2022年高考物理 6年高考母題精解精析專題03 牛頓定律及其應(yīng)用
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1、2022年高考物理 6年高考母題精解精析專題03 牛頓定律及其應(yīng)用 【xx高考】 (xx·安徽)22.(14分)質(zhì)量為0.1 kg 的彈性球從空中某高度由靜止開始下落,該下落過(guò)程對(duì)應(yīng)的圖象如圖所示。球與水平地面相碰后離開地面時(shí)的速度大小為碰撞前的3/4。該球受到的空氣阻力大小恒為,取=10 m/s2, 求:(1)彈性球受到的空氣阻力的大??;(2)彈性球第一次碰撞后反彈的高度。 (xx·大綱版全國(guó)卷)23.(11分)(注意:在試題卷上作答無(wú)效) 圖1為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖。圖中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源為50Hz的交流電源,打點(diǎn)的時(shí)間間隔用Δt表示。在小車質(zhì)量未知的情況下,某同學(xué)設(shè)計(jì)了
2、一種方法用來(lái)研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質(zhì)量間的關(guān)系”。 (1)完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空: ①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調(diào)整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列________的點(diǎn)。 ②按住小車,在小吊盤中放入適當(dāng)質(zhì)量的物塊,在小車中放入砝碼。 ③打開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源,釋放小車,獲得帶有點(diǎn)跡的紙帶,在紙帶上標(biāo)出小車中砝碼的質(zhì)量m。 ④按住小車,改變小車中砝碼的質(zhì)量,重復(fù)步驟③。 ⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5個(gè)間隔標(biāo)注一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)量相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距s1,s2,…。求出與不同m相對(duì)應(yīng)的加速度a。 ⑥以砝碼的質(zhì)量m為橫坐標(biāo),為縱坐標(biāo),在
3、坐標(biāo)紙上做出--m關(guān)系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質(zhì)量成反比,則與m處應(yīng)成_________關(guān)系(填“線性”或“非線性”)。 (2)完成下列填空: (?。┍緦?shí)驗(yàn)中,為了保證在改變小車中砝碼的質(zhì)量時(shí),小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質(zhì)量之和應(yīng)滿足的條件是_______________________。 (ⅱ)設(shè)紙帶上三個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的間距為s1、s2、s3。a可用s1、s3和Δt表示為a=__________。圖2為用米尺測(cè)量某一紙帶上的s1、s3的情況,由圖可讀出s1=__________mm,s3=__________mm。由此求得加速度的大小a=__________m/s2
4、。 (ⅲ)圖3為所得實(shí)驗(yàn)圖線的示意圖。設(shè)圖中直線的斜率為k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為___________,小車的質(zhì)量為___________。 6. (xx·物理) 如圖,表面處處同樣粗糙的楔形木塊abc固定在水平地面上,ab面和bc面與地面的夾角分別為α和β,且α>β.一初速度為v0的小物塊沿斜面ab向上運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t0后到達(dá)頂點(diǎn)b時(shí),速度剛好為零;然后讓小物塊立即從靜止開始沿斜面bc下滑。在小物塊從a運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中,可能正確描述其速度大小v與時(shí)間t的關(guān)系的圖像是 (xx·物理)根據(jù)牛頓第二定律,下列敘述正確的是 A. 物體加速度的大小跟它的
5、質(zhì)量和速度大小的乘積成反比 B. 物體所受合力必須達(dá)到一定值時(shí),才能使物體產(chǎn)生加速度 C. 物體加速度的大小跟它所受作用力中任一個(gè)的大小成正比 D. 當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時(shí),物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比 (xx·四川)21.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸(未連接),彈簧水平且無(wú)形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0,此時(shí)物體靜止。撤去F后,物體開始向左運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0。物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則 A.撤去F后,物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng)
6、 B.撤去F后,物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為-μg C.物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2 D.物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過(guò)程中克服摩擦力做的功為μmg(x0-) (xx·全國(guó)新課標(biāo)卷)14.伽利略根據(jù)小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)和理想實(shí)驗(yàn),提出了慣性的概念,從而奠定了牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)。早期物理學(xué)家關(guān)于慣性有下列說(shuō)法,其中正確的是 A.物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的性質(zhì)是慣性 B.沒有力作用,物體只能處于靜止?fàn)顟B(tài) C.行星在圓周軌道上保持勻速率運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)是慣性 D.運(yùn)動(dòng)物體如果沒有受到力的作用,將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運(yùn)動(dòng) (xx·全國(guó)新課標(biāo)卷)25.(18分) 如圖,一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域
