2019年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题03牛顿运动定律第01期含解析
- 格式:doc
- 大小:388.22 KB
- 文档页数:9
力电综合问题一.选择题1(2019高考大纲模拟14).如图所示,有竖直向上的匀强磁场穿过水平放置的光滑平行金属导轨,导轨左端连有电阻R.质量相等、长度相同的铁棒和铝棒静止在轨道上.现给两棒一个瞬时冲量,使它们以相同速度v 0向右运动,两棒滑行一段距离后静止,已知两棒始终与导轨垂直,在此过程中( )A .在速度为v 0时,两棒的端电压Uab =UcdB .铁棒在中间时刻的加速度是速度为v 0时加速度的一半C .铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间D .两回路中磁通量的改变量相等 【参考答案】C【名师解析】两棒的初速度均为v 0,根据法拉第电磁感应定律,棒中感应电动势为E =BLv 0,由闭合电路欧姆定律知回路中电流为I =ER +r,而电阻R 两端电压为U =IR =BLvRR +r,由于铁棒和铝棒接入电路的电阻r 不同,故两棒的端电压U ab ≠U cd ,故A 错误;根据牛顿第二定律可知a =B 2L 2v m R +r ,铁棒做加速度减小的减速运动,铁棒在中间时刻的速度小于v 02,铁棒在中间时刻的加速度小于速度为v 0时加速度的一半,故B 错误;由于铝棒的电阻小于铁棒的电阻,根据F 安=B 2L 2vR +r可知铝棒受到的平均安培力大于铁棒受到的平均安培力,根据动量定理-F安Δt =-mv 0可知,铝棒运动的时间小于铁棒运动的时间,故C 正确;根据动量定理可知-F 安Δt =-mv 0,而F 安Δt =B 2L 2v Δt R +r =B 2L 2x R +r =BL ΔΦR +r,解得ΔΦ=mv 0R +rBL,两回路中磁通量的改变量不相等,故D 错误.2.(2019安徽江南十校联考)空间存在水平向右的匀强电场,方向与x 轴平行,一个质量为m ,带负电的小球,电荷量为-q ,从坐标原点以v 0=10m/s 的初速度斜向上抛出,且初速度v 0与x 轴正方向夹角θ=37°,如图所示。
经过一段时间后到达最高点,此时速度大小也是10m/s ,该小球在最高点的位置坐标是(si n37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10m/s 2)A.0.6m ,1.8mB. -0.6m ,1.8mC.5.4m ,1.8mD.0.6m ,1.08m 【参考答案】B 【名师解析】3.(2019安徽江南十校联考)某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型。
曲线运动一.选择题1. ( 2019 全国考试纲领调研卷3)依据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方地点.但实质上,赤道上方200 m 处无初速着落的小球将落在正下方地点偏东约 6 cm 处.这一现象可解说为,除重力外,因为地球自转,着落过程小球还遇到一个水平向东的“力”,该“力”与竖直方向的速度大小成正比.现将小球从赤道地面竖直上抛,考虑对称性,上涨过程该“力”水平向西,则小球()A.到最高点时,水平方向的加快度和速度均为零B.到最高点时,水平方向的加快度和速度均不为零C.落地址在抛出点东侧D.落地址在抛出点西侧【参照答案】D2.( 3 分)( 2019 江苏宿迁期末)如下图,某人在水平川面上的C点射击竖直墙靶,墙靶上标一根水平线 MN.射击者两次以初速度v0射出子弹,恰巧水平击中对于z 轴对称的A、B 两点。
忽视空气阻力,则两次子弹()A.在空中飞翔的时间不一样B.击中 A、 B 点时速度同样C.射击时的对准点分别是A、 BD.射出枪筒时,初速度与水平方向夹角同样【参照答案】D3.(2019 江苏常州期末) 儿童站在岸边向湖面挨次抛出三石子,三次的轨迹如下图,最高点在同一水平线上。
假定三个石子质量同样,忽视空气阻力的影响,以下说法中正确的选项是()A.三个石子在最高点时速度相等B.沿轨迹 3 运动的石子落水时速度最小C.沿轨迹 1 运动的石子在空中运动时间最长D.沿轨迹 3 运动的石子在落水时重力的功率最大【参照答案】B【名师分析】设任一石子初速度大小为v0,初速度的竖直重量为夹角为α,上涨的最大高度为h,运动时间为t ,落地速度大小为方v y,水平重量为v x,初速度与水平方向的v。
取竖直向上方向为正方向,石子竖直向上做匀减速直线运动,加快度为a=﹣ g,由0﹣ v y2=﹣ 2gh,得:v y=, h 同样,v y同样,则三个石子初速度的竖直重量同样。
由速度的分解知:v y= v0sinα,因为α 不一样,所以v0不一样,沿路径1 抛出时的小球的初速度最大,沿轨迹 3 落水的石子速度最小;由运动学公式有:h=g()2,则得:t=2则知三个石子运动的时间相等,则 C 错误;依据机械能守恒定律得悉,三个石子落水时的速率不等,沿路径 1 抛出时的小球的初速度最大,沿轨迹 3 落水的小球速率最小;故 B 正确;三个石子在最高点时速度等于抛出时水平初速度,v y同样,可知水平初速度不一样,则三个石子在最高点时速度不一样,故 A 错误;因三个石子初速度的竖直重量同样,则其落水时的竖直向的分速度相等,则重力的功率同样,则D错误。
第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律__牛顿第三定律(1)牛顿第一定律是实验定律。
(×)(2)在水平面上运动的物体最终停下来,是因为水平方向没有外力维持其运动的结果。
(×)(3)运动的物体惯性大,静止的物体惯性小。
(×)(4)物体的惯性越大,运动状态越难改变。
(√)(5)作用力与反作用力可以作用在同一物体上。
(×)(6)作用力与反作用力的作用效果不能抵消。
(√)(1)伽利略利用“理想实验”得出“力是改变物体运动状态的原因”的观点,推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的错误观点。
(2)英国科学家牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了“牛顿第一、第二、第三定律”。
突破点(一) 牛顿第一定律的理解1.对牛顿第一定律的理解(1)提出惯性的概念:牛顿第一定律指出一切物体都具有惯性,惯性是物体的一种固有属性。
(2)揭示力的本质:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因。
2.惯性的两种表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变(静止或匀速直线运动)。
(2)物体受到外力时,惯性表现为抗拒运动状态改变的能力。
惯性大,物体的运动状态较难改变;惯性小,物体的运动状态容易改变。
3.与牛顿第二定律的对比牛顿第一定律是经过科学抽象、归纳推理总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律。
[题点全练]1.(2018·三明检测)科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。
在研究和解决问题的过程中,不仅需要相应的知识,还需要运用科学的方法。
理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,如图所示。
①两个对接的斜面,静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;②如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;③减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然会达到原来的高度;④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球会沿水平面做持续的匀速运动。
专题3 牛顿运动定律-2019年高三二模、三模物理试题分项解析(I)一.选择题1.(2019河南安阳二模)如图所示,质量为的物体静止在光滑的水平地面上。
时刻起物体在一水平向右的恒力的作用下开始运动,经过一段时间后,恒力大小变为,方向改为水平向左。
在时测得物体运动的瞬时速度大小,2.则为A. B. C. D.【答案】C【解析】解:由牛顿第二定律可得:若在12s末时速度方向是向右的,则有:,解得:,不合题意,所以12s末时速度方向是向左的,即,解得:,故ABD错误C正确。
故选:C。
由牛顿第二定律求出前后两段的加速度大小,12s末时速度方向可能向右、也可能向左,分两种情况分析求解即可。
