2018届高考物理二轮专题复习文档:选择题押题练(一) 牛顿运动定律(必考点) Word版含解析
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上海市各区县2018届高三物理试题牛顿运动定律专题分类精编一、选择题1.(2018 虹口 9)人在平地上静止站立时,受到的支持力等于人的重力。
做原地纵跳时,在快速下蹲后立即蹬伸的过程中,人受到的地面支持力会发生变化(如图,G 为重力,F 为支持力)。
下列曲线能正确反映从下蹲开始到离地过程中地面支持力变化的是 ( )2. (2018 静安 二模 1)下列每组单位都属于国际单位制的基本单位的是 ( )(A )V 、kg 、mol (B )m 、s 、J (C )kg 、A 、K (D )m 、N 、C二、填空题1. (2018 黄浦 二模 13)牛顿第一定律指出:一切物体都有________,而这种性质的大小可以用________来量度。
2. (2018 浦东 二模 14)一质量m =2.0kg 的物体,在F =10N 的水平外力作用下沿粗糙水平面运动,运动过程中物体的位置坐标x 与时间t 的关系为x =0.5t 2(m ),则物体在t =2s 时速度大小为________m/s ;物体受到的摩擦力大小f =_________N 。
3. (2018 徐汇 二模 13)一质量为0.5kg 的小球从0.8m 高处自由下落到地面,反弹后上升的最高高度为0.45m ,已知球与地面接触的时间为0.1s ,空气阻力不计。
则在与地面接触过程中,球的平均加速度大小为_________m/s 2,平均加速度方向_________,损失的机械能为________J 。
(g 取10m/s 2)0 (C ) (D ) F t F t 0 (A ) Ft(B ) 0 F t 静立 腾空 静立 腾空 腾空 腾空 G GG G三、综合题1. (2018宝山 二模 19)如图所示,长s =4m 的粗糙水平面AB 与足够高的光滑曲面BC 平滑连接,一质量m =2kg 的小物块静止于A 点,对小物块施加与水平方向成α=53°,大小为11N 的恒力F ,当小物块到达曲面底端B 点时迅速撤去F ,小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5。
学生牛顿运动定律一、单选题(本大题共5小题,共20.0分)1.质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动.当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时(如图),下列判断正确的是()A. P的速率为vB. P的速率为v cosθ2C. 绳的拉力等于mg sinθ1D. 绳的拉力小于mg sinθ1(2018陈笑整理)B(理综物理思路拓展)【分析】将小车的速度v的进行分解,得到两个物体速度的关系式,分析物体P做什么运动,判断绳子拉力始终与物体P所受重力的关系。
解决本题的关键得出A、B的速度关系,由牛顿第二定律分析绳子的拉力与重力的大小关系,运用外推法,即极限法分析A物体的加速度如何变化是难点。
【解答】A、B,将小车的速度v进行分解如图所示,则v p=v cosθ2,故A错误,B正确;C、D、小车向右运动,θ2减小,v不变,则v p逐渐增大,说明物体P沿斜面向上做加速运动,由牛顿第二定律T-mg sinθ1=ma,可知绳子对A的拉力T>mg sinθ1,故C错误,D错误。
故选B。
2.如图所示,斜面体质量为M,倾角为θ,置于水平地面上,当质量为m的小木块沿斜面体的光滑斜面自由下滑时,斜面体仍静止不动.则()A. 斜面体受地面的支持力为MgB. 斜面体受地面的支持力为(m+M)gC. 斜面体受地面的摩擦力为mg cosθD. 斜面体收地面的摩擦力为mg sin2θ(2018陈笑整理)D(理综物理思路拓展)解:A、B,由题,斜面是光滑的,则由牛顿第二定律可得物体m下滑时加速度大小为a=g sinθ.对整体进行研究,分析受力情况,作出力图,将m的加速度a分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律有:竖直方向:(M+m)g-N=ma sinθ>0,则N<(M+m)g,所以斜面体受地面的支持力小于(M+m)g.故AB均错误.C、D对整体:有水平方向的加速度,则地面对斜面的摩擦力方向也水平向右,由牛顿第二定律得:水平方向:f=ma cosθ=mg sinθcosθ=mg sin2θ.故C错误,D正确.故选D先对m研究,根据牛顿第二定律得到加速度,再对整体研究,分析受力情况,作出力图,将m的加速度分解为水平和竖直两个方向,根据牛顿第二定律求解地面对斜面体的支持力和摩擦力.本题是对加速度不同的连接体运用整体法,基础不好的学生可以采用隔离法研究.3.如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是()A. 小车静止时,F=mg sinθ,方向沿杆向上B. 小车静止时,F=mg cosθ,方向垂直杆向上C. 小车向右以加速度a运动时,一定有F=D. 小车向左以加速度a运动时,F=(2018陈笑整理)D(理综物理思路拓展)解:A、B、小球受竖直向下的重力mg与杆对小球的力F作用;当小车静止时,小球也静止,小球处于平衡状态,受平衡力作用,杆的作用力F与重力是一对平衡力,由平衡条件得:F=mg,方向竖直向上.故AB错误.C、小车做匀加速运动时,竖直方向F y=mg,水平方向F x=ma,则F=,故C错误,D正确;故选:D.结合小车的运动状态对小车进行受力分析,小车所受合外力的方向与加速度的方向一致,从而确定杆对小球的作用力.本题中轻杆与轻绳的模型不同,绳子对物体只有拉力,一定沿绳子方向,而杆子对物体的弹力不一定沿杆子方向,要根据状态,由牛顿定律分析确定.4.有一个质量为2kg的质点在x-y平面上做曲线运动,在x方向的速度图象和y方向的位移图象分别如图甲、乙所示,下列说法正确的是()A. 质点所受的合外力大小为6NB. 质点做匀变速曲线运动C. 质点的初速度大小为7m/sD. 质点2s内的位移大小为17m(2018陈笑整理)B(理综物理思路拓展)【分析】根据速度图象判断物体在x轴方向做匀加速直线运动,y轴做匀速直线运动,根据位移图象的斜率求出y轴方向的速度,再将两个方向的合成,求出初速度,质点的合力一定,做匀变速运动,y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力,即为质点的合力,再利用矢量的合成法则,求得合位移大小。
必考热点2 运动学规律与牛顿运动定律热点阐释运动学规律是历年高考必考的热点之一,在近几年高考中,也常在计算题的第一题中考查;牛顿运动定律是高中物理的核心内容,是解决力学问题的重要途径之一,每年高考试题中均有体现,而运动学与动力学的结合考查更是新课标高考命题的热点和重点。
一、选择题(1~5题为单项选择题,6~8题为多项选择题)1.如图1所示,光滑的水平面上有一小车,以向右的加速度a做匀加速运动,车内两物体A、B 质量之比为2∶1,A、B间用弹簧相连并放在光滑桌面上,B通过质量不计的轻绳与车相连,剪断轻绳的瞬间,A、B的加速度大小分别为( )图1A.a、0B.a、aC.a、2aD.0、2a解析令物体B的质量为m,剪断轻绳前,弹簧弹力大小为F,绳子拉力大小为T,将A、B及弹簧看作整体,则有T=3ma;隔离物体A为研究对象,则有F=2ma。
剪断轻绳后,绳中拉力消失,弹簧弹力不变,所以物体A受力不变,加速度大小仍为a,而物体B所受合力为F=ma B,即a B=2a。
答案 C2.如图2所示,一些商场安装了智能化的自动扶梯。
