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类型专题3牛顿运动定律(2018版高三物理一轮复习5年真题分类物理).docx

  • 上传人(卖家):四川三人行教育
  • 文档编号:594069
  • 上传时间:2020-06-23
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    资源描述:

    1、 专题专题 3 3 牛顿运动定律牛顿运动定律 1.(15 江苏卷)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所 示,以竖直向上为 a 的正方向,则人对地板的压力 At=2s 时最大 Bt=2s 时最小 Ct=8.5s 时最大 Dt=8.5s 时最小 答案:AD 解析:04s,加速度向上,人超重,设地板对人支持力为 FN,则mamgFN,当st2 时,加速度最大,支持力就最大,根据牛顿第三定律,人对地板压力也最大;710s,加速 度向下, 人失重, 设地板对人支持力为 FN, 则maFmg N -,mamgFN当st5 . 8时, 加速度最大,支持力就最小,根据牛顿第

    2、三定律,人对地板压力也最小 . 2.(15 福建卷)如图,在竖直平面内,滑到ABC关于B点对称,且A、B、C三点在同一水 平线上 .若小滑块第一次由A滑到C, 所用的时间为t1, 第二次由C滑到A, 所用时间为t2, 小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行, 小滑块与滑道的动摩擦因数恒 定,则( ) A B C D无法比较、的大小 答案:A 解析:在AB段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越小,摩 擦力就越小,在BC段,根据牛顿第二定律,速度越大,滑块受支持力越 大,摩擦力就越大,由题意知从A运动到C相比从C到A,在AB段速度较大,在BC段速度 较小,所以从A到C运动过程

    3、受摩擦力较小,用时短,所以 A 正确 . 3.(15 海南卷)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率 .如果摩托艇发动机的输出 功率变为原来的 2 倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A.4 倍 B. 2 倍 C.倍 D. 倍 答案:D 解析:设,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有 ,变化后有,联立解得,D 正确; 4.(15 海南卷)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运 动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时 A.物块与斜面间的摩擦力减小 B.物块与斜面间的正压力增大 C.物块相对于斜面减速下滑 D.物块相对于斜面匀速下滑 答案:BD 解

    4、析:当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根 据滑动摩擦力公式可知接触面间的正压力增大,物体与斜面间的摩擦力增大,故 A错误B正确; 设斜面的倾角为, 物体的质量为m, 当匀速运动时有, 即,假设物体以加速度 a 向上运动时,有, ,因为,所以,故 物体仍做匀速下滑运动,C 错误 D 正确; 5.(15 四川卷)如图所示,粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上,B端与桌面边缘对 齐,A是轨道上一点,过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E1.510 6N/C,方向水平 向右的匀强电场 .带负电的小物体P电荷量是 2.010 6C,质量 m0.25kg,与轨道间动

    5、摩 擦因数0.4,P从O点由静止开始向右运动,经过 0.55s 到达A点,到达B点时速度是 5m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为,且 tan1.2 .P在整个运动过程中始 终受到水平向右的某外力F作用,F大小与P的速率v的关系如表所示 .P视为质点,电荷 量保持不变,忽略空气阻力,取g10 m/s 2,求: (1)小物体P从开始运动至速率为 2m/s 所用的时间; (2)小物体P从A运动至D的过程,电场力做的功 . 解析:(1)物体P在水平桌面上运动时,竖直方向上只受重力mg和支持力N作用,因此其 滑动摩擦力大小为:fmg1N 根据表格数据可知,物体P在速率v02m/s 时,所受水平

    6、外力F12Nf,因此,在进入 电场区域之前, 物体P做匀加速直线运动, 设加速度为a1, 不妨设经时间t1速度为v12m/s, 还未进入电场区域 . 根据匀变速直线运动规律有:v1a1t1 根据牛顿第二定律有:F1fma1 由式联立解得:t10.5s0.55s,所以假设成立 即小物体P从开始运动至速率为 2m/s 所用的时间为t10.5s (2)当物体P在速率v25m/s 时,所受水平外力F26N,设先以加速度a2再加速t2 0.05s 至A点,速度为v2,根据牛顿第二定律有:F2fma2 根据匀变速直线运动规律有:v2v1a2t2 由式联立解得:v23m/s 物体P从A点运动至B点的过程中,