本题是牛顿第二定律和运动学公式的综合使用的题目,关键是找出加速度,因为加速度是联系力和运动的桥梁,要知道末状态的速度方向可能向右或向左,要分别讨论。
2. (2019河南示范性高中联考)如图所示A、B两相同的木箱(质量不计用细绳连接放在水平地面上,当两木箱内均装有质量为m的沙子时,用水平力F拉A木箱,使两木箱一起做匀加速直线运动,细绳恰好不被拉断。
在不改变拉力的情况下,为使两木箱一次能运送更多的沙子,下列方法(加沙子后A木箱均能被拉动)可行的是A. 只在A木箱内加沙子B. 只在B木箱内加沙子C. A木箱内加入质量为m的沙子,B木箱内加入质量为2m的沙子D. A木箱内加入质量2m的沙子,B木箱内加入质量为3m的沙子【答案】A【解析】【分析】分别对木箱A和木箱B的整体受力分析,求解加速度;然后隔离B,求解细绳的拉力表达式,然后进行讨论.【详解】对整体由牛顿第二定律:;对木箱B:;解得,可知当A木箱内加入沙子的质量大于B木箱内加入的沙子的质量时,细绳的拉力减小,故选项A正确;BCD 错误;故选A.3.(2019湖南岳阳二模)如图所示,光滑轨道ABCD由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半径为R的竖直半圆形轨道CD组成。
质量为m的小球从A点由静止释放,沿轨道运动到最高点D时对轨道的压力大小为2mg,已知重力加速度为g,小球自倾斜轨道进入水平轨道无机械能损失,下列说法正确的是()A. 在最高点D,小球的向心加速度大小为2gB. 在最低点C,小球对轨道压力为7mgC. 为了保证小球能通过最高点D,小球释放点相对于BC轨道的高度不能大于D. 若提高释放点的高度,小球在C、D两点对轨道的压力差恒为6mg【答案】D【解析】解:A、在最高点D,对小球,根据牛顿第二定律得N D+mg=ma,据题N D=2mg,则小球的向心加速度大小为a=3g,故A错误。
专题03 牛顿运动定律【2018高考真题】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.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
2.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是A. B. C. D.【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】 C【解析】对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力的大小,故C正确,A、B、D错误;故选C。
【点睛】人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态。
3.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是A. B. C. D.【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】 A【解析】根据,,可得,故A正确,B、C、D错误;4.通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是A. 亚里士多德B. 伽利略C. 笛卡尔D. 牛顿【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】 B5.(多选)如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点.在从A到B的过程中,物块()A. 加速度先减小后增大B. 经过O点时的速度最大C. 所受弹簧弹力始终做正功D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(江苏卷)【答案】 AD点到O点过程,弹簧由压缩恢复原长弹力做正功,从O点到B点的过程,弹簧伸长,弹力做负功,故选项C错误;从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功,故选项D正确。
第三章牛顿运动定律课后达标检测7 牛顿第一、第三定律一、单项选择题1.如图为伽利略的“理想实验”示意图,两个斜面对接,让小球从其中一个固定的斜面滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面的倾角逐渐减小直至为零.这个实验的目的是为了说明( )A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.如果没有摩擦,小球运动时机械能守恒C.维持物体做匀速直线运动并不需要力D.如果物体不受到力,就不会运动2.做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子,瓶内有一气泡,如图所示,当小车突然停止运动时,气泡相对于瓶子将( )A.向前运动B.向后运动C.无相对运动 D.无法判断3.对一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是 ( )A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明,可以通过科学手段使小质量的物体获得大惯性B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的4.(2018·桂林模拟)下列关于惯性的各种说法中,你认为正确的是( )A.抛出去的标枪、手榴弹等是靠惯性向远处运动的B.在完全失重的情况下,物体的惯性将消失C.把手中的球由静止释放后,球能竖直加速下落,说明力是改变物体惯性的原因D.材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体惯性大5.关于作用力与反作用力的说法正确的是( )A.只有相互作用的两个物体都处于平衡状态时,作用力与反作用力大小才相等B.由于作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,所以两者产生的效果相互抵消C.放在斜面上的物体受到的支持力的反作用力是物体重力在垂直斜面方向的分力D.作用力与反作用力的性质一定相同6.(2018·福建六校联考)2019年11月20日11时31分,我国在太原卫星发射中心用“长征四号丙”运载火箭,成功将“遥感十九号”卫星发射升空并送入预定轨道.关于这次卫星与火箭上天的情形叙述正确的是( )A.火箭尾部向外喷气,喷出的气体反过来对火箭产生一个反作用力,从而让火箭获得了向前的推力B.火箭尾部喷出的气体对空气产生一个作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力C.火箭飞出大气层后,由于没有了空气,火箭虽然向后喷气,但也无法获得前进的动力D.卫星进入预定轨道之后,与地球之间不存在相互作用二、多项选择题7.下列关于惯性的说法中正确的是( )A.一切物体在任何情况下都有惯性B.汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小8.如图所示,在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上,且小球相对桌面静止.关于小球与列车的运动,下列说法正确的是( )A.若小球向前滚动,则磁悬浮列车在加速前进B.若小球向后滚动,则磁悬浮列车在加速前进C.磁悬浮列车急刹车时,小球向前滚动D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动9.通常河水边的湿地是很松软的,人在这些湿地上行走时容易下陷,在人开始下陷时( )A.人对湿地地面的压力大于湿地地面对他的支持力B.人对湿地地面的压力等于湿地地面对他的支持力C.人的重力大于湿地地面对他的支持力D.人的重力等于湿地地面对他的支持力10.如图所示,水平力F把一个物体紧压在竖直的墙壁上静止不动,下列说法中正确的是( )A.水平力F跟墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力B.物体的重力跟墙壁对物体的静摩擦力是一对平衡力C.水平力F与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力D.物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是一对作用力与反作用力三、非选择题11.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑,求竿对“底人”的压力大小.12.