为了节约能源,在没有乘客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行;当有乘客乘行时,自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。
则电梯在运送乘客的过程中( )图2A.乘客始终受摩擦力作用B.乘客经历先超重再失重C.乘客对扶梯的作用力先指向右下方,再竖直向下D.扶梯对乘客的作用力始终竖直向上答案 C3.一物体由静止出发,做匀加速直线运动,则该物体依次经过 1 s 、3 s 、5 s 通过的位移之比x 1∶x 2∶x 3和依次经过1 s 、3 s 、5 s 末的速度之比v 1∶v 2∶v 3分别为A.x 1∶x 2∶x 3=1∶2∶3,v 1∶v 2∶v 3=1∶2∶3B.x 1∶x 2∶x 3=1∶3∶5,v 1∶v 2∶v 3=1∶3∶5C.x 1∶x 2∶x 3=1∶4∶9,v 1∶v 2∶v 3=1∶4∶9D.x 1∶x 2∶x 3=1∶15∶65,v 1∶v 2∶v 3=1∶4∶9解析 根据题意画出物体运动的示意图,初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…,由图可知O ―→A 经过1 s ,A ―→B 经过3 s ,B ―→C 经过5 s ,则位移之比为x 1∶x 2∶x 3=1∶(3+5+7)∶(9+11+13+15+17)=1∶15∶65;由v =at 可知速度之比为v 1∶v 2∶v 3=a ×1∶(a ×4)∶(a ×9)=1∶4∶9,D 正确。
2018年高考全国卷2物理押题卷2019年普通高等学校招生全国统一考试物理押题卷(全国Ⅱ卷)二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
【选择题型1】:v-t 图像及其应用14.甲、乙两球质量分别为1m 、2m ,从同一地点(足够高)处同时由静止释放。
两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率v 成正比,与球的质量无关,即f=kv (k 为正的常量)。
两球的v-t 图象如图所示。
落地前,经时间0t 两球的速度都已达到各自的稳定值v 1、v 2。
则下列判断正确的是 ( )A .释放瞬间甲球加速度较大B .甲球质量大于乙球C .t 0时间内两球下落的高度相等D .甲球先做加速度增加的加速运动,后做匀速运动 O v tv 1 甲球 乙球 v 2 t 012.10eV 的光子而被激发B. 用能量为12.50eV 的电子轰击处于基态的氢原子,一定不能使氢原子发生能级跃迁C. 一群处于n=4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线D. 用n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子照射金属,从金属表面逸出的光电子最大初动能为6.31eV【答案】D【解析】(-13.6eV)+(12.1eV)=1.50eV不等于任何能级差,则处于基态的氢原子吸收能量为12.1eV 的光子不能被激发,选项A错误;12.5eV大于1、2和1、3之间的能级差,则用能量为12.5eV 的电子轰击处于基态的氢原子,能使氢原子发生能级跃迁,选项B错误;一群处于n=4 能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生6种谱线,选项C错误;从n=4能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量为(-0.85eV)-(-13.6eV)=12.75eV,则用它照射金属,从金属表面逸出的光电子最大初动能为12.75eV-6.44eV=6.31eV,选项D正确. 【选择题型3】:交流电(产生、变压器的动态问题)16.如图所示,有一矩形线框的面积为S,匝数为N,内阻不计,绕OO’,轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω匀速转动,从图示位置开始计时。
高考二轮专项训练:牛顿运动定律(选择题)1.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P ,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加速直线运动,以x 表示P 离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F 和x 之间关系的图像可能正确的是( ) A. B.C. D.2、如图所示,两个木块的质量关系是m a =2m b ,用细线连接后放在倾角为θ的光滑固定斜面上.在它们沿斜面自由下滑的过程中,下列说法中正确的是( )A .它们的加速度大小关系是a a <a bB .它们的加速度大小相等,且a <gsin θC .连接它们的细线上的张力一定为零D .连接它们的细线上的张力一定不为零3、如图所示,在水平面上有三个质量分别为m 1,m 2,m 3的木块,木块1和2、2和3间分别用一原长为L 、劲度系数为K 的轻弹簧连接起来,木块1、2与水平面间的动摩擦因数为μ,木块3和水平面之间无摩擦力.现用一水平恒力向右拉木块3,当三木块一起匀速运动时,1和3两木块间的距离为(木块大小不计)( )A .K gm L 2μ+ B .()Kg m m L 21++μC .()K g m m L 2122++μD .()K g m m L 2122++μ 4、如图甲所示,斜面体静止在粗糙的水平地面上,斜面体上有一小滑块A 沿斜面匀速下滑,现对小滑块施加一竖直向下的作用力F ,如图乙所示两种情景下斜面体均处于静止状态,则下列说法错误的是 ( )A.施加力F 后,小滑块A 受到的滑动摩擦力增大B.施加力F 后,小滑块A 仍以原速度匀速下滑C.施加力F 后,地面对斜面体的支持力增大D.施加力F 后,地面对斜面体的摩擦力增大5、如图所示,B 物体的质量为A 物体质量的两倍,用轻弹簧连接后放在粗糙的斜面上.A 、B 与斜面的动摩擦因数均为μ.对B 施加沿斜面向上的拉力F ,使A 、B 相对静止地沿斜面向上运动,此时弹簧长度为l 1;若撤去拉力F ,换成大小仍为F 的沿斜面向上的力推A ,A 、B 保持相对静止后弹簧长度为2l .则下列判断正确的是( )A .两种情况下A 、B 保持相对静止后弹簧的形变量相等B .两种情况下A 、B 保持相对静止后两物块的加速度不相等C .弹簧的原长为221l l + D .弹簧的劲度系数为21l l F - 6、如图所示,在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端,一质量m =2 kg 可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定,滑块与弹簧不相连。