7、的橫截面(紙面)。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點(diǎn)射入柱形區(qū)域,在圓上的b點(diǎn)離開該區(qū)域,離開時(shí)速度方向與直線垂直。圓心O到直線的距離為?,F(xiàn)將磁場(chǎng)換為平等于紙面且垂直于直線的勻強(qiáng)電場(chǎng),同一粒子以同樣速度沿直線在a點(diǎn)射入柱形區(qū)域,也在b點(diǎn)離開該區(qū)域。若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,不計(jì)重力,求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。 【考點(diǎn)定位】本考點(diǎn)主要考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)、電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng)、牛頓定律。 (xx·北京)23.(18分) 摩天大樓中一部直通高層的客運(yùn)電梯,行程超過(guò)百米。電梯的簡(jiǎn)化模型如1所示??紤]安全、舒適、省時(shí)等因索,電梯的
8、加速度a是隨時(shí)間t變化的。已知電梯在t = 0時(shí)由靜止開始上升,a - t圖像如圖2所示。電梯總質(zhì)最m = 2.0× kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。 (1)求電梯在上升過(guò)程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2; (2)類比是一種常用的研究方法。對(duì)于直線運(yùn)動(dòng),教科書中講解了由v - t圖像求位移的方法。請(qǐng)你借鑒此方法,對(duì)比加速度的和速度的定義,根據(jù)圖2所示a - t圖像,求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量△v1和第2s末的速率v2; (3)求電梯以最大速率上升時(shí),拉力做功的功率p:再求在0~11s時(shí)間內(nèi),拉力和重力對(duì)電梯所做的總功W。 (xx·四川)24.(19分)
9、如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對(duì)應(yīng)的圓心角θ = 370,半徑r = 2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E = 2×105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。質(zhì)量m = 5×10-2kg、電荷量q =+1×10-6C的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn),0.1s以后,場(chǎng)強(qiáng)大小不變,方向反向。已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0
10、.8。 (1)求彈簧槍對(duì)小物體所做的功; (2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,求CP的長(zhǎng)度。 (xx·福建)21、【原題】如圖,用跨過(guò)光滑定滑輪的纜繩將海面上一搜失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊。已知拖動(dòng)纜繩的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小為,小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷時(shí)間為t1,A、B兩點(diǎn)間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)。求: (1)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的全過(guò)程克服阻力做的功; (2)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大?。? (3)小船經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a。 【考點(diǎn)定位】:動(dòng)能定理,牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)得合成與分解,功等 15
11、. (xx·海南)如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道,兩軌道相切于B點(diǎn)。在外力作用下,一小球從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C,重力加速度為g。求: 聯(lián)立解得:t=(-)。 【考點(diǎn)定位】此題考查機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律及其相關(guān)知識(shí)。 (xx·廣東)36.(18分) 圖18(a)所示的裝置中,小物塊A、B質(zhì)量均為m,水平面上PQ段長(zhǎng)為l,與物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,其余段光滑。初始時(shí),擋板上的輕質(zhì)彈簧處于原長(zhǎng);長(zhǎng)為r的連桿位于圖中虛線位置;A緊靠滑桿(A
12、、B間距大于2r)。隨后,連桿以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)滑桿作水平運(yùn)動(dòng),滑桿的速度-時(shí)間圖像如圖18(b)所示。A在滑桿推動(dòng)下運(yùn)動(dòng),并在脫離滑桿后與靜止的B發(fā)生完全非彈性碰撞。 (1)求A脫離滑桿時(shí)的速度uo,及A與B碰撞過(guò)程的機(jī)械能損失ΔE。 (2)如果AB不能與彈簧相碰,設(shè)AB從P點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)停止所用的時(shí)間為t1,求ω得取值范圍,及t1與ω的關(guān)系式。 (3)如果AB能與彈簧相碰,但不能返回道P點(diǎn)左側(cè),設(shè)每次壓縮彈簧過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為Ep,求ω的取值范圍,及Ep與ω的關(guān)系式(彈簧始終在彈性限度內(nèi))。 欲使AB不能與彈簧相碰,則滑塊在PQ段的位移有 而 解得:
13、 (3) 若AB能與彈簧相碰,則 若AB壓縮彈簧后恰能返回到P點(diǎn),由動(dòng)能定理得 解得: 的取值范圍是: 從AB滑上PQ到彈簧具有最大彈性勢(shì)能的過(guò)程中,由能量守恒定律得: 解得: 【考點(diǎn)定位】牛頓定律、功和能 【xx高考】 1.(天津)如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平
14、面上保持相對(duì)靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中B受到的摩擦力 2.(北京)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處,從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng),所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。據(jù)圖可知,此人在蹦極過(guò)程中最大加速度約為 3.(四川)如圖是“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖,假定其過(guò)程可簡(jiǎn)化為: 打開降落傘一段時(shí)間后,整個(gè)裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點(diǎn)燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴氣過(guò)程中返回艙做減速直線運(yùn)動(dòng),則 A.火箭開始噴氣瞬間傘繩對(duì)返回艙的拉力變小
