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牛顿运动定律
【决胜2016】全国百所名校高考物理试题分项汇编(第01期)专题03牛顿运动定律(含解析)
本期导读:
精选2015年5、6月份全国各省市模拟题、考前押题中的优质试题,原创性、押题性十足,每道题都凝聚着命题老师对考纲的理解,她们是对考纲的最好解读,是上一届备考师生集体智慧的结晶。
期望2016届备考师生能够站在一个更高的起点上。
1.【河南省南阳市一中2012级高三春期第三次模拟考试】如图所示,小车向右做匀加速直线运动的加速度大小为a,bc是固定在小车上的水平横杆,物块M穿在杆上,M通过细线悬吊着小铁球m,M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ。
若小车的加速度逐渐增大到3a时,M、m仍与小车保持相对静止,则
A.细线与竖直方向的夹角增加到原来的3倍
B.细线与竖直方向夹角的正弦值增加到原来的3倍
C.细线的拉力增加到原来的3倍
D.M受到的摩擦力增加到原来的3倍
1.D
【考点】牛顿第二定律的应用;整体及隔离法.
2.【海南省文昌中学2014—2015学年度第二学期物理试题】如图所示,质量为m的球置于斜面上,被一个竖直挡板挡住,力F拉斜面,使斜面在水平面上做加速度a不断减小的加速直线运动,忽略一切摩擦,下列说法正确的是( )
A.竖直挡板对球的弹力一定减小B.斜面对球的弹力一定保持不变
C.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零D.若加速度足够小,竖直挡板对球的弹力可能为零
2.AB
【考点】牛顿第二定律的应用;
3.【哈尔滨三中2015年第四次模拟考试理科综合能力测试】如图所示,水平粗糙桌面上有a、b两个小滑块,之间连接一弹簧,a、b的质量均为m,现用水平恒力F拉滑块b,使a、b一起在桌面上匀加速运动,弹簧原长为L,劲度系数为k,已知弹簧在弹性限度内,物块与桌面间的动摩擦因数不变,下列说法正确的是
A.ab间的距离为
B.撤掉F后,a做匀加速运动,b做匀减速运动
C.若弹簧在与a连接处突然断开,a、b的加速度一定都增大
D.撤掉F的瞬间,a的加速度不变,b的加速度一定增大
3.D
【解析】拉力F作用在物体b上,物体b还做匀加速运动,所以弹簧上的力会小于F,所以弹簧的伸长不是F/k,故选项A错误;撤掉F后,刚开始,物体a受到的拉力不变,其加速度不变,但不久弹簧对它的拉力会很快变小,故物体a的加速度是会变化的;物体b从撤掉力后,会立即做减速运动,其加速度也是变化的,故选项B错误;若弹簧在与a连接处突然断开,则物体a受摩擦力的作用,其加速度反向,但大小与原加速度的大小的关系不能确定,b的加速度会一定增大,故选项C错误;撤掉F的瞬间,a的加速度不变,b的加速度一定增大,故选项D正确。
【考点】牛顿第二定律的应用;
4.【浙江省杭州第二中学2015届高三仿真考理科综合试题】如图所示,直杆AB与水平面成α角固定,在杆上套一质量为m的小滑块,杆底端B点处有一弹性挡板,杆与板面垂直,滑块与挡板碰撞后原速率返回.现将滑块拉到A点由静止释放,与挡板第一次碰撞后恰好能上升到AB的中点,设重力加速度为g,由此可以确定
A.滑块下滑和上滑过程加速度的大小a1、a2B.滑块最终所处的位置
C.滑块与杆之间动摩擦因数μD.滑块第k次与挡板碰撞后速度vk
4.ABC
【考点】牛顿第二定律的应用.
5.【浙江省杭州第二中学2015届高三仿真考理科综合试题】如图甲所示,在水平地面上放置一个质量为
的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力随位移
变化的图像乙所示.已知物体与地面间的动摩擦因数为
,
。
下列说法正确的是
A.物体先做加速运动,推力撤去时开始做减速运动
B.物体在水平面上运动的最大位移是12m
C.物体在运动中的加速度先变小后不变
D.物体运动的最大速度为8m/s
5.D
【考点】牛顿第二定律的应用.动能定理
6.【浙江省杭州第二中学2015届高三仿真考理科综合试题】趣味运动会上运动员手持网球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球的质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则
A.运动员的加速度为gtanθ
B.球拍对球的作用力为
C.运动员对球拍的作用力为
D.若加速度大于gsinθ,球一定沿球拍向上运动
6.A
【解析】对网球受力分析:
受竖直向下的重力和球拍的支持力
,根据牛顿第二定律得:
在水平方向上
,在竖直方向上
,解得
故A正确、B错误;将球拍和球看做一个整体,整体受重力和,运动员对球拍的作用力根据牛顿第二定律得:
运动员对球拍的作用力为
,C错误;当加速度大于
时,网球将向上运动,由于
与
的大小关系未知,故球不一定沿球拍向上运动.D错误.