2018高考物理章节重要知识点训练题(共4套题,含答案及解析)第三章牛顿运动定律(必修1)考点集训(十一)第1节牛顿第一定律牛顿第三定律选择题:1~7题为单选,8~10题为多选.1.牛顿在总结C·雷恩、J·沃利斯和C·惠更斯等人的研究结果后,提出了著名的牛顿第三定律,阐述了作用力和反作用力的关系,从而与牛顿第一和第二定律形成了完整的牛顿力学体系.下列关于作用力和反作用力的说法正确的是A.物体先对地面产生压力,然后地面才对物体产生支持力B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力互相平衡C.人推车前进,人对车的作用力大于车对人的作用力D.物体在地面上滑行,不论物体的速度多大,物体对地面的摩擦力与地面对物体的摩擦力始终大小相等2.伽利略对“自由落体运动”和“运动和力的关系”的研究,开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法.图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程,对这两项研究,下列说法正确的是A.图1通过对自由落体运动的研究,合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动B.图1中先在倾角较小的斜面上进行实验,可“冲淡”重力,使时间测量更容易C.图2中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的,实验可实际完成D.图2的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持3.放在火车车厢内光滑水平桌面上的小球,在一段时间内的运动轨迹如图所示(俯视图),在这段时间内,火车的运动情况是A.向南做加速运动,同时向东转弯B.向北做减速运动,同时向东转弯C.向东做加速运动,同时向南转弯D.向北做减速运动,同时向西转弯4.一个物体在空中从静止开始下落(不计空气的阻力),如果在下落的过程中物体所受的重力突然消失,该物体将A.立即停止运动B.速度逐渐减慢,最后停止C.保持失去重力时的速度竖直向下落D.速度越来越大5.某人乘坐列车时发现,车厢的双层玻璃窗内积水了.列车进站过程中,他发现水面的形状是下图中的6.如图所示,劈形物体M的各表面光滑,上表面水平,放在固定的斜面上.在M的水平上表面放一光滑小球m,释放M,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是A.沿斜面向下的直线B.竖直向下的直线C.无规则的曲线D.抛物线7.火车在平直轨道上匀速行驶,车厢内有一人向上跳起,发现仍落回起跳处,这是因为A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动B.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动C.人跳起后,车在继续向前运动,所以人落下后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已D.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始有相同的速度8.下列关于牛顿第一定律和惯性的说法中,不正确的是A.物体仅在静止和匀速运动时才具有惯性B.伽利略的斜面实验是牛顿第一定律的实验基础,牛顿第一定律是实验定律C .质量越大,运动状态越不容易改变,惯性越大D .在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 9.人在沼泽地行走时容易下陷,当人下陷时,则 A .人对沼泽地面的压力大于沼泽地面对人的支持力 B .人对沼泽地面压力的大小等于沼泽地面对人的支持力 C .人的重力大于沼泽地面对人的支持力 D .人的重力等于沼泽地面对人的支持力10.关于牛顿第一定律有下列说法,其中正确的是 A .牛顿第一定律可用实验来验证B .牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因C .惯性定律与惯性的实质是相同的D .物体的运动不需要力来维持考点集训(十二) 第2节 牛顿第二定律一、选择题:1~6题为单选,7~9题为多选.1.如图所示,一只质量为m 的小猴抓住用绳吊在天花板上的一根质量为M 的竖直杆.当悬绳突然断裂时,小猴急速沿杆竖直上爬,以保持它离地面的高度不变.则杆下降的加速度为A .g B.mM gC.M +m M gD.M -m Mg2.如图所示,一个长方形的箱子里面用细线悬挂一小球,让箱子分别沿甲、乙两个倾角相同的固定斜面下滑.在斜面甲上运动过程中悬线始终保持竖直向下,在斜面乙上运动过程中悬线始终与顶板垂直,则箱子运动过程中,下列说法正确的是A .斜面甲上的箱子做匀加速直线运动B .两球受到细线的拉力相等C .箱子对两个斜面的摩擦力大小相等D .箱子对两个斜面的正压力大小相等3.纳米(10-9 m)技术是指在1纳米~100纳米(1 nm~100 nm)尺度范围内,通过直接操纵原子、分子、原子团或分子团使其重新排列从而组成新物质的技术.用纳米材料研制出一种新型涂料,喷涂在船体上能使船行驶时所受阻力减小一半.若有一艘货轮发动机保持牵引力F不变,喷涂纳米材料后货轮加速度比原来大一倍,则牵引力F与喷涂纳米材料后受到阻力F f之间的关系是A.F=F f B.F=1.5F fC.F=2F f D.F=3F f4.一个质量为1 kg的物体在水平恒力F作用下沿水平面运动,一段时间后撤去F,该物体运动的v-t图象如图所示(g=10 m/s2),则下列说法正确的是A.物体2 s末距离出发点最远B.拉力F的方向与初速度方向相反C.拉力在1 s末撤去的D.摩擦力大小为10 N5.关于力的运动的关系,下列说法正确的是A.物体的速度不断增大,表示物体受到的合力不为零B.物体的位移不断增大,表示物体受到的合力不为零C.若物体的位移与时间成正比,表示物体受到的合力不为零D.物体的速率不变,则其所受合力必为06.受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上做直线运动,其v-t图线如图所示,则A.在0到t1时间内,外力F大小不断增大B.在t1时刻,外力F为零C.在t1到t2秒内,外力F大小一定不断减小D.在t1到t2秒内,外力F大小可能先减小后增大7.如图所示,1、2两条直线是在A,B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别是m A 和m B的物体实验得出的两个加速度a与力F的关系图线,由图分析可知A.m A<m BB.两地重力加速度g A>g BC.m A>m BD.两地重力加速度g A=g B8.如图所示,穿在足够长的水平固定直杆上、质量为m的小球开始时静止.现对小球同时施加水平向右的恒力F 0和竖直向上的力F ,使小球从静止开始向右运动,其中竖直向上的力F 大小始终与小球的速度成正比,即F =k v (图中未标出).已知小球与杆间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是A .小球先做加速度增大的加速运动,后做加速度减小的加速运动,直到最后做匀速运动B .小球先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动直到静止C .小球的最大加速度为F 0mD .小球的最大速度为F 0+μmgμk9.一辆小车静止在水平地面上,bc 是固定在车上的一根水平杆,物块M 穿在杆上,M 通过细线悬吊着小物体m ,m 在小车的水平底板上,小车未动时细线恰好在竖直方向上.现使小车如下图分四次分别以a 1,a 2,a 3,a 4向右匀加速运动,四种情况下M 、m 均与车保持相对静止,且图甲和图乙中细线仍处于竖直方向,已知a 1∶a 2∶a 3∶a 4=1∶2∶4∶8,M 受到的摩擦力大小依次为f 1、f 2、f 3、f 4,则A .f 1∶f 2=1∶2B .f 1∶f 2=2∶3C .f 3∶f 4=1∶2D .tan α=2tan θ二、计算题10.在光滑的水平轨道上有两个小球A 和B (均可看作质点),质量分别为m 和2m ,当两球心间的距离大于L 时,两球之间无相互作用力;当两球心间的距离等于或小于L 时,两球间存在相互作用的恒定斥力F .设A 球从远离B 球处以速度v 0沿两球连心线向原来静止的B 球运动,如图所示.欲使两球不发生接触,v 0必须满足什么条件?