如图所示,两块小磁铁质量均为0.5 kg,A磁铁用轻质弹簧吊在天花板上,B磁铁在A正下方的地板上,弹簧的原长L0=10 cm,劲度系数k=100 N/m.当A、B均处于静止状态时,弹簧的长度为L=11 cm.不计地磁场对磁铁的作用和磁铁与弹簧间相互作用的磁力,求B对地面的压力大小.(g取10 N/kg)第三章课后达标检测71.[解析]选C.为反驳亚里士多德关于物体运动和力关系的错误观点,伽利略依据可靠的事实为基础,以抽象为主导,经过科学推理,做了这个想象中的实验,实验的真正目的是找出运动和力的关系,并非选项A和B叙述的情况,故A、B均错,C正确;在不受外力作用时,一切物体都有保持匀速直线运动或静止状态的性质,故D 错误.2.[解析]选B.小车突然停止,由于惯性,水相对瓶向前运动,气泡向后运动,故B正确.3.[解析]选C.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,原因是功率变大了,但惯性不变,选项A错误;射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,原因是子弹具有的动能过小,但惯性不变,选项B错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,列车的质量改变了,当然它的惯性也就改变了,选项C正确;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,调控人和车的重心位置,但整体的惯性不变,选项D错误.4.A 5.D6.[解析]选A.火箭升空时,其尾部向下喷气,火箭箭体与被喷出的气体是一对相互作用的物体,火箭向下喷气时,喷出的气体同时对火箭产生向上的反作用力,即为火箭上升的推动力,此动力并不是由周围的空气提供的,因而与是否飞出大气层、是否存在空气无关,因而选项B、C错误,选项A正确;火箭运载卫星进入轨道之后,卫星与地球之间依然存在相互吸引力,即卫星吸引地球,地球吸引卫星,这是一对作用力与反作用力,故选项D错误.7.[解析]选AD.物体在任何状态下都有惯性,惯性大小只与质量有关,故B、C错.8.BC9.[解析]选BC.人对湿地的压力与湿地对人的支持力,是作用力与反作用力,大小总是相等,故A错B对;人在开始下陷时,加速度向下,受到的重力大于支持力,故C对D错.10.[解析]选BD.水平力F跟墙壁对物体的支持力作用在同一物体上,大小相等,方向相反,在一条直线上,是一对平衡力,选项A错误;水平力F作用在物体上,而物体对墙壁的压力作用在墙壁上,这两个力不能成为平衡力,也不是相互作用力,选项C错误;物体在竖直方向上受竖直向下的重力以及墙壁对物体竖直向上的静摩擦力,因物体处于静止状态,故这两个力是一对平衡力,选项B正确;物体对墙壁的压力与墙壁对物体的支持力是两个物体间的相互作用力,是一对作用力与反作用力,D正确.11.[解析]对竿上的人分析:受重力mg、摩擦力Ff,有mg-Ff=ma、Ff=m(g-a),竿对人有摩擦力,人对竿也有反作用力——摩擦力,且大小相等,方向相反.对竿分析:受重力Mg、竿上的人对竿向下的摩擦力F′f、顶竿的人对竿的支持力FN,有Mg+F′f=FN,又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律,得到F′N=Mg+F′f=(M+m)g-ma.[答案](M+m)g-ma12.[解析]A受力如图所示,由平衡条件得:k(L-L0)-mg-F=0解得:F=-4 N故B对A的作用力大小为4 N,方向竖直向上.由牛顿第三定律得A对B的作用力F′=-F=4 N方向竖直向下B受力如图所示,由平衡条件得:FN-mg-F′=0解得:FN=9 N由牛顿第三定律得B对地面的压力大小为9 N.[答案]9 N。
牛顿运动定律考点考纲要求专家解读牛顿运动定律及其应用Ⅱ1.从近几年的高考考点分布知道,本章主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题;理解超重和失重现象,掌握牛顿第二定律的验证方法和原理。
2.高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题。
高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系。
3.本章是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,仍将为高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高。
超重与失重Ⅰ单位制Ⅰ纵观近几年高考试题,预测2019年物理高考试题还会考:1、牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与动量、能量、电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.2、本专题是高考命题的重点和热点,考查和要求的程度往往层次较高,单独考查的题目多为选择题,与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。
考向01 牛顿运动定律1.讲高考(1)考纲要求主要考查考生能否准确理解牛顿运动定律的意义,能否熟练应用牛顿第一定律、牛顿第二定律、牛顿第三定律和受力分析解决运动和力的问题(2)命题规律牛顿运动定律是中学物理的基本规律和核心知识,在整个物理学中占有非常重要的地位,,题型主要有选择题,高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查,考题中注重与电场、磁场的渗透,并常常与生活、科技、工农业生产等实际问题相联系.案例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.【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理(新课标I卷)【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识,匀变速直线运动规律贯穿高中物理。
2019高考物理专题牛顿运动定律测试题(答案及解释)(word版可编辑修改)编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019高考物理专题牛顿运动定律测试题(答案及解释)(word版可编辑修改))的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。
本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2019高考物理专题牛顿运动定律测试题(答案及解释)(word版可编辑修改)的全部内容。
2019高考物理专题牛顿运动定律测试题一、单选题(共12小题)1.如右图所示,物块a放在轻弹簧上,物块b放在物块a上静止不动.当用力F使物块b竖直向上做匀加速直线运动时,在下图所示的四个图象中,能反映物块b脱离物块a前的过程中力F随时间t变化规律的是( )A.答案AB.答案BC.答案CD.答案D2.质量m=1 kg的物体在光滑平面上运动,初速度大小为2 m/s.在物体运动的直线上施以一个水平恒力,经过t=1 s,速度大小变为4 m/s,则这个力的大小可能是( )A. 3 NB. 4 NC. 6 ND. 8 N3。
如图所示为杂技“顶竿"表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,竿对“底人”的压力大小为( )A.(M+m)gB.(M+m)g-maC.(M+m)g+maD.(M-m)g4。
如图所示,粗糙水平面上放置B、C两物体,A叠放在C上,A、B、C的质量分别为m、2m和3m,物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同,其间用一不可伸长的轻绳相连,轻绳能承受的最大拉力为F T.现用水平拉力F拉物体B,使三个物体以同一加速度向右运动,则( )A.此过程中物体C受重力等五个力作用B.当F逐渐增大到F T时,轻绳刚好被拉断C.当F逐渐增大到1。
牛顿运动定律1、【2019·浙江选考】如图所示,A、B、C为三个实心小球,A为铁球,B、C为木球。
A、B 两球分别连在两根弹簧上,C球连接在细线一端,弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部,该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮内。
