,该解给出a≈g/sinθ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的 .从地面上以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球的速度大小为v2。 已知皮球在运动过程中受到的空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。 下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解t,但是可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。 根据你的判断,t的合理表达式应为() A.t=v1v2/gB.t=v2/g C.t=(v1+v2)/gD.t=(v1-v2)/g .如图所示,在光滑的水平面上有一质量为M、倾角为θ的光滑斜面体,斜面上有一质量为m的物块沿斜面下滑。 关于下滑过程中物块对斜面压力大小的解答,有如下四个表达式,要判断这四个表达式是否合理,你可以不必进行复杂的计算,而是根据所学的物理知识和物理方法进行分析,从而判断解的合理性和正确性。 根据你的判断,下述表达式中可能正确的是 ()
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