考点集训(十三) 第3节 牛顿运动定律的应用一、选择题:1~6题为单选,7~9题为多选.1.质点所受的力F随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上.已知t=0时质点的速度为零.在图示t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的速度最大A.t1B.t2C.t3D.t42.如图所示,光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C,在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B,用力F推滑块A使三者无相对运动地向前加速运动,则各物体所受的合力A.滑块A最大B.斜面体C最大C.同样大D.不能判断谁大谁小3.如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面上,有一质量为m的物体,受到沿斜面方向的力F作用,力F按图乙所示规律变化(图中纵坐标是F与mg的比值,力沿斜面向上为正).则物体运动的速度v随时间t变化的规律是图丙中的(物体的初速度为零,重力加速度g取10 m/s2)4.(2014海南)将一物体以某一初速度竖直上抛.物体在运动过程中受到一大小不变的空气阻力作用,它从抛出点到最高点的运动时间为t1,再从最高点回到抛出点的运动时间为t2,如果没有空气阻力作用,它从抛出点到最高点所用的时间为t0.则A.t1>t0,t2<t1B.t1<t0,t2>t1C.t1>t0,t2>t1D.t1<t0,t2<t15.建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨:两根圆柱形长直木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上把一摞瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处,在实际操作中发现瓦滑到底端处时速度较大,有可能摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施可行的是A .适当增大两杆之间的距离B .适当减小两杆间的距离C .减小每次运送瓦的块数D .增多每次运送瓦的块数6.木块A 放在斜面体B 的斜面上处于静止,如图所示.当斜面体向左做加速度从0开始逐渐增大的加速运动时,木块A 相对于斜面体B 仍保持静止,则A 受到的支持力N 和摩擦力f 的大小变化情况为A .N 增大,f 增大B .N 不变,f 不变C .N 减小,f 先增大后减小D .N 增大,f 先减小后增大7.如图所示,一粗糙的水平传送带以恒定的速率v 1沿顺时针方向运行,传送带的左、右两侧各有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以速率v 2沿水平面分别从左、右两端滑上传送带,下列说法正确的是A .若v 2<v 1且物体从右端滑上传送带,则物体不可能到达左端B .若物体从右端滑上传送带,则物体可能到达左端C .若v 2<v 1且物体从左端滑上传送带,则物体可能先做加速运动,再做匀速运动D .物体从传送带右端滑到左端所需的时间不可能等于物体从传送带左端滑到右端所需的时间8.在升降机里的天花板上用轻质弹簧悬挂一个小球,升降机静止时,弹簧伸长量为4 cm ,升降机运动时,弹簧伸长为3 cm ,则升降机的运动情况可能是(g 为当地重力加速度)A .以a =14g 的加速度加速下降B .以a =34g 的加速度加速下降C .以a =14g 的加速度减速上升D .以a =34g 的加速度减速上升9.如图所示,长木板放置在水平面上,一小物块置于长木板的中央,长木板和物块的质量均为m ,物块与木板间的动摩擦因数为μ,木板与水平面间动摩擦因数为μ3,已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度为g .现对物块施加一水平向右的拉力F ,则木板加速度a 大小可能是A .a =μgB .a =23μgC .a =13μgD .a =F 2m -13μg二、计算题10.质量为0.3 kg 的物体在粗糙的水平面上做直线运动,图中a 、b 直线分别表示物体不受水平拉力和受水平拉力时的v -t 图象,由图象给出的信息,求:(1)物体所受滑动摩擦力的大小; (2)物体所受水平拉力的大小.11.为了安全,中国航母舰载机“歼-15”通过滑跃式起飞方式起飞.滑跃起飞的原理有点像高山滑雪,主要靠甲板前端的上翘来帮助战斗机起飞,其示意图如图所示,飞机由静止开始先在一段水平距离为L 1=160 m 的水平跑道上运动,然后在长度为L 2=20.5 m 的倾斜跑道上滑跑,直到起飞.已知飞机的质量m =2.0×104 kg ,其喷气发动机的推力大小恒为F =1.4×105 N ,方向与速度方向相同,水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h =2.05 m ,飞机在水平跑道上和倾斜跑道上运动的过程中受到的平均阻力大小都为飞机重力的0.2倍,假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,倾斜跑道看做斜面,不计拐角处的影响,且飞机起飞的过程中没有出现任何故障.g 取10 m/s 2.(1)求飞机在水平跑道上运动的末速度; (2)求飞机从开始运动到起飞经历的时间.12.如图甲所示,倾角θ=37°的斜面由粗糙的AB段和光滑的BC段组成,质量m=1 kg的物体(可视为质点)在平行斜面的恒定外力F作用下由A点加速下滑,运动到B点时,力F突然反向(大小不变),其部分v-t图如图乙所示,物体滑到C点时速度恰好为零,取sin 37°=0.6,重力加速度g=10 m/s2,求:(1)外力F的大小及物体在AB段与斜面间的动摩擦因数μ;(2)物体从A到C的平均速度大小.13.如图所示为上、下两端相距L=5 m、倾角α=30°、始终以v=3 m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧).将一物体放在传送带的上端由静止释放,经过t=2 s到达下端,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)传送带与物体间的动摩擦因数多大?(2)如果将传送带逆时针转动,速率至少多大时,物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端?考点集训(十四)第4节实验:验证牛顿运动定律1.某实验小组欲以图甲所示实验装置“探究加速度与物体受力和质量的关系” .图中A 为小车,B为装有砝码的小盘,C为一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电磁打点计时器相连.(g=10 m/s2)某同学通过调整木板倾角平衡好摩擦力后,在保持小车质量不变的情况下,挂上砝码盘后通过多次改变砝码质量,作出小车加速度a与砝码重力的图象如图乙所示.则根据图象由牛顿第二定律得小车的质量为________kg,小盘的质量为________kg.(计算结果均保留到小数点后两位)2.某实验小组应用如图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”,已知小车的质量为M,砝码及砝码盘的总质量为m,所使用的打点计时器所接的交流电的频率为50 Hz.实验步骤如下:A.按图甲所示,安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;B.调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;C.