若将挂吊篮的绳子剪断,则剪断的瞬间相对于杯底(不<<)( )计空气阻力,ρρρ木水铁A.A球将向上运动,B、C球将向下运动B.A、B球将向上运动,C球不动C.A球将向下运动,B球将向上运动,C球不动D.A球将向上运动,B球将向下运动,C球不动2、【2019·新课标全国III卷】如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。
t=0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t=4s时撤去外力。
细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。
木板与实验台之间的摩擦可以忽略。
重力加速度取2=。
由题给数据可以得出( )10/g m sA.木板的质量为1 kgB.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 NC.0~2 s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.23、【2019·浙江省杭州市一模】我国南方多雨地区在建造房屋屋顶时,需要考虑将屋顶设置成一定的角度,以便雨水可以快速地流下。
若忽略雨水从屋顶流下时受到的阻力,为使雨水在屋顶停留时间最少,则屋顶应设计成下图中的( )A. B. C. D.4、【2019·陕西省榆林市一中模拟】如图所示,质量均为m 的木块A 和B 用一轻弹簧相连,竖直放在光滑的水平面上,木块A 上放有质量为2m 的木块C,三者均处于静止状态.现将木块C 迅速移开,若重力加速度为g,则在木块C 移开的瞬间( )A.弹簧的形变量不改变B.弹簧的弹力大小为mgC.木块A 的加速度大小为2gD.木块B 对水平面的压力迅速变为2mg5、【2019·西藏山南市第二高级中学高三下一模】一个质量为m 的雨滴从足够高的地方落下,受到的空气阻力与速度成正比,比例系数为k 。
第1讲牛顿运动定律的理解基础巩固1、(2018北京民大附中月考)伽利略在研究力和运动的关系的时候,用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。
伽利略设计这个实验是为了说明( )A、如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B、如果没有摩擦,物体运动过程中机械能守恒C、维持物体做匀速直线运动并不需要力D、如果物体不受到力,就不会运动2、某人用绳子将一水桶从井内向上提的过程中,不计绳子的重力,以下说法正确的是( )A、只有在桶匀速上升过程中,绳子对桶的拉力才等于桶对绳子的拉力B、桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力C、桶加速上升的过程中,绳子对桶的拉力大于桶的重力D、桶减速向上运动的过程中,绳子对桶的拉力小于桶对绳子的拉力3、伽利略的理想实验(如图所示)是将可靠的事实和理论思维结合起来,更能深刻地反映自然规律,伽利略的斜面实验程序如下:(1)减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然能达到原来的高度;(2)两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;(3)如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;(4)继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
请按程序先后次序排列,并指出它究竟属于可靠的事实还是通过思维过程得到的推论,下列选项正确的是(数字表示上述程序号码)( )A、事实(2)→事实(1)→推论(3)→推论(4)B、事实(2)→推论(1)→事实(3)→推论(4)C、事实(2)→推论(3)→推论(1)→推论(4)D、事实(2)→事实(3)→推论(1)→推论(4)4、(2018北京丰台期末)静止在光滑水平面上的物体,在水平推力F的作用下开始运动,推力F随时间t变化的规律如图所示。
则物体在0~t1时间内( )A、速度一直增大B、加速度一直增大C、速度先增大后减小D、位移先增大后减小5、(2016北京丰台一模,18)在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼。
互相作用一.选择题1. ( 2019 全国考试纲领调研卷3)如下图,重为10 N 的小球套在与水平面成37°角的硬杆上,现用一垂直于杆向上、大小为20 N的力 F 拉小球,使小球处于静止状态( 已知 sin 37°= 0.6 ,cos37°= 0.8).则()A.小球不必定受摩擦力的作用B.小球受摩擦力的方向必定沿杆向上,大小为 6 NC.杆对小球的弹力方向垂直于杆向下,大小为 4.8 ND.杆对小球的弹力方向垂直于杆向上,大小为12 N【参照答案】 B2.(2019 山东青岛联考 ) 如下图,质量为m的长方体物块放在水平搁置的钢板C上,物块与钢板间的动摩擦因数为μ,因为圆滑固定导槽A、B 的控制,该物块只好沿水平导槽运动。
现使钢板以速度v1向右匀速运动,同时用水平力 F 拉动物块使其以速度v2( v2的方向与v1的方向垂直,沿y 轴正方向)沿导槽匀速运动,下列说法正确的选项是()A.若拉力F的方向在第一象限,则其大小必定大于μ mg B.若拉力F的方向在第二象限,则其大小可能小于μ mgC.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时 F 有最小值,其值为μ mgv122 v1+ v2D.若拉力F的方向沿y轴正方向,则此时 F 有最小值,其值为μ mgv222 v1+ v2【参照答案】BD3. ( 2019 吉林五地六校联考)如下图,在高度不一样的两水平台阶上放有质量分别为m1、 m2的两物体,物体间用轻弹簧相连,弹簧与竖直方向夹角为θ 。
在m1左端施加水平拉力F,使m1、m2均处于静止状态。
已知m1表面圆滑,重力加快度为g,则以下说法正确的选项是()A.弹簧可能处于原长状态B.弹簧弹力的大小为m2g/cos θC.地面对m2的摩擦力大小为FD.地面对m2的支持力可能为零【参照答案】C4( 2019 河南名校结盟尖子生调研)两个质量均为 m的 A、 B 小球用轻杆连结, A 球与固定在斜面上的圆滑竖直挡板接触, B 球放在倾角为θ的斜面上, A、B 均处于静止, B 球没有滑动趋向,则 A 球对挡板的压力大小为A. mgtanθB.2mgtanθC.mgD. 2mg tan tan【参照答案】B【名师分析】因为 B 球没有滑动趋向,所以 B 球不受斜面的摩擦力,对A、B 整体研究,可得挡板对 A 球的弹力大小为,依据牛顿第三定律可知, A 球对挡板的压力大小也为2mg tan ,选项B正确。
专题03 牛顿运动定律【母题来源一】2019年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国Ⅲ卷)【母题原题】(2019·新课标全国Ⅲ卷)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。
t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力。
细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。
木板与实验台之间的摩擦可以忽略。
重力加速度取g=10 m/s2。
由题给数据可以得出A.木板的质量为1 kgB.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 NC.0~2 s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2【答案】AB【解析】结合两图像可判断出0~2 s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;2~5 s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2~4 s和4~5 s列运动学方程,可解出质量m为1 kg,2~4 s内的力F为0.4 N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D 错误。
【命题意图】本专题中的特殊题型有连接体模型,涉及的知识点有相对运动和牛顿运动定律的应用,需要考生运用整体法和隔离法解决这类问题,意在考查考生的综合分析能力。
【考试方向】对于连接体模型,命题多集中在两个或两个以上相关联的物体之间的相互作用和系统所受的外力情况,一般根据连接类型(直接连接型、绳子连接型、弹簧连接型),且考查时多涉及物体运动的临界和极值问题。
