一、本題共10小題,每小題6分,共60分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有乙個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得6分,選不全的得3分,有選錯或不答的得0分.
1.甲、乙兩隊參加拔河比賽,甲隊勝,若不計繩子的質量,下列說法正確的是( )
a.甲隊拉繩子的力大於乙隊拉繩子的力
b.甲隊對地面的摩擦力大於乙隊對地面的摩擦力
c.甲、乙兩隊與地面間的最大靜摩擦力大小相等、方向相反
d.甲、乙兩隊拉繩子的力相等
答案:bd
★解析:以甲、乙整體為研究物件,水平方向受到的外力只有兩個摩擦力,甲勝是因其受摩擦力大於乙對地面的摩擦力,即b對.因繩子質量不計,其兩端拉力相當於相互作用力.
2.某同學坐在前進的車廂內,觀察水杯中水面變化如圖所示,說明車廂( )
a.向前運動,速度很大
b.向前運動,速度很小
c.加速向前運動
d.減速向前運動
答案:c
★解析:取水面處一滴水為研究物件,分析其受力如圖:
(浮力方向垂直於自由液面且指向液面外).可見c選項正確.
3.如圖所示,位於光滑固定斜面上的小物塊p受到一水平向右的推力f的作用.已知物塊p沿斜面加速下滑.現保持f的方向不變,使其減小,則加速度( )
a.一定變小
b.一定變大
c.一定不變
d.可能變小,可能變大,也可能不變
答案:b
★解析:物體受力如圖所示,由題意可知
mgsinα-fcosα=ma
即a=gsinα-fcosαm
當f減小時,物體的速度a一定變大,選項b正確.
4.傘兵跳傘訓練時,乙個接著乙個從飛機上往下跳,為防止事故發生,教練員事先要根據每個戰士的體重排好隊,然後讓戰士從頭到尾依次跳下,那麼你認為教練員排隊的次序合理的方案應該是( )
答案:a
★解析:傘兵裝備可視為相同規格,所受空氣阻力視為相等,若體重大的戰士先跳,其加速度比體重小的戰士大,則在下降過程中相鄰兩戰士間的距離可拉大,避免相撞,故a方案正確.
5.乙個物體在三個力f1、f2、f3的作用下處於靜止狀態.從某時刻開始,其中乙個力f2先逐漸減小至0,後又沿原方向逐漸恢復到原來的大小,其他力始終保持不變,則在這一過程中( )
a.物體的加速度先減小,後增大;速度是先增大,後減小
b.物體的加速度先減小,後增大;速度一直增大
c.物體的加速度先增大,後減小;速度也是先增大,後減小
d.物體的加速度先增大,後減小;速度一直增大
答案:d
★解析:f2變化過程中,其合力先增大後減小,故a先增大後減小,速度一直增大,d選項正確.
6.如圖所示,質量分別為m和m的a、b兩方形物塊用線捆在一起,b與豎直輕彈簧相連並懸於o點,它們一起在豎直方向上做簡諧運動,在振動中兩物塊的接觸面總處在豎直位置.設彈簧的勁度係數為k,當兩物塊在振動中通過平衡位置時,a、b間的靜摩擦力值為f0;若它們向下離開平衡位置的位移為x時,a、b間的靜摩擦力值為fx,則…( )
答案:ac
★解析:當a、b一起經平衡位置時,二者受力均平衡.
對a有:f0=mg ①
故a對,b錯.
當a、b一起經平衡位置以下x處時,對整體由牛頓第二定律得:kx=(m+m)a ②
(a方向:豎直向上)
此時對a有:fx-mg=ma ③
由②③得fx=mg+
故c對d錯.
7.如圖所示,四根相同的輕質彈簧連著相同的物塊,在外力作用下分別做以下運動:
(1)在光滑水平面上做加速度大小為g的勻加速運動;
(2)在光滑斜面上做向上的勻速運動;
(3)做豎直向下的勻速運動;
(4)做豎直向上的、加速度大小為g的勻加速運動.