挂上砝码盘,接通电源后,再放开小车,打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度;D.改变砝码盘中砝码的质量,重复步骤C,求得小车在不同合力作用下的加速度.根据以上实验过程,回答以下问题:(1)对于上述实验,下列说法正确的是________.A.小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等B.弹簧测力计的读数为小车所受合外力C.实验过程中砝码处于超重状态D.砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量(2)实验中打出的一条纸带如图乙所示,由该纸带可求得小车的加速度为________m/s2.(结果保留2位有效数字)(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图象(见下图),与本实验相符合是________.3.现用如图所示的装置探究“加速度与物体受力的关系”.小车所受拉力及其速度可分别由拉力传感器和速度传感器记录下来.速度传感器安装在距离L=48.0 cm的长木板的A、B两点.实验主要步骤如下:A.将拉力传感器固定在小车上;B.________________,让小车在没有拉力作用时能做____________;C.把细线的一端固定在拉力传感器上,另一端通过定滑轮与轻质小盘(盘中放置砝码)相连;D.接通传感器电源后自C点释放小车,小车在细线拉动下运动,记录细线拉力F的大小及小车分别到达A、B时的速率v A、v B;E.改变小盘中砝码的数量,重复D的操作.请将以上实验步骤补充完整.由以上实验可得出加速度的表达式a=______________________.(2)某同学用描点法根据实验所得数据,在坐标纸上作出了由实验测得的a-F图线,可能是下面的哪些图像4.如图所示,NM是水平桌面,PM是一端带有滑轮的长木板,1、2是固定在木板上的两个光电门.质量为M的滑块A上固定一很窄的遮光条,在质量为m的重物B牵引下从木板的顶端由静止滑下,光电门1、2记录遮光时间分别为Δt1和Δt2,另外测得两光电门间的距离为L,遮光条的宽度为d(重力加速度为g).(1)若用此装置验证牛顿第二定律,且认为滑块A受到外力的合力等于B重物的重力,在平衡摩擦力外,还必须满足A.M≪m B.M≫m(2)若木板PM水平放置在桌面上,用此装置测量滑块与木板间的动摩擦因数,则动摩擦因数的表达式为________________________(用题中测量的物理量的符号表示).5.某同学利用如图(甲)所示的装置探究加速度与合外力的关系.小车质量为M ,桶和砂子的总质量为m ,通过改变m 改变小车所受的合外力大小,小车的加速度a 可由打点计时器和纸带测出.现保持小车质量M 不变,逐渐增大砂桶和砂的总质量m 进行多次实验,得到多组a 、F 值(F 为弹簧秤的示数).①下图为上述实验中打下的一条纸带,A 点为小车刚释放时打下的起始点,每两点间还有四个计时点未画出,打点计时器的频率为50 Hz ,则C 点的速度为________m/s ,小车的加速度______m/s 2.(以上两空保留一位有效数字)②根据实验数据画出了如图(乙)所示的一条过坐标原点的倾斜直线,其中纵轴为小车的加速度大小,横轴应为________.(选填字母代号)A.1MB.1mC .mgD .F ③当砂桶和砂的总质量较大导致a 较大时,关于(乙)图的说法,正确的是________.(选填字母代号)A .图线逐渐偏向纵轴B .图线逐渐偏向横轴C .图线仍保持原方向不变6.某同学设计了如图所示的装置,利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ.滑块和托盘上分别放有若干砝码,滑块质量为M ,滑块上砝码总质量为m ′,托盘和盘中砝码的总质量为m .实验中,滑块在水平轨道上从A 到B 做初速为零的匀加速直线运动,重力加速度g 取10 m/s 2.(1)为测量滑块的加速度a ,须测出它在A 、B 间运动的________与__________,计算a 的运动学公式是______________;(2)根据牛顿运动定律得到a 与m 的关系为:a =()1+μgM +()m ′+m m -μg ,他想通过多次改变m ,测出相应的a 值,并利用上式来计算μ.若要求a 是m 的一次函数,必须使上式中的__________保持不变,实验中应将从托盘中取出的砝码置于__________;(3)实验得到a 与m 的关系如图所示,由此可知μ=____________________(取两位有效数字).7.探究加速度与力的关系装置如图所示.带滑轮的长木板水平放置,细绳通过两滑轮分别与弹簧秤挂钩和沙桶连接,细线与桌面平行.将木块放在靠近打点计时器的一端,缓慢向沙桶中添加细沙,直到木块开始运动,记下木块运动后弹簧秤的示数F,通过纸带求出木块运动的加速度a.将木块放回原处,再向沙桶中添加适量细沙,释放木块……获取多组a、F数据.(1)关于该实验的操作,以下说法正确的是________.A.实验过程中,应先闭合打点计时器开关,再释放小车B.通过缓慢添加细沙,可以方便地获取多组实验数据C.每次添加细沙后,必需测出沙及沙桶的质量D.实验过程要确保沙及沙桶的质量远小于木块的质量(2)某同学根据实验数据做出了两个a-F图象如图所示,正确的是________;该同学发现图线没有过原点,应该是由于有摩擦力的原因,于是想要作出木块的加速度与合力的关系图象,需要对图象进行修正.修正后的横坐标F合应该等于__________(用F、F0表示).第三章 牛顿运动定律第1节 牛顿第一定律牛顿第三定律【考点集训】1.D 2.B 3.D 4.C 5.C 6.B 7.D 8.ABD 9.BC 10.BD第2节 牛顿第二定律【考点集训】1.C 2.D 3.D 4.B 5.A 6.D 7.AD 8.ACD 9.ACD 10.【解析】解法1:利用牛顿第二定律和运动学公式求解 不接触的条件是v 1=v 2,L +x 2-x 1>0.由牛顿第二定律得,在A 球减速运动和B 球加速运动的过程中, A 、B 两球的加速度大小为a 1=F m ,a 2=F2m由匀加速运动公式得:v 1=v 0-F m t ,v 2=F2m t ,由x 1=v 0t -12·F m t 2,x 2=12·Fm t 2x 1<x 2+L 联立解得:v 0<3FLm解法2:利用图象法求解作A 、B 两球的速度图象如图所示,图中C 点表示v 1=v 2,设此时为t 0,因不接触的条件是d =L +x 2-x 1>0,而图中两图线间包围的面积表示x 1-x 2,x 1-x 2=12v 0t 0,得d =L -12v 0t 0>0 ①由v 1=v 2,v 1=v 0-F m t 0,v 2=F 2m t 0,得t 0=2mv 03F代入①式亦可求出v 0必须满足的条件为: v 0<3FLm第3节 牛顿运动定律的应用【考点集训】1.B 2.C 3.C 4.B 5.A 6.D 7.BC 8.AC 9.CD10.【解析】(1)由图线a 可知不受水平拉力时的加速度大小:a 1=23 m /s 2则滑动摩擦力的大小为:F f =ma 1=0.2 N(2)由图线b 可知受水平拉力时的加速度大小为a 2=13 m /s 2,F 应与F f 方向相反由牛顿第二定律得: F f -F =ma 2 水平拉力的大小:F =0.1 N 11.【解析】(1)设飞机在水平跑道上的加速度为a 1,阻力为f ,末速度为v 1. 由牛顿第二定律得F -f =ma 1 ① f =0.2mg ② v 21=2a 1L 1 ③联立以上三式并代入数值解得: a 1=5 m /s 2,v 1=40 m /s ④(2)设飞机在倾斜跑道上的加速度为a 2,跑道末端速度为v 2. 