    7、由题意可知,所受水平外力仍然为F26N 不变,设位 移为x1,加速度为a3,根据牛顿第二定律有:F2fqEma3 根据匀变速直线运动规律有:2a3x1 由式联立解得:x11m 根据表格数据可知,当物体P到达B点时,水平外力为F3qE3N,因此,离开桌面在水平 fF mv 1 1 2 B v 2 2 v 方向上做匀速直线运动,在竖直方向上只受重力,做自由落体运动,设运动至D点时,其水 平向右运动位移为x2,时间为t3,则在水平方向上有:x2vBt3 根据几何关系有:cot 由式联立解得:x2m 所以电场力做的功为:WqE(x1x2) 由 式联立解得:W9.25J 6.(15 安徽卷)图示是粒子(

    8、氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M、N、P、Q 是轨迹上的四点, 在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动 .图中所标出的粒子在各 点处的加速度方向正确的是 AM BN CP DQ 答案:C 解析:同种电荷相排斥,库仑力沿两者连线指向受力物体,由牛顿第二定律知,加速度也沿 两者连线指向受力物体 . 7.(15 重庆卷)若货物随升降机运动的图像如题 5 图所示(竖直向上为正) ,则货物受 到升降机的支持力与时间 关系的图像可能是 答案:B 解析:由vt图知:过程为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重,Fmg) ;过程 为向下匀速直线(平衡,Fmg) ;过程为向下匀减速直线运动(加速度向上

    9、,超重, Fmg) ;过程为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重,Fmg) ;过程为向上 匀速直线运动(平衡,Fmg) ;过程为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重, Fmg) ;综合各个过程可知 B 选项正确 . 8.(15 新课标 2 卷)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢 .当 2 3 v gt 12 25 vt Ft 机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时, 链接某两相邻车厢的挂钩P和Q 间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两 相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦, 每节车厢质量相同

    10、, 则这列车厢的节数可能为 A. 8 B.10 C.15 D.18 答案:BC 解析:由设这列车厢的节数为n,P、Q挂钩东边有m节车厢,每节车厢的质量为m,由牛顿 第二定律可知: mkn F km F )(3 2 , 解得:nk 5 2 ,k是正整数,n只能是 5 的倍数, 故 B、 C 正确,A、D 错误 9.(15 新课标 2 卷)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害 .某地有一倾角 为=37(sin37= 5 3 )的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行; B上有一碎石堆A(含有大量泥土) ,A和B均处于静止状态,如图所示 .假设某次暴雨中, A浸透雨水后总质

    11、量也为m(可视为质量不变的滑块) ,在极短时间内,A、B间的动摩擦因 数1减小为 8 3 ,B、C间的动摩擦因数2减小为 0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点; 在第 2s 末,B的上表面突然变为光滑,2保持不变 .已知A开始运动时,A离B下边缘的 距离l=27m,C足够长, 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 .取重力加速度大小 g=10m/s 2 .求: (1)在 02s 时间内A和B加速度的大小 (2)A在B上总的运动时间 解析: (1) 在 0-2s 内,A和B受力如图所示 由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得: 111 Nf cos 1 mgN . 222 Nf cos 12 mgNN 以

    12、沿着斜面向下为正方向,设A和B的加速度分别为,由牛顿第二定律可得: 11 sinmafmg 212 sinmaffmg 联立以上各式可得a1=3m/s 2 a2 =1m/s 2 (2)在t1=2s,设A和B的加速度分别为,则 v1=a1t1=6m/s v2=a2t1=2m/s tt1时,设A和B的加速度分别为 1 a , 2 a 此时AB之间摩擦力为零,同理可得: 2 1 /6sma 2 2 /2sma 即B做匀减速,设经时间,B的速度减为零,则: 0 222 tav 联立可得t2=1s 在t1+t2时间内,A相对于B运动的距离为 mmtatvtatatvtas2712) 2 1 2 1 () 2 1 2 1 ( 2 2222 2 12 2 2121 2 11 此后B静止不动,A继续在B上滑动,设再经时间后t3,A离开B,则有 2 313211 2 1 )(tattavsL 可得,t3=1s(另一解不合题意,舍去, ) 则A在B上的运动时间为t总. t总=t1+t2+t3=4s (利用下面的速度图象求解,正确的,参照上述答案信参考给分)

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