【得分要点】处理连接体问题的基本方法是隔离法和整体法:分析整体受力,不需要求物体间相互作用力时,多采用整体法;要求求出系统内部物体之间的作用力时,需采用隔离法。
涉及临界或极值问题时,要分析此状态下的受力特点和运动特点,找到临界或极值产生的条件。
创新实验1.(2019南昌模拟)(1)如图所示为小南同学用欧姆挡去测量浴霸里的的白炽灯(220V,275W)不发光时灯丝电阻的表盘照片,但在拍照的时候未把多用电表的选择挡位旋钮拍进去小南同学认为还是能够知道其电阻值,那么你认为此白炽灯的灯丝电阻是___________Ω。
如果照片所拍摄的是直流电流档(量程为5A)的表盘,则所测电流为___________A。
(2)小南同学想通过实验测量出欧姆表内部电源的电动势和内阻,他在实验室中找到了下列器材:待测欧姆表(选择“欧姆档”) 电流表A(量程为0.6A,内阻不可忽略)电压表V量程为3V,内阻非常大) 滑动变阻器R电键K 导线若干(i)连接好电路,将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ⅱ)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;(ⅲ)以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);(ⅳ)求出U-Ⅰ图线斜率k和在纵轴上的截距a。
回答下列问题:①请在答卷的实物图上完成电路连线。
②选用k、a、R表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=___________,r=___________,代人数值可得E和r的测量值。
【参考答案】(1)18.0(2分) 3.43-3.47(2分)(2)①如图(2分)②a -k(3分)【解题思路】(1)由白炽灯(220V,275W)和P=U2/R可知,白炽灯工作电阻大约为100多欧姆。
根据金属导体电阻随温度的升高而增大可知测量不发光时电阻,可知为18.0Ω。
如果照片所拍摄的是直流电流档(量程为5A)的表盘,根据读数规则可知,所测电流为3.45A。
(2)采用电流表、滑动变阻器和电压表测量电源电动势和内阻,在答卷的实物图上完成电路连线如图。
由闭合电路欧姆定律,E=U+Ir,可得U=E-Ir,所以U-Ⅰ图线斜率k=-r,U-Ⅰ图线在纵轴上的截距a=E,电动势E和内阻r的表达式E=a,r=-k。
名师预测一、选择题3.从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是( )A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动,加速度向上C.物体向上运动,加速度向下D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度4.下列说法中正确的是( )A.甲物体受乙物体的作用,则乙物体一定同时受到甲物体的作用B.甲物体对乙物体的作用一定是作用力,而乙物体对甲物体的作用一定是反作用力C.若把甲、乙两物体看成质点,则甲、乙两物体间的作用力和反作用力一定在甲、乙两物体的连线上D.若甲物体对乙物体的作用力竖直向上,则乙物体对甲物体的作用力也一定竖直向上7.如图甲所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m∶M=1∶2)的物块A、B用轻弹簧相连,两物块与水平面间的动摩擦因数相同.当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力F竖直加速提升两物块时(如图乙所示),弹簧的伸长量为x2,则x1∶x2等于( )A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.2∶39.如图所示,在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体,受到一个伸长的弹簧的拉力作用,但仍能保持与升降机相对静止.现突然发现物体被弹簧拉动,则判定升降机的运动状态可能是( )A.加速上升B.加速下降C.减速上升D.减速下降10.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N,他将弹簧测力计移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧测力计的示数如图所示,电梯运行的v -t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )12.在2019年8月19日深圳第26届大运会女子撑杆跳高决赛中,俄罗斯选手基里亚绍娃以4米65的成绩夺得冠军,如图为基里亚绍娃的杆上英姿,若不计空气阻力,则她在这次撑杆跳高中( )A.起跳时杆对她的弹力大于她的重力B.起跳时杆对她的弹力小于她的重力C.起跳以后的下落过程中她处于超重状态D.起跳以后的下落过程中她处于失重状态14.五个质量相等的物体置于光滑的水平面上,如图所示,现向右施加大小为F 、方向水平向右的恒力,则第2个物体对第3个物体的作用力等于( )A.15F B.25F C.35F D.45F16.如图所示,一固定光滑杆与水平方向夹角为θ,将一质量为m 1的小环套在杆上,通过轻绳悬挂一个质量为m 2的小球,静止释放后,小环与小球保持相对静止以相同的加速度a 一起下滑,此时绳子与竖直方向夹角为β,则下列说法正确的是( )A.杆对小环的作用力大于m 1g+m 2gB.m 1不变,则m 2越大,β越小C.θ=β,与m 1、m 2无关D.若杆不光滑,β可能大于θ17.原来静止的物体受到外力F 的作用,如图所示为力F 随时间变化的图线,则与F-t 图象对应的v-t 图象是( )三、计算题19.我国“神舟七号”载人飞船的发射成功实现了中国人太空行走的梦想(如图所示).飞船在距地面约350 km高的轨道上绕地球飞行46圈后安全返回.“神舟七号”载人飞船回收阶段完成的最后一个动作是断开主伞缆绳,启动反推发动机工作,此时返回舱的速度竖直向下,大小约为7 m/s,距地面的高度约为1 m,落地前一瞬间的速度约为1 m/s,空气阻力及因反推火箭工作造成的质量改变均不计(g取10 m/s2),求:(1)反推发动机工作后,返回舱落地前的加速度大小是多少?(2)航天员所承受的支持力是实际重力的多少倍?(3)假设返回舱加航天员的总质量为3 t,求反推火箭对返回舱的平均推力多大?21.考驾照需要进行路考,路考中有一项是定点停车.路旁可以竖一标志杆,若车以v0的速度匀速行驶,当距标志杆的距离为x时,考官命令考员到标志杆停下,考员立即刹车,车在恒定滑动摩擦力作用下做匀减速运动,已知车(包括车内的人)的质量为M,车与路面间的动摩擦因数为μ.车视为质点,求车停下时距标志杆的距离Δx(说明Δx、v0与x、μ、g的关系).22.航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N,试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升,设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s2.(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m,求飞行器所受阻力F f的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.5.【解析】选D.电梯静止时,弹簧的拉力和重力相等.现在,弹簧的伸长量变大,则弹簧的拉力增大,小铁球的合力方向向上,加速度方向向上,小铁球处于超重状态,乘客运动状态与小铁球相同,但是电梯的运动方向可能向上也可能向下,故只有D正确.7.【解析】选A.水平放置时,F-μ(m+M)g=(M+m)a1,kx1-μmg=ma1,可得10.【解析】选A、D.由题意可知人的重力为490 N,t0~t1时间内,视重为440 N,人失重,有向下的加速度,应向上减速或向下加速运动,故B、C错.t1~t2时间内,视重为490 N,a=0,匀速运动或静止.t2~t3时间内,视重为540 N,人超重,有向上的加速度,应向上加速或向下减速,故A、D均有可能.15.【解析】选 C.设整体加速度为a ,则2M g kv a M -=总总,当v =0时,a =g ,当v ≠0时,a <g ,设箱内物体质量为m ,受支持力为F N ,对箱内物体有mg -F N =ma ,当v =0时,F N =0;v ≠0时,F N =m(g -a)>0,故选项A 、B 错误;因箱子下落过程为变加速运动,接近地面时,v 最大,故a 最小,由F N =m(g -a)可知物体受到的支持力最大,故选项C 正确;若下落距离足够长,当F f =M 总g 时,a =0,箱子做匀速运动,此时F N =mg ,故选项D 错误.17.【解析】选 B.由F-t 图象可知,在0~t 内物体的加速度1F a m =,做匀加速直线运动;在t ~2t 内物体的加速度2F a m=,但方向与a 1反向,做匀减速运动,故选项B 正确.答案:(1)24 m/s 2(2)3.4倍(3)1.02×105N20.【解析】(1)设撤去拉力前物体的加速度大小为a 1,撤去拉力后物体沿斜面继续上滑的加速度大小为a 2,由v-t 图象可知:221200a m /s 20 m /s 10-==-① 2222010a m /s 10 m /s 21-==-②21.【解析】设车的加速度大小为a,由牛顿第二定律知:μMg=Ma,所以a=μg设车的速度为v时开始刹车,车刚好停在标志杆处,则:v2=2ax,即:v=刹车过程中车的位移为:2v x2g '=μ22.【解析】(1)第一次飞行中,飞行器做匀加速直线运动,设加速度为a 1,则有2111H a t 2由牛顿第二定律可得:F-mg-F f =ma 1解得:F f =4 N。