水平跑道上:t 1=v 1a 1=8 s ⑤倾斜跑道上:由牛顿第二定律有F -f -mg hL 2=ma 2得a 2=4 m /s 2 ⑥由v 22-v 21=2a 2L 2 得 v 2=42 m /s ⑦ 所以t 2=v 2-v 1a 2=0.5 s ⑧t =t 1+t 2=8.5 s ⑨ 12.【解析】(1)由v -t 图可知物体在AB 段的加速度为 a 1=Δv 1Δt 1=10 m /s 2在BC 段加速度为a 2=Δv 2Δt 2=-2 m /s 2由牛顿第二定律知物体在AB 段有: F +mg sin θ-μmg cos θ=ma 1 在BC 段有mg sin θ-F =ma 2联立并代入数值得F =8 N ,μ=0.5.(2)由运动学规律知物体从B 到C 经历的时间为: t 2=Δv a 2=102s =5 s t 1=1 s 物体从A 到B 发生的位移为s 1=v2t 1=5 m物体从B 到C 发生的位移为s 2=v2t 2=25 m物体从A 到C 的平均速度大小v =s 1+s 2t 1+t 2=5 m /s .13.【解析】(1)物体在传送带上受力如图所示, 物体沿传送带向下匀加速运动,设加速度为a.由题意得L =12at 2解得a =2.5 m /s 2由牛顿第二定律得mg sin α-F f =ma 又F f =μmg cos α 故μ=0.29.(2)如果传送带逆时针转动,要使物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端,则需要物体有沿传送带向下的最大加速度即所受摩擦力沿传送带向下,设此时传送带速度为v m ,物体加速度为a′.由牛顿第二定律得mg sin α+F f =ma′ 又v 2m =2La′ 故v m =2La′=8.66 m /s .第4节 实验:验证牛顿运动定律【考点集训】 1.1.22 0.062.(1)B (2)0.16 (3)A3.平衡摩擦力 匀速直线运动 v 2B -v 2A2L(2)AB4.(1)B (2)m M -M +m M·⎝⎛⎭⎫d Δt 22-⎝⎛⎭⎫d Δt 122Lg5.①0.8 4 ②D ③C 6.(1)位移 时间 a =2st 2(2)m +m′ 滑块上 (3)0.23(0.21~0.25)7.(1)AB (2)B 2F -2F 0。
专题3.1 牛顿第一定律一.选择题1.(2018湖南怀化期中联考)我们经常会接触到一些民谚、俗语,都蕴含着丰富的物理知识,以下理解错误..的是A.“泥鳅黄鳝交朋友,滑头对滑头”——泥鳅黄鳝的表面都比较光滑,摩擦力小B.“一只巴掌拍不响”——力是物体对物体的作用,一只巴掌要么拍另一只巴掌,要么拍在其它物体上才能产生力的作用,才能拍响C.“鸡蛋碰石头,自不量力”——鸡蛋和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力D.“人心齐,泰山移”——如果各个分力的方向一致,则合力的大小等于各个分力的大小之和【参考答案】C2.(2017·益阳模拟)亚里士多德在其著作《物理学》中说:一切物体都具有某种“自然本性”,物体由其“自然本性”决定的运动称之为“自然运动”,而物体受到推、拉、提、举等作用后的非“自然运动”称之为“受迫运动”。
伽利略、笛卡尔、牛顿等人批判的继承了亚里士多德的这些说法,建立了新物理学。
新物理学认为一切物体都具有的“自然本性”是“惯性”。
下列关于“惯性”和“运动”的说法中不符合新物理学的是( )A.一切物体的“自然运动”都是速度不变的运动——静止或者匀速直线运动B.作用在物体上的力,是使物体做“受迫运动”即变速运动的原因C.可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子受到的向外的力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的D.竖直向上抛出的物体,受到了重力,却没有立即反向运动,而是继续向上运动一段距离后才反向运动,是由于物体具有惯性【参考答案】C【名师解析】力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,所以当物体不受到任何外力的时候,总保持静止或者匀速运动的状态,故选项A正确;当物体受到外力作用的时候,物体的运动状态会发生改变,即力是改变物体运动状态的原因,故选项B正确;可绕竖直轴转动的水平圆桌转得太快时,放在桌面上的盘子会向桌子边缘滑去,这是由于“盘子需要的向心力”超过了“桌面给盘子的摩擦力”导致的,故选项C错误;物体具有向上的速度,由于具有保持这种运动状态的惯性,虽然受到向下的重力,但物体不会立即向下运动,故选项D正确。
高中物理牛顿运动定律的应用选择题专题训练含答案姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、选择题(共30题)1、物体在粗糙的水平面上运动,其位移-时间图线如图所示,已知物体沿运动方向受到恒定的拉力为F,物体在运动过程中受的滑动摩擦力为f,由图线可知二力的关系为A.F>f B.F=fC.F<f D.F与f方向可能相同2、如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态。
地面受到的压力为,球b所受细线的拉力为。
剪断连接球b的细线后,在球b上升过程中地面受到的压力(A)小于(B)等于(C)等于(D)大于3、一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连.小球某时刻正处于如图所示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的 ( )A.若小车向左运动,N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零C.若小车向右运动,N不可能为D.若小车向右运动,T不可能为零4、以下说法正确的是()A.经典力学理论普遍适用,大到天体,小到微观粒子均适用B.经典力学理论的成立具有一定的局限性C.在相对论中,物体的质量不随运动状态而改变D.相对论与量子力学否定了经典理论5、 2018年12月8日2时23分,中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器,开启了月球探测的新旅程。
若运载火箭在发射升空过程中,探测器先做加速运动,后做减速运动。
下列说法正确的是( )A.探测器在加速过程中惯性变大B.探测器先处于超重状态,后处于失重状态C.探测器先处于失重状态,后处于超重状态D.在加速过程,火箭对探测器的作用力大于探测器对火箭的作用力6、下列关于超重与失重的说法正确的是( )A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B.在超重现象中,物体的重力是增大的C.物体处于完全失重状态时,其重力一定为零D.如果物体处于失重状态,那么它必然有竖直向下的加速度(或加速度分量)7、(2019·长春市一模)如图所示,质量为m的木块A放在斜面体B上,对B施加一水平向左的推力F,使A、B保持相对静止向左做匀速直线运动,则B对A的作用力大小为(重力加速度为g)( )A.mgB.mgsin θC.mgcos θD.08、下列说法正确的是 ( )A.物体受到力的作用时,力克服了物体的惯性,使其产生了加速度B.人走在松软土地上下陷时具有向下的加速度,说明人对地面的压力大于地面对人的支持力C.物理公式既能确定物理量之间的数量关系,又能确定物理量间的单位关系D.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用的瞬间,加速度为零9、如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P 处,上部架在横杆上。