15、B.返回艙在噴氣過(guò)程中減速的主要原因是空氣阻力 C返回艙在噴氣過(guò)程中所受合外力可能做正功 D.返回艙在噴氣過(guò)程中處于失重狀態(tài) 4.如圖,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長(zhǎng)的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2,下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是(A) 5.(上海)受水平外力F作用的物體,在粗糙水平面上作直線運(yùn)動(dòng),其 圖線如圖所示,則 (A)在秒內(nèi),外力大小不斷增大 (B)在時(shí)刻,外力為零 (C)在秒內(nèi),外力大小可能不斷減小 (D)
16、在秒內(nèi),外力大小可能先減小后增大 率看加速度逐漸增大,因此F不斷減小,C正確,當(dāng)F減小到零,反向之后,,當(dāng)F增大時(shí),加速度a逐漸增大,D正確. 6.(福建)(19分)如圖為某種魚餌自動(dòng)投放器中的投餌管裝置示意圖,其下半部AB是一長(zhǎng)為2R的豎直細(xì)管,上半部BC是半徑為R的四分之一圓弧彎管,管口沿水平方向,AB管內(nèi)有一原長(zhǎng)為R、下端固定的輕質(zhì)彈簧。投餌時(shí),每次總將彈簧長(zhǎng)度 壓縮到0.5R后鎖定,在彈簧上段放置一粒魚餌,解除鎖定,彈簧可將魚餌 彈射出去。設(shè)質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí),對(duì)管壁的作用力恰好為零。 不計(jì)魚餌在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能損失,且鎖定和解除鎖定時(shí),均不改變 彈簧的彈性勢(shì)能。
17、已知重力加速度為g。求: 1.質(zhì)量為m的魚餌到達(dá)管口C時(shí)的速度大小v1; 2.彈簧壓縮到0.5R時(shí)的彈性勢(shì)能Ep; 已知地面與水面相距1.5R,若使該投餌管繞AB管的中軸線OO’在角的范圍內(nèi)來(lái)回緩慢轉(zhuǎn)動(dòng),每次彈射時(shí)只放置一粒魚餌,魚餌的質(zhì)量在到m之間變化,且均能落到水面。持續(xù)投放足夠長(zhǎng)時(shí)間后,魚餌能夠落到水面的最大面積S是多少? 4.5R=gt2,⑤ x1=v1t+R,⑥ 7(北京)(18分) 利用電場(chǎng)和磁場(chǎng),可以將比荷不同的離子分開,這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。 如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長(zhǎng))中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),A處有一狹縫。離子
18、源產(chǎn)生的離子,經(jīng)靜電場(chǎng)加速后穿過(guò)狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)的方向射入磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)到GA邊,被相應(yīng)的收集器收集。整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。 已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是m1和m2(m1>m2),電荷量均為q。加速電場(chǎng)的電勢(shì)差為U,離子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度可以忽略。不計(jì)重力,也不考慮離子間的相互作用。 (1)求質(zhì)量為m1的離子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率v1; (2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距s; (3)在前面的討論中忽略了狹縫寬度的影響,實(shí)際裝置中狹縫具有一定寬度。若狹縫過(guò)寬, 可能使兩束離子在GA邊上的落點(diǎn)區(qū)域交疊,導(dǎo)致兩種離子無(wú)法完全分離。 設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可調(diào),
19、GA邊長(zhǎng)為定值L,狹縫寬度為d,狹縫右邊緣在A處。離子可以從狹縫各處射入磁場(chǎng),入射方向仍垂直于GA邊且垂直于磁場(chǎng)。為保證上述兩種離子能落在GA邊上并被完全分離,求狹縫的最大寬度。 解析:(1)動(dòng)能定理 8(安徽)(16分) x y O P B 如圖所示,在以坐標(biāo)原點(diǎn)O為圓心、半徑為R的半圓形區(qū)域內(nèi),有相互垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面向里。一帶正電的粒子(不計(jì)重力)從O點(diǎn)沿y軸正方向以某一速度射入,帶電粒子恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)t0時(shí)間從P點(diǎn)射出。 (1)求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。 (2)若僅撤去磁場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)以相同的速度射入,
20、經(jīng)時(shí)間恰從半圓形區(qū)域的邊界射出。求粒子運(yùn)動(dòng)加速度的大小。 (3)若僅撤去電場(chǎng),帶電粒子仍從O點(diǎn)射入,且速度為原來(lái)的4倍,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 又有 ⑥ 得 ⑦ 9(安徽)(20分) 如圖所示,質(zhì)量M=2kg的滑塊套在光滑的水平軌道上,質(zhì)量m=1kg的小球通過(guò)長(zhǎng)L=0.5m ③ 因⑨式對(duì)任意時(shí)刻附近的微小間隔都成立,累積相加后,有
21、 又 由式得 10.(北京)(16分) 如圖所示,長(zhǎng)度為l的輕繩上端固定在O點(diǎn),下端系一質(zhì)量為m的小球(小球的大小可以忽略)。 (1)在水平拉力F的作用下,輕繩與豎直方向的夾角為α,小球保持靜止。畫出此時(shí)小球的受力圖,并求力F的大?。? (2)由圖示位置無(wú)初速釋放小球,求當(dāng)小球通過(guò)最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及輕繩對(duì)小球的拉力。不計(jì)空氣阻力。 11.(上海)
22、如圖,質(zhì)量的物體靜止于水平地面的A處,A、B間距L=20m。用大小為30N,沿水平方向的外力拉此物體,經(jīng)拉至B處。(已知,。取) (1)求物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ; (2)用大小為30N,與水平方向成37°的力斜向上拉此物體,使物體從A處由靜止開始運(yùn)動(dòng)并能到達(dá)B處,求該力作用的最短時(shí)間t。 ∴ (3)另解:設(shè)力作用的最短時(shí)間為t,相應(yīng)的位移為s,物體到達(dá)B處速度恰為0,由動(dòng)能定理 ∴ 由牛頓定律 ∴ ∵ 【答案】⑴0.5 ⑵1.