設四根彈簧的伸長量分別為δl1、δl2、δl3、δl4,不計空氣阻力,g為重力加速度,則……( )
a.δl1<δl2 b.δl3<δl4
c.δl1=δl4 d.δl2=δl3
答案:b
★解析:由牛頓第二定律得:f1=mg,f4-mg=mg,即f4=2mg.
由平衡條件得:f2=mgsinθ f3=mg
由f=k·δl得知:δl3<δ選項正確.
8如圖所示,a為電磁鐵,c為膠木秤盤,電磁鐵a和秤盤c(包括支架)的總質量為m,b為鐵片,質量為m,整個裝置用輕繩懸掛於o點。當電磁鐵通電,鐵片被吸引上公升的過程中,輕繩中拉力f的大小為( )
ab.c.
d. ★解析:以a、b、c組成的系統為研究物件,a、c靜止,鐵片b由靜止被吸引加速上公升。則系統的重心加速上公升,系統處於超重狀態,故輕繩的拉力,正確答案為d
9.如圖所示,a、b兩條直線是在a、b兩地分別用豎直向上的力f拉質量分別為ma和mb的兩個物體得出的加速度a與力f之間的關係圖線,分析圖線可知( )
a.比較兩地的重力加速度,有ga>gb
b.比較兩物體的質量,有mac.比較兩地的重力加速度,有ga=gb
d.比較兩物體的質量,有ma>mb
答案:bc
★解析:根據牛頓第二定律列方程f-mg=ma.
所以a=-g,分析圖線的斜率和截距的物理意義可知:
b、c選項正確,a、d錯.
10.如右圖所示,電梯與水平地面成θ角,一人站在電梯上,人和電梯從靜止開始以相同的加速度勻加速上公升,到達一定高度後再勻速上公升.若以fn表示水平梯板對人的支援力,g為人受到的重力,ff為梯板對人的靜摩擦力,下面結論中正確的是( )
a.在加速過程中,ff水平向右,fn>g
b.在加速過程中,ff沿斜面向上,fn=g
c.在勻速過程中,ff=0,fn=g
d.在勻速過程中,ff=0,fn答案:ac
★解析:加速時,對人受力如圖:
將加速度正交分解.由牛頓第二定律得:
∑fy=fn-g=may,顯然fn>g、∑fx=ff=max,ff水平向右,a正確b錯.
電梯勻速上行時,人受力如圖:
由平衡條件得:fn=g,ff=0.
c選項正確,d選項錯.
二、本題共2小題,共14分.把答案填在題中的橫線上或按題目要求作答.
11.(8分)如圖所示,在小車的傾角為θ的光滑斜面上,有一小球被平行斜面的細線繫住.若要使小球對斜面無壓力,小車至少應以大小為的加速度向做勻加速運動.
若要使小球對細線無拉力,小車至少應以大小為的加速度向右做勻速運動.
答案:gcotθ 右 gtanθ 減
★解析:小球與斜面間無正壓力時,小球受力如圖:
則∑f=mgcotθ=ma
a=gcotθ,此時球與斜面間剛好無壓力,加速度最小,方向水平向右.
小球對細線剛好無拉力時,小球受力如圖:
則有∑f′=mgtanθ=ma′
a′=gtanθ,此時球對線剛好無拉力,加速度a′最小,方向水平向左.車向右做勻減速運動.
12.(6分)實驗裝置如圖甲所示,一木塊放在水平長木板上,左側拴有一細軟線,跨過固定在木板邊緣的滑輪與一重物相連.木塊右側與打點計時器的紙帶相連,在重物牽引下,木塊在木板上向左運動,重物落地後,木塊繼續向左做勻減速運動,如圖乙所示給出了重物落地後,打點計時器在紙帶上打出的一些點,試根據給出的資料,求木塊與板間的動摩擦因數μ.
