北京市2009年高三二輪專項突破訓(xùn)練:物理-牛頓運動定律
1、(08年高考全國I理綜)如圖,一輛有動力驅(qū)動的小車上有一水平放置的彈簧,其左端固定在小車上,右端與一小球相連,設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài),若忽略小球與小車間的摩擦力,則在此段時間內(nèi)小車可能是
A.向右做加速運動
B.向右做減速運動
C.向左做加速運動
D.向左做減速運動
08年高考全國II理綜
2、(08年高考全國I理綜)如圖,一固定斜面上兩個質(zhì)量相同的小物塊A和B緊挨著勻速下滑,A與B的接觸面光滑。已知A與斜面之間的動摩擦因數(shù)是B與斜面之間動摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為。B與斜面之間的動摩擦因數(shù)是
A. B. C. D.
3、(08年高考全國II理綜)如圖,一很長的、不可伸長的柔軟輕繩跨過光滑定滑輪,繩兩端各系一小球a和b。a球質(zhì)量為m,靜置于地面;b球質(zhì)量為
A.h B.1.5h
C.2h D.2.5h
4、(08年高考北京卷理綜)有一些問題你可能不會求解,但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進行分析和判斷。例如從解的物理量單位,解隨某些已知量變化的趨勢,解在一蹕特殊條件下的結(jié)果等方面進行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實驗結(jié)論等進行比較,從而判斷解的合理性或正確性。
舉例如下:如圖所示。質(zhì)量為M、傾角為的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B相對地面的加速度a=,式中g(shù)為重力加速度。
對于上述解,某同學(xué)首先分析了等號右側(cè)量的單位,沒發(fā)現(xiàn)問題。他進一步利用特殊條件對該解做了如下四項分析和判斷,所得結(jié)論都是“解可能是對的”。但是,其中有一項是錯誤的。請你指出該項。
A. 當時,該解給出a=0,這符合常識,說明該解可能是對的
B. 當=90時,該解給出a=g,這符合實驗結(jié)論,說明該解可能是對的
C. 當M≥m時,該解給出a=gsin,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能是對的
D. 當m≥M時,該解給出a=,這符合預(yù)期的結(jié)果,說明該解可能是對的
5、(08年高考山東卷理)直升機懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子,如圖所示。設(shè)投放初速度為零.箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中.下列說法正確的是
A.箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力
B.箱子剛從飛機上投下時,箱內(nèi)物體受到的支持力最大
C.箱子接近地面時,箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時大
D.若下落距離足夠長,箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”
6、(08年高考寧夏卷理綜)一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動,小球通過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N,細繩對小球的拉力為T,關(guān)于此時刻小球的受力情況,下列說法正確的是
A.若小車向左運動,N可能為零
B.若小車向左運動,T可能為零
C.若小車向右運動,N不可能為零
D.若小車向右運動,T不可能為零
7、(08年高考海南卷物理)如圖,水平地面上有一楔形物體b,b的斜面上有一小物塊a;a與b之間、b與地面之間均存在摩擦.已知楔形物體b靜止時,a靜止在b的斜面上.現(xiàn)給a和b一個共同的向左的初速度,與a和b都靜止時相比,此時可能
A.a(chǎn)與b之間的壓力減少,且a相對b向下滑動
B.a(chǎn)與b之間的壓力增大,且a相對b向上滑動
C.a(chǎn)與b之間的壓力增大,且a相對b靜止不動
D.b與地面之間的壓力不變,且a相對b向上滑動
8、(08年高考廣東卷理科基礎(chǔ))質(zhì)量為m的物體從高處釋放后豎直下落,在某時刻受到的空氣阻力為f,加速度為a=,則f的大小為
A. B.
C.f=mg D.
9、(07海南卷)游樂園中,乘客乘坐能加速或減速運動的升降機,可以體會超重或失重的感覺,下列描述正確的是
A.當升降機加速上升時,游客是處在失重狀態(tài)
B.當升降機減速下降時,游客是處在超重狀態(tài)
C.當升降機減速上升時,游客是處在失重狀態(tài)
D.當升降機加速下降時,游客是處在超重狀態(tài)
10、(07廣東理科基礎(chǔ))游客乘坐過山車,在圓弧軌道最低點處獲得的向心加速度達到
A.1倍 B.2倍
C.3倍 D.4倍
11、(07海南卷)16世紀紀末,伽利略用實驗和推理,推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運動的理論,開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀元。在以下說法中,與亞里士多德觀點相反的是
A.四匹馬拉拉車比兩匹馬拉的車跑得快:這說明,物體受的力越大,速度就越大
B.一個運動的物體,如果不再受力了,它總會逐漸停下來,這說明,靜止狀態(tài)才是物體長時間不受力時的“自然狀態(tài)”