23、03s 12.(福建)(15分) 反射式速調(diào)管是常用的微波器械之一,它利用電子團(tuán)在電場(chǎng)中的振蕩來(lái)產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過(guò)程類似。如圖所示,在虛線兩側(cè)分別存在著方向相反的兩個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開始,在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng)。已知電場(chǎng)強(qiáng)度的大小分別是N/C和N/C,方向如圖所示,帶電微粒質(zhì)量,帶電量,A點(diǎn)距虛線的距離,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對(duì)論效應(yīng)。求: (1)B點(diǎn)到虛線的距離; (2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間。 【xx高考】 1.(xx·全國(guó)卷Ⅰ)如右圖,輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連,下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連,整個(gè)系統(tǒng)置
24、于水平放置的光滑木板上,并處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊1、2的加速度大小分別為、。重力加速度大小為g。則有 【答案】C 3.(xx·海南物理)下列說(shuō)法正確的是 A.若物體運(yùn)動(dòng)速率始終不變,則物體所受合力一定為零 B.若物體的加速度均勻增加,則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) C.若物體所受合力與其速度方向相反,則物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng) D.若物體在任意的相等時(shí)間間隔內(nèi)位移相等,則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) 【答案】D 【解析】物體運(yùn)動(dòng)速率不變但方向可能變化,因此合力不一定為零,A錯(cuò);物體的加速度均勻增加,即加速度在變化,是非勻加速直線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò);物體所受合力與
25、其速度方向相反,只能判斷其做減速運(yùn)動(dòng),但加速度大小不可確定,C錯(cuò);若物體在任意的相等時(shí)間間隔內(nèi)位移相等,則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),D對(duì)。 4.(xx·海南物理)在水平的足夠長(zhǎng)的固定木板上,一小物塊以某一初速度開始滑動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間t后停止.現(xiàn)將該木板改置成傾角為45°的斜面,讓小物塊以相同的初速度沿木板上滑.若小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.則小物塊上滑到最高位置所需時(shí)間與t之比為 A. B. C. D. 【答案】A 【解析】木板水平時(shí),小物塊的加速度,設(shè)滑行初速度為,則滑行時(shí)間為;木板改成后,小物塊上滑的加速度,滑行時(shí)間,因此,A項(xiàng)正確。 5.(xx·海南物理)如右圖,木箱內(nèi)有一
26、豎直放置的彈簧,彈簧上方有一物塊:木箱靜止時(shí)彈自由落體處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上.若在某一段時(shí)間內(nèi),物塊對(duì)箱頂剛好無(wú)壓力,則在此段時(shí)間內(nèi),木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為 6.(xx·海南物理)雨摘下落時(shí)所受到的空氣阻力與雨滴的速度有關(guān),雨滴速度越大,它受到的空氣阻力越大:此外,當(dāng)雨滴速度一定時(shí),雨滴下落時(shí)所受到的空氣阻力還與雨滴半徑的次方成正比().假設(shè)一個(gè)大雨滴和一個(gè)小雨滴從同一云層同時(shí)下落,最終它們都_______(填“加速”、“減速”或”勻速”)下落.______(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面時(shí),______(填“大”或“小”)雨滴的速度較?。? 【答案】勻速(2分) 大(1分
27、) 小(1分) 【解析】由于雨滴受到的空氣阻力與速度有關(guān),速度越大阻力越大,因此最終當(dāng)阻力增大到與重力平衡時(shí)都做勻速運(yùn)動(dòng);設(shè)雨滴半徑為,則當(dāng)雨滴勻速下落時(shí)受到的空氣阻力,而重力,由于,因此半徑大的勻速運(yùn)動(dòng)的速度大,先落地且落地速度大,小雨滴落地速度小。 7.(xx·海南物理)圖l中,質(zhì)量為的物塊疊放在質(zhì)量為的足夠長(zhǎng)的木板上方右側(cè),木板放在光滑的水平地面上,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s內(nèi)F的變化如圖2所示,圖中F以為單位,重力加速度.整個(gè)系統(tǒng)開始時(shí)靜止. (1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物塊的速度;
28、 (2)在同一坐標(biāo)系中畫出0~3s內(nèi)木板和物塊的圖象,據(jù)此求0~3s內(nèi)物塊相對(duì)于木板滑過(guò)的距離。 【答案】(1)(2) 【解析】(1)設(shè)木板和物塊的加速度分別為和,在時(shí)刻木板和物塊的速度分別為和,木板和物塊之間摩擦力的大小為,依牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和摩擦定律得 【xx高考】 8.(09·全國(guó)卷Ⅱ·15)兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們?cè)?~0.4s時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時(shí)間t1分別為 ( ) A.和0.30s B.3和0.30s C.和0.28s D.
