高考物理牛顿运动定律试题经典(DOC 11页).doc
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- 高考物理牛顿运动定律试题经典DOC 11页 高考 物理 牛顿 运动 定律 试题 经典 DOC 11
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1、高考物理牛顿运动定律试题经典一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律1利用弹簧弹射和传送带可以将工件运送至高处。如图所示,传送带与水平方向成37度角,顺时针匀速运动的速度v4m/s。B、C分别是传送带与两轮的切点,相距L6.4m。倾角也是的斜面固定于地面且与传送带上的B点良好对接。一原长小于斜面长的轻弹簧平行斜面放置,下端固定在斜面底端,上端放一质量m1kg的工件(可视为质点)。用力将弹簧压缩至A点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到B点时速度v08m/s,A、B间的距离x1m,工件与斜面、传送带问的动摩擦因数相同,均为0.5,工件到达C点即为运送过程结束。g取10m/s2,sin370.6,cos
2、370.8,求:(1)弹簧压缩至A点时的弹性势能;(2)工件沿传送带由B点上滑到C点所用的时间;(3)工件沿传送带由B点上滑到C点的过程中,工件和传送带间由于摩擦而产生的热量。【答案】(1)42J,(2)2.4s,(3)19.2J【解析】【详解】(1)由能量守恒定律得,弹簧的最大弹性势能为: 解得:Ep42J(2)工件在减速到与传送带速度相等的过程中,加速度为a1,由牛顿第二定律得:解得:a110m/s2工件与传送带共速需要时间为:解得:t10.4s工件滑行位移大小为: 解得:因为,所以工件将沿传送带继续减速上滑,在继续上滑过程中加速度为a2,则有: 解得:a22m/s2假设工件速度减为0时,
3、工件未从传送带上滑落,则运动时间为:解得:t22s工件滑行位移大小为:解得:x24m工件运动到C点时速度恰好为零,故假设成立。工作在传送带上上滑的总时间为:tt1+t22.4s(3)第一阶段:工件滑行位移为:x12.4m。传送带位移,相对位移为:。摩擦生热为: 解得:Q13.2J第二阶段:工件滑行位移为:x24m,传送带位移为: 相对位移为: 摩擦生热为: 解得:Q216J总热量为:Q19.2J。2质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的图象如图所示取m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数;(2)水平推力F的大小;(3)s内物体运动位移的大小
4、【答案】(1)0.2;(2)5.6N;(3)56m。【解析】【分析】【详解】(1)由题意可知,由v-t图像可知,物体在46s内加速度:物体在46s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:联立解得:=0.2(2)由v-t图像可知:物体在04s内加速度:又由题意可知:物体在04s内受力如图所示根据牛顿第二定律有:代入数据得:F=5.6N(3)物体在014s内的位移大小在数值上为图像和时间轴包围的面积,则有:【点睛】在一个题目之中,可能某个过程是根据受力情况求运动情况,另一个过程是根据运动情况分析受力情况;或者同一个过程运动情况和受力情况同时分析,因此在解题过程中要灵活处理在这类问题时,加速度是联系运动和
5、力的纽带、桥梁3地震发生后,需要向灾区运送大量救灾物资,在物资转运过程中大量使用了如图所示的传送带已知某传送带与水平面成角,皮带的AB部分长,皮带以恒定的速率按图示方向传送,若在B端无初速度地放置一个质量的救灾物资可视为质点,P与皮带之间的动摩擦因数取,求:物资P从B端开始运动时的加速度物资P到达A端时的动能【答案】物资P从B端开始运动时的加速度是物资P到达A端时的动能是900J【解析】【分析】(1)选取物体P为研究的对象,对P进行受力分析,求得合外力,然后根据牛顿第三定律即可求出加速度;(2)物体p从B到A的过程中,重力和摩擦力做功,可以使用动能定律求得物资P到达A端时的动能,也可以使用运动
6、学的公式求出速度,然后求动能【详解】(1)P刚放上B点时,受到沿传送带向下的滑动摩擦力的作用,;其加速度为:(2)解法一:P达到与传送带有相同速度的位移以后物资P受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用根据动能定理:到A端时的动能解法二:P达到与传送带有相同速度的位移以后物资P受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用,P的加速度后段运动有:,解得:,到达A端的速度动能【点睛】传送带问题中,需要注意的是传送带的速度与物体受到之间的关系,当二者速度相等时,即保持相对静止属于中档题目4如图所示,传送带水平部分xab=0.2m,斜面部分xbc=5.5m,bc与水平方向夹角=37,一个小物体A与传送带间的动摩擦因数=0
7、.25,传送带沿图示方向以速率v=3m/s运动,若把物体A轻放到a处,它将被传送带送到c点,且物体A不脱离传送带,经b点时速率不变(取g=10m/s2,sin37=0.6)求:(1)物块从a运动到b的时间;(2)物块从b运动到c的时间【答案】(1)0.4s;(2)1.25s【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出在ab段做匀加速直线运动的加速度,结合运动学公式求出a到b的运动时间到达b点的速度小于传送带的速度,根据牛顿第二定律求出在bc段匀加速运动的加速度,求出速度相等经历的时间,以及位移的大小,根据牛顿第二定律求出速度相等后的加速度,结合位移时间公式求出速度相等后匀加速运动的时间,从而得出b到c
8、的时间【详解】(1)物体A轻放在a处瞬间,受力分析由牛顿第二定律得:解得:A与皮带共速需要发生位移:故根据运动学公式,物体A从a运动到b:代入数据解得:(2)到达b点的速度:由牛顿第二定律得:且代入数据解得:物块在斜面上与传送带共速的位移是:代入数据解得:时间为:因为,物块继续加速下滑由牛顿第二定律得:,且代入数据解得:设从共速到下滑至c的时间为t3,由,得:综上,物块从b运动到c的时间为:5如图,光滑固定斜面上有一楔形物体A。A的上表面水平,A上放置一物块B。已知斜面足够长、倾角为,A的质量为M,B的质量为m,A、B间动摩擦因数为(),最大静擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水
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