第一节牛顿第一、第三定律(建议用时:60分钟)一、单项选择题1.下列说法中正确的是( )A.惯性是物体只有在匀速运动或静止时才表现出来的性质B.物体的惯性是指物体不受外力作用时保持匀速直线运动状态或静止状态的性质C.物体不受外力作用时,保持匀速直线运动状态或静止状态,有惯性;受到外力作用时,不能保持匀速直线运动状态或静止状态,因此无惯性D.惯性是物体的属性,与物体的运动状态和是否受力均无关解析:选D.惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态和受力情况均无关,故只有D正确.2.一个榔头敲在一块玻璃上把玻璃打碎了.对这一现象,下列说法正确的是( )A.榔头敲玻璃的力大于玻璃对榔头的作用力,所以玻璃才碎裂B.榔头受到的力大于玻璃受到的力,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂C.榔头和玻璃之间的作用力应该是等大的,只是由于榔头能够承受比玻璃更大的力才没有碎裂D.因为不清楚玻璃和榔头的其他受力情况,所以无法判断它们之间的相互作用力的大小解析:选C.因为相同大小的力作用在不同的物体上效果往往不同,所以不能从效果上去比较作用力与反作用力的大小关系.由牛顿第三定律知,作用力与反作用力等大、反向,故选项C正确.3.如图所示,物体在水平力F作用下压在竖直墙上静止不动,则( )A.物体所受摩擦力的反作用力是重力B.力F就是物体对墙的压力C.力F的反作用力是墙壁对物体的支持力D.墙壁对物体的弹力的反作用力是物体对墙壁的压力解析:选D.作用力与反作用力的性质相同,选项A错误;力F与物体对墙的压力是两个不同的力,选项B错误;力F与墙壁对物体的支持力是一对平衡力,选项C错误;墙壁对物体的弹力与物体对墙壁的压力是一对作用力与反作用力,选项D正确.4.下列说法正确的是( )A.在高速公路上高速行驶的轿车的惯性比静止在货运场的集装箱货车的惯性大B.牛顿第一定律是根据理论推导出来的C.在粗糙水平面上滚动的小球最后会停下来是因为小球的惯性逐渐变为零D.物体的速度逐渐增大同时加速度逐渐减小是有可能的解析:选D.惯性是物体的固有属性,质量是其唯一量度,A、C错误;牛顿第一定律是牛顿在伽利略实验的基础上,加上理想化的推理得出的规律,B错误;物体可以做加速度减小的加速运动,D正确.5.如图所示,甲运动员在球场上得到篮球之后,甲、乙以相同的速度并排向同一方向奔跑,甲运动员要将球传给乙运动员,不计空气阻力,他应将球向什么方向抛出( )A.抛出方向与奔跑方向相同,如图中箭头1所指的方向B.抛出方向指向乙的前方,如图中箭头2所指的方向C.抛出方向指向乙,如图中箭头3所指的方向D.抛出方向指向乙的后方,如图中箭头4所指的方向解析:选 C.由于球在甲手中时与甲的速度相同,球抛出后由于惯性其水平速度仍与甲、乙奔跑的速度相同,因此甲只要向垂直奔跑方向扔出球,就能被乙接住,C项正确.6.如图所示,质量为m的物体放在质量为M、倾角为θ的斜面体上,斜面体置于粗糙的水平地面上,用平行于斜面的力F拉物体使其沿斜面向下匀速运动,斜面体始终静止,则下列说法正确的是( )A.地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θB.地面对斜面体的支持力为(M+m)gC.物体对斜面体的摩擦力的大小为FD.斜面体对物体的作用力竖直向上解析:选A.由于斜面体和物体都处于平衡状态,将斜面体和物体看成一个整体,由受力情况可得:地面对斜面体的摩擦力大小为F cos θ,地面对斜面体的支持力大小为(M+m)g+F sin θ,故A对,B错;隔离物体进行受力分析,物体对斜面体的摩擦力大小为F+mg sin θ,故C错;将斜面体作为施力物体,则斜面体对物体的作用力即为物体受到的支持力与摩擦力的合力,由力的合成可知斜面体对物体的作用力与物体的重力和F的合力大小相等、方向相反,故斜面体对物体的作用力不在竖直方向上,D错.7.如图所示,物体A和B的重力分别为11 N和7 N,不计弹簧秤、细线的重力和一切摩擦,则下列说法正确的是( )A.弹簧秤的读数为14 N,A对地面的压力为11 NB.弹簧秤的读数为18 N,A对地面的压力为0C.弹簧秤的读数为7 N,A对地面的压力为4 ND.弹簧秤的读数为0,A对地面的压力为11 N解析:选C.物体B保持静止,说明B物体合外力为零,即绳上拉力为7 N.此刻弹簧秤静止,因此弹簧秤的读数为7 N.说明弹簧秤对A拉力为7 N,地面对A物体应有4 N的支持力(根据牛顿第三定律可知A对地面的压力为4 N),所以C正确.8.如图所示,一个盛水的容器固定在一个小车上,在容器中分别悬挂和拴住一只铁球和一只乒乓球.容器中的水和铁球、乒乓球都处于静止状态.当容器随小车突然向右运动时,两球的运动状况是(以小车为参考系)( )A.铁球向左,乒乓球向右B.铁球向右,乒乓球向左C.铁球和乒乓球都向左D.铁球和乒乓球都向右解析:选A.因为小车突然向右运动,铁球和乒乓球都有向右运动的趋势,但由于与同体积的“水球”相比,铁球质量大,惯性大,铁球的运动状态难改变,即速度变化慢,而同体积的水球的运动状态容易改变,即速度变化快,而且水和车一起加速运动,所以小车加速运动时铁球相对小车向左运动.同理,由于乒乓球与同体积的“水球”相比,质量小,惯性小,乒乓球相对小车向右运动.二、多项选择题9.科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用.下列说法符合历史事实的是( )A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变B.伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去C.笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向D.牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质解析:选BCD.亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,A错误;牛顿根据选项B中伽利略的观点和选项C中笛卡儿的观点,得出了选项D的观点,选项B、C、D正确.10.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础.早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是( )A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力的作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动解析:选AD.物体的惯性指物体本身要保持原来运动状态不变的性质,或者说是物体抵抗运动状态变化的性质,选项A正确;没有力的作用,物体将保持静止状态或匀速直线运动状态,选项B错误;行星在圆周轨道上做匀速圆周运动,而惯性是指物体保持静止或匀速直线运动的状态的性质,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,根据牛顿第一定律可知,物体将继续以同一速度沿同一直线一直运动下去,选项D正确.11.在水平路面上有一辆匀速行驶的小车,车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图所示,则关于小车的运动情况,下列叙述正确的是( )A.