【知识网络】【知识清单】一、理想实验法的魅力(1)伽利略的理想斜面实验如图甲所示,让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度。
如果第二个斜面倾斜角度减小,如图乙,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程;继续减小第二个斜面的倾斜角度,如图丙,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而沿水平面以恒定的速度持续运动下去。
(2)伽利略的思想方法伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。
二、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.2.对牛顿第一定律的理解①牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以伽利略的理想实验为基础,加之高度的抽象思维概括总结出来的.②揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即牛顿第一定律确定了力的含义.③牛顿第一定律不能看着牛顿第二定律的特殊情况,牛顿第一定律是定性描述物体运动规律的一种物理思想,而不是进行定量计算和求解的具体方法,是一条独立的基本规律.但牛顿第一定律为牛顿第二定律提供了建立的基础.明确了惯性的概念:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性.三、惯性1.定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.2.量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.3.普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性.与物体的运动情况和受力情况无关.四、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比.加速度的方向与作用力方向相同.2.表达式:F=ma.3.适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).(2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.4.牛顿第二定律的“五”性五、力学单位制1.基本单位:所选定的基本物理量的单位.物理学中有七个物理量的单位被选定为基本单位,在力学中选长度、质量、和时间这三个物理量的单位为基本单位2.导出单位:根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系推导出的物理量的单位.3.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制.4.国际单位制(SI)中的七个基本物理量和相应的基本单位.六、牛顿第三定律1.内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,而且作用在同一条直线上.2.特点:作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”3.表达式:F=-F′【查漏补缺】一、对牛顿第一定律及惯性的理解1.牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以伽利略的理想实验为基础,加之高度的抽象思维概括总结出来的.2.明确了惯性的概念牛顿第一定律揭示了一切物体所具有的一种固有属性——惯性,即物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
通过研究全国卷近几年的高考试题可以发现,高考命题是有一定规律可寻的:8个选择题,“牛顿运动定律”“万有引力与航天”“电场”这3大考点几乎每年各有一题,另外5题集中在“抛体运动与圆周运动”“能量与动量”“磁场”“电磁感应”“交变电流”“物理学史、直线运动、物体的平衡、电路及动态分析”等几个方面选择命制;2个实验题,力学、电学各一道;2个计算题,力学一道,主要考查运动学、动力学或能量问题,电学一道,主要考查带电粒子在电磁场中的运动或电磁感应综合问题。
考前依据高考命题规律针对押题,不但与高考形似,更与高考神似,锁定命题范围,押题更高效。
选择题押题练(一) 牛顿运动定律(必考点)1.两个物体A 、B 的加速度a A >a B ,则( )A .A 的速度一定比B 的速度大B .A 的速度变化量一定比B 的速度变化量大C .A 的速度变化一定比B 的速度变化快D .A 受的合外力一定比B 受的合外力大解析:选C 加速度a =Δv Δt,表示速度变化的快慢,因此加速度a 大,速度v 、速度变化量Δv 均不一定大,速度变化一定快,故选项A 、B 错误,选项C 正确。
根据牛顿第二定律F =ma 可知,物体所受的合力的大小与质量和加速度两个物理量有关,而题意中未涉及物体A 、B 的质量大小关系,因此它们所受合外力的大小关系也无法确定,故选项D 错误。
2.竖直向上抛出一物块,物块在运动过程中受到的阻力大小与速度大小成正比,则物块从抛出到落回抛出点的过程中,加速度随时间变化的关系图像正确的是(设竖直向下为正方向)( )解析:选C 物块在上升过程中加速度大小为a =mg +k v m ,因此在上升过程中,速度不断减小,加速度不断减小,速度减小得越来越慢,加速度减小得越来越慢,到最高点加速度大小等于g 。
在下降的过程中加速度a =mg -k v m ,随着速度增大,加速度越来越小,速度增大得越来越慢,加速度减小得越来越慢,加速度方向始终向下,因此C正确。
3.[多选]一个质量为2 kg的物体,在5个共点力作用下处于平衡状态。
现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体的运动的说法中正确的是()A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5 m/s2B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2.5 m/s2D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小是5 m/s2解析:选BC根据平衡条件得知,其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后,物体的合力大小范围为5 N≤F合≤25N,根据牛顿第二定律a=Fm得:物体的加速度范围为:2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2。
若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上,物体做匀变速曲线运动,加速度大小可能为5 m/s2,故A错误。
由于撤去两个力后其余力保持不变,则物体所受的合力不变,一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小,故B 正确。
若物体原来做匀速直线运动,撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时,物体做匀减速直线运动,故C正确。