29、3和0.28s 答案:B 解析:本題考查圖象問題.根據(jù)速度圖象的特點(diǎn)可知甲做勻加速,乙做勻減 9.(09·廣東物理·8)某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,至?xí)r間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎? ( ) 10.(09·江蘇物理·9)如圖所示,兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過(guò)一輕質(zhì)彈簧連接,B足夠長(zhǎng)、放置在水平面上,所有接觸面均光滑。彈簧開始時(shí)處于原長(zhǎng),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)水平恒力,A、B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的有
30、 ( ) A.當(dāng)A、B加速度相等時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大 B.當(dāng)A、B加速度相等時(shí),A、B的速度差最大 C.當(dāng)A、B的速度相等時(shí),A的速度達(dá)到最大 D.當(dāng)A、B的速度相等時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能最大 答案:BCD 解析:處理本題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析,使用圖象處理則可以使問題大大簡(jiǎn)化。對(duì)A、B在水平方向受力分析如圖,F(xiàn)1為彈簧的拉力;當(dāng)加速度大小相同為a時(shí),對(duì)A有,對(duì)B有,得,在整個(gè)過(guò)程中A的合力(加速度)一直減小而B的合力(加速度)一直增大,在達(dá)到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于B的合力(加速度),之后A的合力(加速度)一直小于B
31、的合力(加速度)。兩物體運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖,tl時(shí)刻,兩物體加速度相等,斜率相同,速度差最大,t2時(shí)刻兩物體的速度相等,A速度達(dá)到最大值,兩實(shí)線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對(duì)位移最大,彈簧被拉到最長(zhǎng);除重力和彈簧彈力外其它力對(duì)系統(tǒng)正功,系統(tǒng)機(jī)械能增加,tl時(shí)刻之后拉力依然做正功,即加速度相等時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能并非最大值。
12.(09·廣東理科基礎(chǔ)·15)搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車,當(dāng)力沿斜面向上,大小為F時(shí),物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時(shí),物體的加速度為a2,則 ( )
A.a(chǎn)l=a2 B.a(chǎn)1 32、 C.a(chǎn)2=2a1 D.a(chǎn)2>2al
答案:D
解析:當(dāng)為F時(shí)有,當(dāng)為2F時(shí)有,可知,D對(duì)。
13.(09·山東·17)某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示,據(jù)此判斷圖乙(F表示物體所受合力,x表示物體的位移)四個(gè)選項(xiàng)中正確的是
P
地球
Q
軌道1
軌道2
14.(09·山東·18)2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是 ( ) 33、
A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等
B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)
C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度
D.飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度
答案:BC
解析:飛船點(diǎn)火變軌,前后的機(jī)械能不守恒,所以A不正確。飛船在圓軌道上時(shí)萬(wàn)有引力來(lái)提供向心力,航天員出艙前后都處于失重狀態(tài),B正確。飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期24小時(shí),根據(jù)可知,飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度,C正確。飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)只有萬(wàn)有引力來(lái)提供加速度,變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)也是只有萬(wàn)有引力 34、來(lái)提供加速度,所以相等,D不正確。
15.(09·山東·22)圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速滑下,與輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復(fù)上述過(guò)程。下列選項(xiàng)正確的是 ( )
答案:C
17.(09·安徽·18)在光滑的絕緣水平面上,有一個(gè)正方形的abcd,頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷,電荷量相等,如圖所示。若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于b點(diǎn),自由釋放,粒子將沿著 35、對(duì)角線bd往復(fù)運(yùn)動(dòng)。粒子從b點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)的過(guò)程中 ( )
18.(09·山東·24)(15分)如圖所示,某貨場(chǎng)而將質(zhì)量為m1=100 kg的貨物(可視為質(zhì)點(diǎn))從高處運(yùn)送至地面,為避免貨物與地面發(fā)生撞擊,現(xiàn)利用固定于地面的光滑四分之一圓軌道,使貨物中軌道頂端無(wú)初速滑下,軌道半徑R=1.8 m。地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B,長(zhǎng)度均為l=2m,質(zhì)量均為m2=100 kg,木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為1,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2。(最大靜摩擦力與滑動(dòng) 36、摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)
(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對(duì)軌道的壓力。
(2)若貨物滑上木板4時(shí),木板不動(dòng),而滑上木板B時(shí),木板B開始滑動(dòng),求1應(yīng)滿足的條件。
(3)若1=0。5,求貨物滑到木板A末端時(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
19.(09·安徽·22)(14分)在xx年北京殘奧會(huì)開幕式上,運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登,最終點(diǎn)燃 了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用,可將過(guò)程簡(jiǎn)化。一根不可伸縮的輕繩跨過(guò)輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住,如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊 37、椅的質(zhì)量為15kg,不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度上升時(shí),試求
(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力;
(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。
答案:440N,275N
解析:解法一:(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員受到繩向上的拉力為F,由于跨過(guò)定滑輪的兩段繩子拉
力相等,吊椅受到繩的拉力也是F。對(duì)運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體進(jìn)行受力分析如圖所示,則有:
20.(09·江蘇·13)(15分)航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器,其質(zhì)量m =2㎏,動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力F =28 N。試飛時(shí),飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變,g取10m/s2。
(1)第一次試飛,飛 38、行器飛行t1 = 8 s 時(shí)到達(dá)高度H = 64 m。求飛行器所阻力f的大??;
(2)第二次試飛,飛行器飛行t2 = 6 s 時(shí)遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力。求飛行器能達(dá)到的最大高度h;(3)為了使飛行器不致墜落到地面,求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長(zhǎng)時(shí)間t3 。
21.(09·海南物理·15)(9分)一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂,在水平直道上以的速度勻速行駛,其所受阻力可視為與車重成正比,與速度無(wú)關(guān)。某時(shí)刻,車廂脫落,并以大小為的加速度減速滑行。在車廂脫落后,司機(jī)才發(fā)覺并緊急剎車,剎車時(shí)阻力為正常行駛時(shí)的3倍。假設(shè)剎車前牽引力不變,求卡車和車廂都停下后兩者之間的距離。
解析:設(shè)卡 39、車的質(zhì)量為M,車所受阻力與車重之比為;剎車前卡車牽引力的大小為,
卡車剎車前后加速度的大小分別為和。重力加速度大小為g。由牛頓第二定律有
設(shè)車廂脫落后,內(nèi)卡車行駛的路程為,末速度為,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
⑤
⑥
⑦
式中,是卡車在剎車后減速行駛的路程。設(shè)車廂脫落后滑行的路程為,有
⑧
卡車和車廂都停下來(lái)后相距
⑨
由①至⑨式得
帶入題給數(shù)據(jù)得
評(píng)分參考:本題9分。①至⑧式各1分,式1分
22.(09·上海物理·22)(12分)如圖A. 40、,質(zhì)量m=1kg的物體沿傾角q=37°的固定粗糙斜面由靜止開始向下運(yùn)動(dòng),風(fēng)對(duì)物體的作用力沿水平方向向右,其大小與風(fēng)速v成正比,比例系數(shù)用k表示,物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖B.所示。求:
23.(09·廣東物理·20)(17分)如圖20所示,絕緣長(zhǎng)方體B置于水平面上,兩端固定一對(duì)平行帶電極板,極板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)E。長(zhǎng)方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同)。B與極板的總質(zhì)量=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量=0.60kg,其受到的電場(chǎng)力大小F=1.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場(chǎng)分布。t=0時(shí)刻,小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對(duì)地面的 41、速度=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng),同時(shí),B(連同極板)以相對(duì)地面的速度=0.40m/s向右運(yùn)動(dòng)。問(g取10m/s2)
t1時(shí)刻A的速度,故此過(guò)程A一直勻減速運(yùn)動(dòng)。
此t1時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移
此t1時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t1時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)B做的功為
t1后,由于,B開始向右作勻加速運(yùn)動(dòng),A繼續(xù)作勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們速度相等時(shí)A、B相距最遠(yuǎn),設(shè)此過(guò)程運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,它們速度為v,則有
對(duì)A 速度
對(duì)B 加速度
速度
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得
此t2時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí) 42、間內(nèi)摩擦力對(duì)B做的功為
所以A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)a、b的距離L為
從t=0時(shí)刻到A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),摩擦力對(duì)B做的功為
【xx年高考】
2.(全國(guó)卷2)16. 如圖,一固定斜面上兩個(gè)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(dòng)摩擦因數(shù)是B與斜面之間動(dòng)摩擦因數(shù)的2倍,斜面傾角為α。B與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是
A.tanα
B.cotα
C.tanα
D.cotα
答案:A
解析:A、B兩物體受到斜面的支持力均為,所受滑動(dòng)摩擦力分別為:fA = μAmgcosα,fB = μBmgcosα,對(duì)整體受力分析結(jié)合平衡條件可得:2mgsinα = 43、μAmgcosα+μBmgcosα,且μA = 2μB,解之得:μB = tanα,A項(xiàng)正確。
3.(北京卷)20.有一些問題你可能不會(huì)求解,但是你仍有可能對(duì)這些問題的解是否合力進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量的單位,解隨某些已知量變化的趨勢(shì),解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析,并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)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θ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(duì)地面的加速度a = gsinθ,式中g(shù)為重力加速度。
對(duì)于上述解,某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)量的單位,沒發(fā)現(xiàn)問題。他進(jìn) 44、一步利用特殊條件對(duì)該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷,所得結(jié)論都是“解可能是對(duì)的”。但是,其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的。請(qǐng)你指出該項(xiàng)。
A.當(dāng)時(shí),該解給出a=0,這符合常識(shí),說(shuō)明該解可能是對(duì)的
B.當(dāng)=90時(shí),該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論,說(shuō)明該解可能是對(duì)的
C.當(dāng)M≥m時(shí),該解給出a=gsinθ,這符合預(yù)期的結(jié)果,說(shuō)明該解可能是對(duì)的
D.當(dāng)m≥M時(shí),該解給出a= ,這符合預(yù)期的結(jié)果,說(shuō)明該解可能是對(duì)的
答案:D
解析:當(dāng)mM時(shí),該解給出a=,這與實(shí)際不符,說(shuō)明該解可能是錯(cuò)誤的。
4.(四川卷)18.一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)時(shí)間t0滑至斜面底端。已知在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體所受的摩擦 45、力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能,則下列圖象中可能正確的是
5.(江蘇卷)3.一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降,若氣球所受浮力F始終保持不變,氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力僅與速率有關(guān),重力加速度為g.現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升,則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為