C.兩物體從同一高度自由下落,較重的物體下落較快
D.一個物體維持勻速直線運動,不需要受力
12、(07江蘇)如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和
A. B.
C. D.
13、(07全國理綜Ⅰ)如圖所示,在傾角為30°的足夠長的斜面上有一質(zhì)量為m 的物體,它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按圖(a)、(b)、(c)、(d)所示的四種方式隨時間變化(圖中縱坐標是F與mg的比值,力沿斜面向上為正)已知此物體在t=0時速度為零,若用v1、v2、v3、v4 分別表示上述四種受力情況下物體在3 s末的速率,則這四個速率中最大的是。
A.v1 B.v
14、(07山東理綜)如圖所示,光滑軌道MO和ON底端對接且ON=2MO,M、N兩點高度相同。小球自M點右靜止自由滾下,忽略小球經(jīng)過O點時的機械能損失,以v、s、a、EK分別表示小球的速度、位移、加速度和動能四個物理量的大小。下列圖象中能正確反映小球自M點到N點運動過程的是
15、(07廣東卷)如圖3所示,在傾角為θ的固定光滑斜面上,質(zhì)量為m的物體受外力F1和F2的作用,F(xiàn)1方向水平向右,F(xiàn)2方向豎直向上。若物體靜止在斜面上,則下列關(guān)系正確的是
A.F1sinθ+F2cosθ=mg sinθ,F(xiàn)2≤mg
B.F1cosθ+F2sinθ=mg sinθ,F(xiàn)2≤mg
C.F1sinθ-F2cosθ=mg sinθ,F(xiàn)2≤mg
D.F1cosθ-F2sinθ=mg sinθ,F(xiàn)2≤mg
16、(07山東理綜)下列實例屬于超重現(xiàn)象的是
A.汽車駛過拱形橋頂端
B.蕩秋千的小孩通過最低點
C.跳水運動員被跳板彈起,離開跳板向上運動。
D.火箭點火后加速升空。
17、(06全國卷)如圖所示,位于水平桌面上的物體,由跨過定滑輪的輕繩與物塊相連,從滑輪到 和到的兩段繩都是水平的。已知與之間以及與桌面之間的動摩擦因素都是,兩物塊的質(zhì)量都是,滑輪的質(zhì)量,滑輪上的摩擦都不計。若用一水平向右的力拉使它做勻速運動,則的大小為
A. B.
C. D.
18、(06四川卷)質(zhì)量不計的彈簧下端固定一小球,F(xiàn)手持彈簧上端使小球隨手在豎直方向上以同樣大小的加速度a(a<g)分別向上、向下做勻加速直線運動。若忽略空氣阻力,彈簧的伸長分別為x1、x2;若空氣阻力不能忽略且大小恒定,彈簧的伸長分別為x′1、x′2。則
A. x′1+x1=x2+x′2 B. x′1+x1<x2+x′2
C. x′1+ x′2= x1+x2 D. x′1+ x′2< x1+x2
19、(北京豐臺區(qū)2008年三模)如圖所示,小車上固定著三角硬桿,桿的端點固定著一個質(zhì)量為m的小球.當小車水平向右的加速度逐漸增大時,桿對小球的作用力的變化(用F1至F4變化表示)可能是下圖中的(沿桿方向) ww.ks5u.com
20、(北京東城區(qū)2008年最后一卷)某位同學(xué)為了研究超重和失重現(xiàn)象,將重為50N的物體帶上電梯,并將它放在電梯中的傳感器上,若電梯由靜止開始運動,并測得重物對支持面的壓力F隨時間t變化的圖象如圖所示。g=
A.前9s電梯一直在上升,上升的最大速度
B.前9s電梯在一直下降,下降的最大加速度是
C.從2s至9s重物動量的變化量是零
D.從2s至9s電梯的支持力對重物做的正功
21、(北京東城區(qū)2008年三模)某中學(xué)物理實驗小組利用DIS系統(tǒng)(數(shù)字化信息實驗室系統(tǒng)),觀察超重和失重現(xiàn)象。他們在學(xué)校電梯房內(nèi)做實驗,在電梯天花板上固定一個力傳感器,測量掛鉤向下,并在鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼,在電梯運動過程中,計算機顯示屏上顯示出如圖所示圖線,根據(jù)圖線分析可知下列說中法正確的是 ( )
A.從時刻到,鉤碼處于超重狀態(tài),從時刻到,鉤碼處于失重狀態(tài)
B.到時間內(nèi),電梯一定正在向下運動,到時間內(nèi),電梯可能正在向上運動
C.到t4時間內(nèi),電梯可能先加速向下,接著勻速向下,再減速向下
D.到t4時間內(nèi),電梯可能先加速向上,接著勻速向上,再減速向上
22、(北京師大附中2008屆第一次月考)一汽車關(guān)閉發(fā)動機后在路面情況相同的公路上直線滑行,下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論,正確的是:
A.車速越大,它的慣性越大 B.質(zhì)量越大,慣性就越大
C.質(zhì)量越大,滑行距離越短 D.滑行距離越長,說明慣性越大
23、(北京師大附中2008屆第一次月考)游樂園中,游客乘坐某些游樂設(shè)施可以體會超重或失重的感覺。下圖是“過山車”軌道的一部分,游客乘車經(jīng)過何處可以感受到超重感覺:
A.A處 B.B處 C.C處 D.D處
24.(北京師大附中2008屆第一次月考)如圖所示,原來正在沿豎直方向做勻速運動的升降機內(nèi),一個有一定質(zhì)量的物體A被一根伸長的彈簧拉住而靜止在升降機地板上。某時刻發(fā)現(xiàn)物體A突然被彈簧拉向右方。關(guān)于該時刻升降機的運動情況,下列判斷正確的是:
A.一定是開始加速上升 B.一定是開始減速上升
C.可能是開始加速下降 D.可能是開始減速下降
25、(北京石景山區(qū)2008年一模)蘋果園中學(xué)某實驗小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一根彈簧秤,使其測量掛鉤(跟彈簧相連的掛鉤)向下,并在鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼。彈簧秤彈力隨時間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出,如圖所示的F-t圖象。根據(jù)F-t圖象,下列分析正確的是
A.從時刻t1到t2,鉤碼處于超重狀態(tài)
B.從時刻t3到t4,鉤碼處于失重狀態(tài)
C.電梯可能開始停在15樓,先加速向下,接著勻速向下,再減速向下,最后停在1樓
D.電梯可能開始停在1樓,先加速向上,接著勻速向上,再減速向上,最后停在15樓
二、計算題
26、(08年海南卷物理)科研人員乘氣球進行科學(xué)考察.氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為
27、(07重慶理綜)如圖所示,一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B,以速度v1=
28、(07江蘇)(14分)直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,懸掛著m=
(取重力加速度g=
29、(07上海)(10分)固定光滑細桿與地面成一定傾角,在桿上套有一個光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動,推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示,取重力加速度g=
⑴小環(huán)的質(zhì)量m;
⑵細桿與地面間的傾角a。
30、(07上海)(12分)如圖所示,物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入水平面(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。(重力加速度g=
求:
⑴斜面的傾角a;
⑵物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)m;
t(s)
0.0
0.2
0.4
…
12
14
…
v(m/s)
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
…
⑶t=0.6 s時的瞬時速度v。
31、(06江蘇卷)(7分)列車在機車的牽引下沿平直鐵軌勻加速行駛,在100s內(nèi)速度由
(1)求列車的加速度大。
(2)若列車的質(zhì)量是1.0×
32、(06全國卷)(19分)一質(zhì)量為的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上。電梯從時刻由靜止開始上升,在到內(nèi)體重計示數(shù)的變化如圖所示. 試問:在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少?取重力加速度
33、(06全國卷)(19分)一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊(可視為質(zhì)點),煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為。初始時,傳送帶與煤塊都是靜止的,F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運動,當其速度達到v0后,便以此速度做勻速運動。經(jīng)過一段時間,煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后,煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度。
34、(北京東城區(qū)2008年二模)sscsoft.com
2008年初,我國南方遭受嚴重的冰災(zāi),給交通運輸帶來極大的影響。已知汽車橡膠輪胎與普通路面的動摩擦因數(shù)為0.7,與冰面的動摩擦因數(shù)為0.1。當汽車以某一速度沿水平普通路面行駛時,急剎車后(設(shè)車輪立即停止轉(zhuǎn)動),汽車要滑行
(1)急剎車后汽車繼續(xù)滑行的距離增大了多少?