【考点】牛顿第二定律的应用
7.【陕西省西安市西北工业大学附属中学2015届高三下学期5月模拟】如图所示,水平面绝缘且光滑,一绝缘的轻弹簧左端固定,右端有一带正电荷的小球,小球与弹簧不相连,空间存在着水平向左的匀强电场,带电小球在电场力和弹簧弹力的作用下静止,现保持电场强度的大小不变,突然将电场反向,若将此时作为计时起点,则下列描述速度与时间、加速度与位移之间变化关系的图像正确的是
7.AC
【考点】牛顿第二定律的应用
8.【益阳市箴言中学2015届高三第十次模拟考试】一足够长的倾角为θ的斜面固定在水平面上,在斜面顶端放置一长木板,木板与斜面之间的动摩擦因数为μ,木板上固定一力传感器,连接传感器和光滑小球间是一平行于斜面的轻杆,如图所示,现由静止释放木板,木板沿斜面下滑,稳定时传感器的示数为F1,当木板固定时,传感器的示数为F2..则下列说法正确的是
A.稳定后传感器的示数一定为零B.tanθ=
C.cotθ=
D.cotθ=
8.C
【解析】本题主要考察的是整体法和隔离法应用问题,当木板沿斜面下滑时,对整体分析,整体受到重力和摩擦力的作用,根据牛顿第二定律可以得到:
,整理可以得到加速度:
,在隔离对小球分析,小球受到重力和杆的拉力作用,根据传感器显示拉力为
,根据牛顿第二定律:
,解得,
当木板固定时,对小球分析,根据共点力平衡有:
,则
,整理可以得到:
,故选项C正确。
【考点】牛顿第二定律的应用
9.【湖北省襄阳市第五中学2015届高三5月模拟考试
(一)理科综合】如图,固定斜面,CD段光滑,DE段粗糙,A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A、B保持相对静止,则( )
A.在CD段时,A受三个力作用B.在DE段时,A可能受二个力作用
C.在DE段时,A受摩擦力方向一定沿斜面向上D.整个下滑过程中,A、B均处于失重状态
9.C
考点:
牛顿第二定律的应用;失重和超重.
10.【2015年福建省南平市普通高中毕业班质量检查理科综合能力测试】如图甲,一带电物块无初速度地放上皮带轮底端,皮带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动,该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中,物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中,其
图像如图乙所示,物块全程运动的时间为4.5s,关于带电物块及运动过程的说法正确的是
A.该物块带负电
B.皮带轮的传动速度大小一定为lm/s
C.若已知皮带的长度,可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移
D.在2s~4.5s内,物块与皮带仍可能有相对运动
10.D
考点:
牛顿第二定律的应用;物体的平衡.
11.【山东省济南市2015届高三5月针对性训练(二模)理科综合试题】如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。
一架质量m=2kg的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F=36N,运动过程中所受空气阻力大小恒为f=4N。
g取10m/s2。
(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞。
求在t=5s时离地面的高度h;
(2)当无人机悬停在距离地面高度H=100m处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落。
求无人机坠落地面时的速度v;
(3)在无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力。
为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1
11.【答案】
(1)75m
(2)40m/s(3)
【解析】
(1)由牛顿第二定律
考点:
牛顿第二定律的应用.
12.【安徽省马鞍山市2015届高三毕业班三模物理试题】如图所示,一木箱静止、在长平板车上,某时刻平板车以a=2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动,当速度达到v=9m/s时改做匀速直线运动,己知木箱与平板车之间的动脒擦因数μ=0.225,箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10m/s2)。
求:
(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小;
(2)木箱做加速运动的时间和位移的大小;
(3)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车右端的最小距离。
12.【答案】
(1)
(2)4s;18m(3)1.8m
【考点】牛顿第二定律的应用
13.【2015届石家庄市高中毕业班第二次模拟考试试卷理科综合能力测试】如图所示,一质量m=l.0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上,离台阶边缘O点的距离s=5m,它与水平台阶表面的动摩擦因数
=0.25。
在台阶右侧固定一个以O为圆心的
圆弧挡板,圆弧半径R=5
m,以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。
现用F=5N的水平恒力拉动小物块(已知重力加速度g=l0
)。
(1)为使小物块不落在挡板上,求拉力F作用的最长时间;
(2)若小物块在水平台阶上运动时,拉力F一直作用在小物块上,当小物块过O点时撤去拉力F,求小物块击中挡板上的位置的坐标。
13.【答案】
(1)
s
(2)(5,5)
考点:
牛顿第二定律;平抛运动;动能定理.
14.【山东省烟台市2015届高三高考适应性测试】如图所示,水平平台ab长为20m,平台b端与长度未知的特殊材料制成的斜面bc连接,斜面倾角为30°.在平台b端放上质量为5kg的物块,并给物块施加与水平方向成37°角的50N推力后,物块由静止开始运动.己知物块与平台间的动摩擦因数为0.4,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,求:
(第
(2)、(3)两问结果保留三位有效数字)
(1)物块由a运动到b所用的时间;
(2)若物块从a端运动到P点时撤掉推力,则物块刚好能从斜面b端开始下滑,则间aP的距离为多少?
(物块在b端无能量损失)
(3)若物块与斜面间的动摩擦因数
,式中Lb为物块在斜面上所处的位置离b端的距离,在
(2)中的情况下,物块沿斜面滑到什么位置时速度最大?
14.【答案】
(1)5s
(2)14.3m(3)因此如斜面长度L>10m,则Lb=10m时速度最大;若斜面长度L≤10m,则斜面最低点速度最大
【考点】牛顿第二定律的应用
15.【山东省淄博市2015届高三5月阶段性诊断考试(二模)理科综合试题】如图所示,一个质最为M,长为L的圆管竖直放置,顶端塞有一个质量为m的弹性小球,M=4m,球和管间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小均为4mg,管下端离地面高度H=5m。
现让管自由下落,运动过程中管始终保持竖直,落地时向上弹起的速度与落地时速度大小相等,若管第一次弹起上升过程中,球恰好没有从管中滑出,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2。
求
(1)管第一次落地弹起刚离开地面时管与球的加速度分别多大?
(2)从管第一次落地弹起到球与管达到相同速度时所用的时间。
(3)圆管的长度L。
15.【答案】
(1)
,方向向下.
,方向向上
(2)0.4s;(3)4m
对球
.
代入数值联立解得
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