A. B.
C. D. 0
答案:A
解析:考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。設(shè)減少的質(zhì)量為△m,勻速下降時(shí):Mg=F+kv,勻速上升時(shí):Mg-△mg+kv = F,解得△mg = 2(M-),A正確。本題要注意受力分析各個(gè)力的方向。
6.(重慶卷)23.(16分)滑板 46、運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng),研究表明,在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí),水對(duì)滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率(水可視為靜止).某次運(yùn)動(dòng)中,在水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)(題23圖),滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng),相應(yīng)的k=54 kg/m,入和滑板的總質(zhì)量為108 kg,試求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取,忽略空氣阻力):
得m/s
(3)水平牽引力的功率
P=Fv
=4050 W
7.(寧夏卷)20.一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng),小球通過(guò)細(xì)繩與車頂相連。小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N,細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T,關(guān)于 47、此時(shí)刻小球的受力情況,下列說(shuō)法正確的是
A.若小車向左運(yùn)動(dòng),N可能為零
B.若小車向左運(yùn)動(dòng),T可能為零
C.若小車向右運(yùn)動(dòng),N不可能為零
D.若小車向右運(yùn)動(dòng),T不可能為零
答案:AB
解析:本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。對(duì)小球受力分析,當(dāng)N為零時(shí),小球的合外力水平向右,加速度向右,故小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng),A對(duì)C錯(cuò);當(dāng)T為零時(shí),小球的合外力水平向左,加速度向左,故小車可能向右減速運(yùn)動(dòng)或向左加速運(yùn)動(dòng),B對(duì)D錯(cuò)。解題時(shí)抓住N、T為零時(shí)受力分析的臨界條件,小球與車相對(duì)靜止,說(shuō)明小球和小車只能有水平的加速度,作為突破口。
9.(上海卷)4.如圖所示,在豎直平面內(nèi)的直 48、角坐標(biāo)系中,一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)在外力F的作用下,從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止沿直線ON斜向下運(yùn)動(dòng),直線ON與y軸負(fù)方向成θ角(θ<π/4)。則F大小至少為______;若F=mgtanθ,則質(zhì)點(diǎn)機(jī)械能大小的變化情況是__________________。
10.(上海卷)5.在伽利略羊皮紙手稿中發(fā)現(xiàn)的斜面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如右表所示,人們推測(cè)第二、三列數(shù)據(jù)可能分別表示時(shí)間和長(zhǎng)度。伽利略時(shí)代的1個(gè)長(zhǎng)度單位相當(dāng)于現(xiàn)在的mm,假設(shè)1個(gè)時(shí)間單位相當(dāng)于現(xiàn)在的0.5s。由此可以推測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí)光滑斜面的長(zhǎng)度至少為______m,斜面的傾角約為_____度。(g取10m/s2)
表:伽利略手稿中的數(shù)據(jù)
1
1
32
49、4
2
130
9
3
298
16
4
526
25
5
824
36
6
1192
49
7
1600
64
8
2104
【答案】:2.04,1.5
【解析】:依題意,第一列數(shù)據(jù)為時(shí)間的平方t2,從數(shù)據(jù)分析可知第一列數(shù)據(jù)與第三列數(shù)據(jù)之比約為1:32(取平均值后比值為1:32.75),即斜面長(zhǎng)度與時(shí)間的平方成正比,根據(jù)當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)與現(xiàn)在的數(shù)據(jù)換算關(guān)系和勻變速運(yùn)動(dòng)公式,可得角度約為1.5°。
11.(海南卷)2、如圖,質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上,其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊,小物塊與斜面 50、之間存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉小物塊,使之勻速上滑.在小物塊運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,楔形物塊始終保持靜止.地面對(duì)楔形物塊的支持力為
A.(M+m)g B.(M+m)g-F
C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-Fsinθ
答案:D
解析:本題可用整體法的牛頓第二定律解題,豎直方向由平衡條件:Fsinθ+N=mg+Mg,則N= mg+Mg-Fsinθ 。
12.(海南卷)9、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(shí),a靜止在b的斜面上.現(xiàn)給a和b一個(gè) 51、共同的向左的初速度,與a和b都靜止時(shí)相比,此時(shí)可能
13.(海南卷)15、科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察.氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990 kg.氣球在空中停留一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降,及時(shí)堵?。伦r(shí)氣球下降速度為1 m/s,且做勻加速運(yùn)動(dòng),4 s內(nèi)下降了12 m.為使氣球安全著陸,向艙外緩慢拋出一定的壓艙物.此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動(dòng),下降速度在5分鐘內(nèi)減少3 m/s.若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求拋掉的壓艙物的質(zhì)量.