由于撤去两个力后其余力保持不变,在恒力作用下不可能做匀速圆周运动,故D错误。
4.从t=0时刻开始,甲沿光滑水平面做直线运动,速度随时间变化如图甲;乙静止于光滑水平地面,从t=0时刻开始受到如图乙所示的水平拉力作用。
则在0~4 s的时间内()A.甲物体所受合力不断变化B.甲物体的速度不断减小C.2 s末乙物体改变运动方向D.2 s末乙物体速度达到最大解析:选D速度时间图像的斜率表示加速度,从题图甲中可知甲运动的速度时间图像的斜率不变,即加速度恒定,所以合力恒定,A错误;从题图甲中可知甲的速度先减小后反向增大,B错误;由题图乙知:乙所受的拉力先沿正向后沿负向,说明乙在0~2 s内做加速度减小的加速运动,2~4 s内沿原方向做加速度增大的减速运动,2 s末运动方向没有改变,2 s末乙物体速度达到最大,C错误,D正确。
5.如图所示,在水平地面上的箱子内,用细线将质量均为m 的两个球a 、b 分别系于箱子的上、下两底的内侧,轻质弹簧两端分别与球相连接,系统处于静止状态时,弹簧处于拉伸状态,下端细线对箱底的拉力为2mg ,箱子的质量为M (m ≪M ),则下列说法正确的是(重力加速度为g )( )A .系统处于静止状态时地面受到的压力大小为Mg -2mgB .中间弹簧的弹力大小为mgC .剪断连接球b 与箱底的细线瞬间,b 球的瞬时加速度为2gD .剪断连接球a 与弹簧连接点的瞬间,a 球的加速度为3g解析:选C 对整体进行受力分析可知,系统处于静止状态时,地面的支持力等于系统的重力,即:F N =(M +2m )g ,根据牛顿第三定律得,地面受到压力大小为(M +2m )g ,故A 错误;对b 受力分析,b 球受到重力、中间弹簧的弹力和细线的拉力,F 弹=F 拉+mg =2mg +mg =3mg ,故B 错误;剪断连接球b 与箱底的细线瞬间,b 球受重力和弹簧的弹力,弹簧的弹力不能发生突变,b 球的瞬时加速度a b =F 弹-mg m =3mg -mg m=2g ,故C 正确;剪断连接球a 与弹簧连接点的瞬间,弹簧对a 球没有弹力,a 球上细线的拉力发生突变,等于a 球的重力,a 球的瞬时加速度a a =0,故D 错误。
6.长途客运站的安检机中输送行李的水平传送带匀速转动,乘客把一袋面粉无初速度放在传送带上,在出安检机之前已经和传送带相对静止,结果在传送带上留下了一段白色的径迹,对此分析正确的是( )A .传送带的速度越大,径迹越长B .面粉质量越大,径迹越长C .动摩擦因数越大,径迹越长D .释放的位置距离安检机末端越远,径迹越长解析:选A 面粉释放后没有初速度,相对传送带向后运动,摩擦力向前,面粉做匀加速运动,当和传送带速度相同后做匀速运动。
匀加速过程加速度a =μg ,初速度为0,末速度等于传送带速度v ,径迹的长度等于二者的相对位移即v t -v 22a =v 22μg,可知动摩擦因数越大,径迹越短,选项C 错。
径迹长度与释放位置和面粉质量无关,选项B 、D 错。
传送带速度越大,径迹越长,选项A 正确。
7.一重物在竖直向上的拉力F 作用下,开始竖直向上做直线运动,其速度随时间t 变化的图像如图所示(图像在0~1 s 、3~4 s 阶段为直线,1~3 s 阶段为曲线),下列判断正确的是( )A .第2 s 末拉力大小为0B .第1 s 内的拉力大于第4 s 内的拉力C .第2 s 末速度反向D .前4 s 内位移为0解析:选B 根据图像可知,第2 s 末加速度为零,根据牛顿第二定律可知,合外力为零,所以拉力等于重力,故A 错误;根据图像可知,第1 s 内的加速度为正,方向向上,则拉力大于重力,第4 s 内的加速度为负,方向向下,拉力小于重力,所以第1 s 内的拉力大于第4 s 内的拉力,故B 正确;根据图像可知,0~4 s 内,重物一直向上运动,2 s 末速度没有反向,故C 错误;速度图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小,根据图像可知,前4 s 内位移为正,不为零,故D 错误。
8.如图甲所示,建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处,图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像,下列判断正确的是( )A .前5 s 的平均速度是0.5 m/sB .整个过程上升高度是30 mC .30~36 s 材料处于超重状态D .前10 s 钢索最容易发生断裂解析:选D 根据v -t 图像可知:0~10 s 内材料的加速度a =0.1 m/s 2,0~5 s 位移x =12at 2=12×0.1×52 m =1.25 m ,所以前5 s 的平均速度是0.25 m/s ,故A 错误;通过速度时间图像包围的面积求出整个过程上升高度为:h =12×(20+36)×1 m =28 m ,故B 错误;30~36 s 内材料向上做匀减速直线运动,加速度的方向向下,所以处于失重状态,故C 错误;前10 s 材料向上做匀加速直线运动,加速度的方向向上,根据牛顿第二定律可知材料所受的拉力大于重力,10~30 s 匀速运动,材料所受的拉力等于重力,30~36 s 做匀减速直线运动,材料所受的拉力小于重力,比较可知,前10 s 钢索最容易发生断裂,故D 正确。
9.在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间t 后停止,现将该木板改置成倾角为45°的斜面,让小物块以大小相同的初速度沿木板上滑,若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ,则小物块上滑到最高位置所需时间与t 之比为( ) A.2μ1+μB.μ2μ+1C.2μ2+μD.1+μ2μ解析:选A 木板水平时,物块的合力是滑动摩擦力。
根据牛顿第二定律得出:小物块的加速度a 1=μg ,设滑行初速度为v 0,则滑行时间为t =v 0μg;木板改置成倾角为45°的斜面后,对物块进行受力分析:小物块的合力F 合=mg sin 45°+f =mg sin 45°+μmg cos 45°小物块上滑的加速度a 2=mg sin 45°+μmg cos 45°m =(1+μ)2g 2, 滑行时间t ′=v 0a 2=2v 0(1+μ)g, 因此t ′t =2μ1+μ,故A 正确,B 、C 、D 错误。
10.[多选]如图所示,在水平光滑桌面上放有m1和m 2两个小物块,它们中间有细线连接。
已知m 1=3 kg ,m 2=2 kg ,连接它们的细线最大能承受6 N 的拉力。
现用水平外力F 1向左拉m 1或用水平外力F 2向右拉m 2,为保持细线不断,则( )A .F 1的最大值为10 NB .F 1的最大值为15 NC .F 2的最大值为10 ND .F 2的最大值为15 N解析:选BC 若向左拉m 1,则隔离对m 2分析,T m =m 2a则最大加速度a =3 m/s 2对两物块系统:F 1=(m 1+m 2)a =(2+3)×3 N =15 N 。
故B 正确,A 错误。
若向右拉m 2,则隔离对m 1分析,T m =m 1a ′则最大加速度a ′=2 m/s 2对两物块系统:F 2=(m 1+m 2)a ′=(2+3)×2 N =10 N 。
故D 错误,C 正确。
11.某位同学在电梯中用弹簧测力计测量一物体的重力,在0至t 3时间段内,弹簧测力计的示数F 随时间t 变化如图所示,以竖直向上为正方向,则下列关于物体运动的v -t 图、P -t 图(P 为物体重力的功率大小)及a -t 图可能正确的是( )解析:选C由于该题没有告诉弹簧的拉力与重力大小之间的关系,可以依题意,分三种情况讨论:(1)若F1=mg,则0~t1时间内电梯静止或做匀速直线运动,即速度等于0或速度保持不变,加速度等于0。