小车匀速向左运动B.小车可能突然向左加速C.小车可能突然向左减速D.小车可能突然向右减速解析:选BD.原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中的水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B、D正确.12.(2018·浙江嘉兴模拟)如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”.此过程中( )A.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力大小相等B.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力C.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小D.人被向上“托起”时处于超重状态解析:选AD.地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对相互作用力,等大反向,A正确;相互作用力是两个物体间的相互作用,而人受到的重力和人受到气流的力涉及人、地球、气流三个物体,不是一对相互作用力,B错误;由于风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”,在竖直方向上合力不为零,所以人受到的重力大小不等于气流对人的作用力大小,C错误;人被向上“托起”时加速度向上,处于超重状态,D正确.13.(2018·四川宜宾检测)如图所示,光滑水平面上静止着一辆小车,在酒精灯燃烧一段时间后塞子喷出.下列说法正确的是( )A.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将大于小车受到的冲击力B.由于塞子的质量小于小车的质量,喷出时塞子受到的冲击力将小于小车受到的冲击力C.塞子喷出瞬间,小车对水平面的压力大于小车整体的重力D.若增大试管内水的质量,则可以增大小车整体的惯性解析:选CD.喷出时塞子受到的冲击力和小车受到的冲击力大小相等,方向相反,故A、B 错误;塞子喷出瞬间,试管内的气体对小车整体有斜向左下的作用力,所以小车对水平面的压力大于小车整体的重力,故C正确;若增大试管内水的质量,则小车整体的惯性增大,故D正确.14.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(a)、(b)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(a)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(a)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(b)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(b)的实验为“理想实验”,通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持解析:选BD.伽利略设想物体下落的速度与时间成正比,因为当时无法测量物体的瞬时速度,所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比,那么位移与时间的平方成正比;由于当时用滴水法计时,无法记录自由落体的较短时间,伽利略设计了让小球沿阻力很小的斜面滚下,来“冲淡”重力的作用效果,而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量,伽利略做了上百次实验,并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推,故A错误,B正确;完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的,故C 错误;伽利略用抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法得到物体的运动不需要力来维持,故D正确.15.A、B、C三个物体如图所示放置,所有接触面均不光滑.有一个水平力F作用在物体C 上,使A、B、C一起向右做匀速直线运动,则( )A.B对A的摩擦力方向水平向左B.B对A的摩擦力方向水平向右C.C对A的摩擦力方向水平向左D.C对A的摩擦力方向水平向右解析:选AD.对A、B、C整体而言,地面对B、C的摩擦力方向皆向左.隔离B,由B匀速运动的受力条件可知,A对B的摩擦力方向向右,则由牛顿第三定律可知B对A的摩擦力方向向左;同理可判断C对A的摩擦力方向向右.。
牛顿运动定律一.选择题1. (2019武汉联考)如图所示,倾角为α的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m 的小球A 、B ,它们用劲度系数为k 的轻质弹簧相连接,现对A 施加一个水平向右大小为F 的恒力,使A 、B 在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L ,则下列说法正确的是A .弹簧的原长为L–2mg kB .斜面的倾角为α=30°C .撤掉恒力F 的瞬间小球A 的加速度不变D .撤掉恒力F 的瞬间小球B 的加速度为0【参考答案】ABD2.(2019河南名校联盟尖子生调研)如图所示,一个小球O 用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A 点和B 点,OA 与水平方向的夹角为θ,OB 水平,开始时箱子处于静止。
则下列说法不正确的是A .若使箱子向右水平加速运动,则绳1、2的张力均增大B .若使箱子向右水平加速运动,则绳1的张力不变、绳2的张力增大C .若使箱子竖直向上加速运动,则绳1、2的张力均增大D.若使箱子竖直向上加速运动,则绳1的张力增大、绳2的张力不变【参考答案】AD3.(2019北京名校联考). 北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。
它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱,送到76 m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28 m时制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止.若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏,g取9.8 m/s2,则:A.当座舱落到离地面高度为40m的位置时,饮料瓶对手的作用力大于9.8NB.当座舱落到离地面高度为40m的位置时,饮料瓶对手的作用力为零C.当座舱落到离地面高度为15m的位置时,饮料瓶对手的作用力小于9.8ND. 当座舱落到离地面高度为15m的位置时,手要用26.6N的力才能托住饮料瓶【参考答案】.BD【名师解析】当座舱落到离地面高度为40m的位置时,处于完全失重状态;故饮料瓶对手的压力为零.选项B正确A错误。
牛顿运动定律一.选择题1. (2019河南郑州二模)如图所示,2019个质量均为m的小球通过完全相同的轻质弹簧(在弹性限度内)相连,在水平拉力F的作用下,一起沿光滑水平面以加速度a向右做匀加速运动,设1和2之间弹簧的弹力为F1—2,2和3间弹簧的弹力为F2—3,2018和2019间弹簧的弹力为F2018—2019,则下列结论正确的是A.F1—2:F2—3:......F2018—2019=1:2:3: (2018)B.从左到右每根弹簧长度之化为1:2:3: (2018)C.如果突然撤去拉力F,撤去F瞬间,第2019个小球的加速度为F,N其余每个球的加速度依然为aD.如果1和2两个球间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间第1个小球的加速度为0,第2个小球的加速度为2a,其余小球加速度依然为a【参考答案】AD【命题意图】本题以轻弹簧连接的2019个小球为情景,考查连接体、受力分析、牛顿运动定律及其相关知识点。