解析:由牛頓第二定律得:mg-f=ma
拋物后減速下降有:
52、 Δv=a/Δt
解得:
14.(廣東文科基礎(chǔ))56.用輕繩系一質(zhì)量為m的砝碼并向上提起,當(dāng)繩中張力為T=mg時(shí),砝碼勻速上升。若繩中張力變?yōu)?T,則砝碼勻加速上升,其加速度a的大小為
A.a 53、 )
A. B.
C.f=mg D.
【答案】B
【解析】以物體為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律有,解得,選項(xiàng)B正確。
17.(廣東卷)1.伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下,他通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有
A.傾角一定時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比
B.傾角一定時(shí),小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比
C.斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無(wú)關(guān)
D.斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端所需的時(shí)間與傾角無(wú)關(guān)
【答案】B
【解析】?jī)A角一定時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間的平方成正比,在斜面上的速度 54、與時(shí)間成正比,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確。斜面長(zhǎng)度一定時(shí),小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角有關(guān),從頂端滾到底端所需時(shí)間與傾角有關(guān),故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
18.(上海卷理科綜合)43.某汽車的部分參數(shù)如下表,請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。
整車行使質(zhì)量1500Kg
最大功率92KW
加速性能
0-108Km/h(即30m/s)所需時(shí)間
平均加速度
11s
_________m/s2
制動(dòng)性能
車輛以36Km/h(即10m/s)行使時(shí)的制動(dòng)距離
制動(dòng)過(guò)程中所受合外力
6.5m
_________N
【答案】2.73 1.15×104
【解析】由可得a=2.73 55、m/s2;根據(jù)和F=ma可得F=1.15×104N
【xx高考】
2.(07江蘇6)如圖所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊,其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用可伸長(zhǎng)的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是μmg.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊,使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則輕繩對(duì)m的最大拉力為 ( )
A. B. C. D. 3μmg
3.(07上海21)如圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn).每隔0.2秒鐘通過(guò)速度傳感器 56、測(cè)量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測(cè)量數(shù)
據(jù).(重力加速度g =10 m/s2)求:
t ( s )
0.0
0.2
0.4
…
1.2
1.4
…
v( m/s )
0.0
1.0
2.0
…
1.1
0.7
…
(1)斜面的傾角落 α
(2)物體與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ
(3) t =0.6 s 時(shí)的瞬時(shí)速度 v
答案:?(1)α=30° (2)μ=0.2 (3)2.3 m/s
解析:(1)物體在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí),做勻速直線運(yùn)動(dòng),由前三列數(shù)據(jù)可求物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度,則
,在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的分力提供加速度,即:a1= 57、gsinα,解得:α=30°.
物體在水平面上做勻速直線運(yùn)動(dòng),由后兩列數(shù)據(jù)可求得物體在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度
a2=負(fù)號(hào)表示水平面上的加速度與物體運(yùn)動(dòng)速度方向相反.
由a2=μg得:μ=
設(shè)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t ,則物體到達(dá)斜面末端的速度v1=a1t=5t ,然后物體又做勻速直線運(yùn)動(dòng),又經(jīng)過(guò)(1.2-t ) s 速度變?yōu)?.1 m/s,則a1t-a2(1.2-t)=v2,代入數(shù)據(jù)解得t =0.5 s ,則t'=0.6 s時(shí)物體在水平面上,其速度v=a1t-a2(t'-t )=5×0.5 m/s-2×0.1 m/s=2.3m/s .
5.(07上海19B) 固定光滑細(xì)桿與地面成一定 58、傾角,在桿上套有一個(gè)光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運(yùn)動(dòng),推力F與小環(huán)速度v隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,取重力加速度g=10 m/s2.求小環(huán)的質(zhì)量m;細(xì)桿與地面間的傾角α.
13.(07江蘇15) 直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,懸掛著m=500 kg空箱的懸索與豎直方向的夾角
θ1=45°.直升機(jī)取水后飛往火場(chǎng),加速度沿水平方向,大小穩(wěn)定在a =1.5 m/s2時(shí),懸索與豎直方向的夾角
θ2=14°.如果空氣阻力大小不計(jì),且忽略懸索的質(zhì)量,試求水箱中水的質(zhì)量M.(取重力加速度g =10 m/s2;
sin 14°≈0.242;cos 14°≈0.970)
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