要求寫出主要的運算過程,結果保留兩位有效數字.(打點計時器所用交流電頻率為50 hz,不計紙帶與木塊間的拉力,取重力加速度g=10 m/s2)
圖甲圖乙
答案:μ=0.30
★解析:由給出的資料可知,重物落地後,木塊在連續相等的時間t內的位移分別是:
s1=7.72 cm,s2=7.21 cm,s3=6.
71 cm,s4=6.25 cm,s5=5.76 cm,s6=5.
29 cm,s7=4.81 cm,s8=4.31 cm.
以a表示加速度,根據勻變速直線運動的規律,有:
δs=[(s5-s1)+(s6-s2)+(s7-s3)+(s8-s4)]=4at2
又知t=0.04 s,解得:a=-3.0 m/s2
重物落地後木塊受摩擦力的作用,以m表示木塊的質量,根據牛頓定律有:
-μmg=ma,解得:μ=0.30.
三、本題共2小題,共26分.解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的解題步驟.有數值計算的題,答案中必須明確寫出數值和單位.
13.(13分)(2005全國高考理綜ⅲ)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質彈簧相連線的物塊a、b,它們的質量分別為ma、mb,彈簧的勁度係數為r,c為一固定擋板.系統處於靜止狀態.
現開始用一恒力f沿斜面方向拉物塊a使之向上運動,求物塊b剛要離開c時物塊a的加速度a和從開始到此時物塊a的位移d.重力加速度為g.
答案:a=
d=★解析:令x1表示未加f時彈簧的壓縮量,由胡克定律和牛頓定律可知
magsinθ=kx1 ①
令x2表示b剛要離開c時彈簧的伸長量,a表示此時a的加速度,由胡克定律和牛頓定律可知
kx2=mbgsinθ ②
f-magsinθ-kx2=maa ③
由②③式可得a=
由題意d=x1+x2
由①②⑤式可得d=.
14.(13分)電磁炮是利用磁場對電流的作用力,把電能轉變成機械能,使炮彈發射出去的.如圖所示,把兩根互相平行的長直銅製軌道放在磁場中,軌道之間擱有長為l、質量為m的金屬架,金屬架上安放質量為m的炮彈.
當有電流i1通過軌道和金屬架時,炮彈與金屬架整個在磁場力的作用下,獲得速度v1時刻的加速度為a;當有大的電流i2通過軌道和炮彈時,炮彈最終以最大速度v2脫離金屬架並離開軌道,則垂直於軌道平面的磁感應強度b為多大?(設金屬架與炮彈在運動過程中所受的總阻力與速度的平方成正比)
答案:b=
★解析:設運動中所受總阻力f=kv2,炮彈和金屬架在安培力和阻力的合力作用下加速,由牛頓第二定律,獲速v1時,加速度為a,有:bi1l-kv12=(m+m)a ①
當炮彈以最大速度脫離時,加速度為0,故有:bi2l-kv22=0 ②
考點3牛頓運動定律
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9牛頓運動定律總結
四 牛頓第三定律 兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上,公式可寫為。例8.乙個大人 甲 跟乙個小孩 乙 站在水平面上手拉手比力氣,結果大人把小孩拉過來了。對這個過程中作用於雙方的力的關係,不正確的說法是 a.大人拉小孩的力一定比小孩拉大人的力大 b.大人與小孩間的拉...
牛頓運動定律應用二
一 典型例題 例題1 如圖所示,質量相同的a b兩球用細線懸掛於天花板上且靜止不動 兩球間 是乙個輕質彈簧,如果突然剪斷懸線,則在剪斷懸線瞬間a球加速度為 方向b球加速度為 例題2 如圖所示,質量為2m的物塊a和質量為m的物塊b與地面的摩擦均不計.在 已知水平推力f的作用下,a b做加速運動,a對b...