(2)要使汽車緊急剎車后在冰面上
35、(北京豐臺區(qū)2008屆期末考)(8分)如圖所示,一物體從光滑斜面頂端由靜止開始下滑。已知物體的質(zhì)量m=
(1)物體沿斜面下滑的加速度大小。
(2)物體滑到斜面底端時的速度大小。
(3)物體下滑的全過程中重力對物體的沖量大小。
36、(北京朝陽區(qū)2008屆期末考)一質(zhì)量m=
(1)小物塊沖上小物塊過程中加速度的大小。(
(2)小物塊在斜面上滑行的最大長度。(
(3)在圖中畫出小物塊滑回到斜面底端過程的v-t圖像。(要求在橫坐標上標出小物塊到達斜面底端時的時刻,在縱坐標上標出速度值。)(t=s vt=m/s )
3?1金卷:牛頓運動定律答案
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
AD
A
B
D
C
AB
BC
B
BC
C
D
B
C
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
A
B
BD
A
C
C
B
C
B
B
AD
C
二、 計算題
26、解:由牛頓第二定律得:mg-f=ma
拋物后減速下降有: Δv=a/Δt
解得:
27、解:汽車沿傾斜車道作勻減速運動,有:
用F表示剎車時的阻力,根據(jù)牛頓第二定律得:
式中:
設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f,依題意得:
用fN表示拖車作用汽車的力,對汽車應(yīng)用牛頓第二定律得:
聯(lián)立以上各式解得:
28、解:直升機去取水,水箱受力平衡:
解得:
直升機返回,由牛頓第二定律得:
解得水箱中水的質(zhì)量為:M=4.5×
29、解:由圖得:
前2 s有:F2-mg sina=ma
2 s后有:F2=mg sina
代入數(shù)據(jù)可解得:m=
30、解:⑴由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為
mg sin a=ma1
可得:a=30°,
⑵由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時的加速度大小為
mmg=ma2
可得:m=0.2,
⑶由2+5t=1.1+2(0.8-t),解得t=0.1 s
即物體在斜面上下滑的時間為0.5 s
則:t=0.6 s時物體在水平面上,其速度為v=v1.2+a2t=
31、解: (1)根據(jù) ①
代入數(shù)據(jù)得a=
(2)設(shè)列車在運動中所受的阻力大小為f
由牛頓第二定律 F合=F牽-f=ma ③
代入數(shù)據(jù)解得f=5.0×104N ④
評分標準:本題共7分,其中第(1)問3分,第(2)問4分.
第(1)問中,①式2分 ②式1分.
32、解: 由圖可知,在到的時間內(nèi),體重計的示數(shù)大于,故電梯應(yīng)做向上的加速運動.設(shè)在這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為,電梯及小孩的加速度為,由牛頓第二定律,得
①
在這段時間內(nèi)電梯上升的高度
②
在到的時間內(nèi),體重計的示數(shù)等于,故電梯應(yīng)做勻速上升運動,速度為時刻的瞬時速度,即
③
在這段時間內(nèi)電梯上升的高度
④
在到的時間內(nèi),體重計的示數(shù)小于,故電梯應(yīng)做向上的減速運動.設(shè)這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為,電梯及小孩的加速度為,由牛頓第二定律,得
⑤
在這段時間內(nèi)電梯上升得高度
⑥
電梯上升的總高度
⑦
由以上各式,利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù),解得:=
33、.解:根據(jù)“傳送帶上有黑色痕跡”可知,煤塊與傳送帶之間發(fā)生了相對滑動,煤塊的加速度a小于傳送帶的加速度a0。根據(jù)牛頓定律,可得
a=μg
設(shè)經(jīng)歷時間t,傳送帶由靜止開始加速到速度等于v0,煤塊則由靜止加速到v,有
v0=a0t v=at
由于a<a0,故v<v0,煤塊繼續(xù)受到滑動摩擦力的作用。再經(jīng)過時間t',煤塊的速度由v增加到v0,有 v=v+at'郝雙制作
此后,煤塊與傳送帶運動速度相同,相對于傳送帶不再滑動,不再產(chǎn)生新的痕跡。
設(shè)在煤塊的速度從0增加到v0的整個過程中,傳送帶和煤塊移動的距離分別為s0和s,有
s0=a0t2+v0t' s=
傳送帶上留下的黑色痕跡的長度 l=s0-s
由以上各式得l=郝雙制作
34、分析和解:
(1)設(shè)初速度為v0,當汽車在水平普通路面上急剎車后,
mg=ma1 ………………………………① (2分)
v02=
當汽車在水平冰面上急剎車后,
mg=ma2 …………………………………③ (2分)
v02=
解得
s2=
因此,急剎車后汽車繼續(xù)滑行的距離增大了
ㄓs= s2-s1=
(2)mg=ma2 …………………………………………………⑤(2分)
v02=
v0=
用動能定理求出以上答案同樣給分。
35、解:
(1)物體在斜面上所受合力沿斜面向下,大小為F合=mgsinθ (1分)
設(shè)物體沿斜面下滑的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ=ma (1分)
解得 a=
(2)設(shè)物體滑到斜面底端時的速度大小為v,則有v2=2aL (1分)
解得 v=
(3)設(shè)物體下滑過程的時間為t,則有v=at (1分)
解得t=1.0s (1分)
在此過程中重力對物體的沖量為IG=mgt=5.0N?s (1分)
36、(1)
(3)如圖所示
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