【解题思路】隔离小球1,由牛顿运动定律,F1-2=ma,把小球1和2看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2-3=2ma,把小球1、2和3看作整体隔离,由牛顿运动定律,F3-4=3ma,把小球1、2、3和4看作整体隔离,由牛顿运动定律,F4-5=4ma,·····把小球1到2018看作整体隔离,由牛顿运动定律,F2018-2019=2018ma,联立解得:F1-2∶F2-3∶F3-4∶F4-5∶F5-6······F2018-2019=1∶2∶3∶4∶5······2018,选项A正确;由于弹簧长度等于弹簧原长加弹簧伸长量,弹簧伸长量与弹簧弹力成正比,所以选项B错误;如果突然撤去拉力F,撤去F的瞬间,小球之间弹簧弹力不变,2018和2019之间的弹簧弹力F2018-2019=2018ma,由牛顿第二定律可得F=2019ma,F2018-2019=ma’,联立解得第2019个小球的加速度a’=20182019Fm,选项C错误;如果1和2两个球之间的弹簧从第1个球处脱落,那么脱落瞬间,第1个小球受力为零,加速度为零,第2个小球受到2和3之间弹簧弹力,F2-3=ma2,解得第2个小球的加速度a2=2a,其余小球受力情况不变,加速度依然为a,选项D正确。
3年高考2年模拟1年原创精品高考系列专题03 牛顿运动定律【2019年高考考点定位】1、本专题需要考生运用整体法和隔离法解决这类问题,意在考查考生的综合分析能力。
2、本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的匀变速直线运动问题.高考对本专题考查的内容主要有:①匀变速直线运动的规律及运动图象问题;②行车安全问题;③物体在传送带(或平板车)上的运动问题;④带电粒子(或带电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动问题;⑤电磁感应中的动力学分析.考查的主要方法和规律有:动力学方法、图象法、临界问题的处理方法、运动学的基本规律等.3、对于连接体模型,命题多集中在两个或两个以上相关联的物体之间的相互作用和系统所受的外力情况,一般根据连接类型(直接连接型、绳子连接型、弹簧连接型),且考查时多涉及物体运动的临界和极值问题。
【考点pk 】名师考点透析 考点一、牛顿运动定律1.牛顿第一定律:一切物体总保持静止状态或者匀速直线运动状态,直到有外力改变这种状态为止。
○1明确了力和运动的关系即力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因。
○2保持原来运动状态不变时物质的一种属性,即惯性,大小与质量有关。
○3牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能说牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例。
牛顿第一定律定性的给出了力和运动的关系,牛顿第二定律定量的力和运动的关系。
2.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F ma 合。
○1力和加速度是瞬时对应关系,力发生变化加速度就发生变化,力撤处加速度就为0,力的瞬时效果是加速度,并不是速度,力的变化和加速度的变化瞬时对应,但是力撤去,速度并不会马上等于0.○2力和加速度都是矢量,即可以根据合力求加速度也可以根据某个方向的加速度求该方向的合力,力和加速度都可以分解。
○3既可以把相对静止的几个物体看做一个整体,根据整体受到的合力等于整体加速度,也可以根据其中一个物体用隔离法求合力得到一个物体加速度,整体法和隔离法的关联点在于整体的加速度和隔离的加速度相同。
牛顿运动定律
一.选择题
1. (2019武汉联考)如图所示,倾角为α的斜面固定在水平地面上,斜面上有两个质量均为m 的小球A 、B ,它们用劲度系数为k 的轻质弹簧相连接,现对A 施加一个水平向右大小为F =
23
3
mg 的恒力,使A 、B 在斜面上都保持静止,如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计,此时弹簧的长度为L ,则下列说法正确的是
A .弹簧的原长为L –
2mg
k
B .斜面的倾角为α=30°
C .撤掉恒力F 的瞬间小球A 的加速度不变
D .撤掉恒力F 的瞬间小球B 的加速度为0 【参考答案】ABD
2.(2019河南名校联盟尖子生调研)如图所示,一个小球O 用1、2两根细绳连接并分别系于箱子上的A 点和B 点,OA 与水平方向的夹角为θ,OB 水平,开始时箱子处于静止。
则下列说法不正确的是
A .若使箱子向右水平加速运动,则绳1、2的张力均增大
B .若使箱子向右水平加速运动,则绳1的张力不变、绳2的 张力增大
C .若使箱子竖直向上加速运动,则绳1、2的张力均增大
D .若使箱子竖直向上加速运动,则绳1的张力增大、绳2的张力不变 【参考答案】AD
3.(2019北京名校联考). 北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭。
它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱,送到76 m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28 m时制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止.若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏,g取9.8 m/s2,则:
A.当座舱落到离地面高度为40m的位置时,饮料瓶对手的作用力大于9.8N
B.当座舱落到离地面高度为40m的位置时,饮料瓶对手的作用力为零
C.当座舱落到离地面高度为15m的位置时,饮料瓶对手的作用力小于9.8N
D. 当座舱落到离地面高度为15m的位置时,手要用26.6N的力才能托住饮料瓶
【参考答案】.BD
【名师解析】当座舱落到离地面高度为40m的位置时,处于完全失重状态;故饮料瓶对手的压力为零.选项B正确A错误。
座舱自由落体过程,有:
v2=2g(H-h),座舱匀减速运动到地面过程,根据速度位移公式,有:v2=2ah,
联立解得:a=120
7
m/s2 =16.8 m/s2。
当座舱落到离地面高度为15m的位置时,饮料瓶处于超重状态,
有:F-mg=ma,解得F=26.6N,即当座舱落到离地面高度为15m的位置时,手要用26.6N的力才能托住饮料瓶,选项C错误D正确。
4.(2019武汉名校联考)如图所示,光滑水平地面上,可视为质点的两滑块A、B在水平外力作用下紧靠在一起压紧弹簧,弹簧左端固定在墙壁上,此时弹簧的压缩量为x0,以两滑块此时的位置为坐标原点建立如图所示一维坐标系,现将外力突然反向从零开始增大并使B向右做匀加速运动,下列关于拉力F、两滑块间
弹力F N与滑块B的位移变化的关系图像可能正确的是
【参考答案】BD
5..(2019·江苏六校联考)如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车质量为M=5 kg,小车上静止地放置着质量为m=1 kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,若木块和小车发生相对滑动,下列关于木块的加速度a m和小车的加速度a M,可能正确的有( )
A.a m=1 m/s2,a M=1 m/s2
B.a m=1 m/s2,a M=2 m/s2
C.a m=2 m/s2,a M=4 m/s2
D.a m=3 m/s2,a M=5 m/s2
【参考答案】AC
【名师点拨】根据当两物体刚好发生相对滑动时,两物体具有相同的加速度,相互间的摩擦力达到最大静摩擦力,列方程得出临界加速度,若木块和小车发生相对滑动,则木块加速度等于临界加速度,小车加速
度等于临界加速度;若木块和小车不发生相对滑动,则木块与小车加速度相等,且小于临界加速度。
6.(2019武汉联考)如图所示,光滑斜面与倾斜传送带在同一个平面内,传送带以速度v0逆时针匀速转动,现有一滑块体从斜面上静止释放,若物体与传送带间的动摩擦因数恒定,规定沿斜面向下的速度方向的正方向,则物体在传送带上滑动时的速度随时间变化的图线可能是
A. B.
C. D.
【参考答案】ACD
二.计算题
1. (2019全国考试大纲调研卷3)如图所示,水平地面上有一质量为M的长木板,一个质量为m的物块(可视为质点)放在长木板的最右端。
已知m与M之间的动摩擦因数为,木板与地面间的动摩擦因数为。
从某时刻起物块m以的水平初速度向左运动,同时木=板M在水平外力F控制下始终向右以速度
匀速运动,求:
(1)在物块m向左运动过程中外力F的大小:
(2)木板至少多长物块不会从木板上滑下来?
【参考答案】( 1)f1+f2=μ1mg+μ2(m+M)g(2)
【名师解析】(1)在物块m向左运动过程中,木板受力如图所示,其中f1, f2分别为物块和地面给木板的摩擦力,由题意可知
f1=μ1mg①
f2=μ2(m+M)g ②
由平衡条件得:F= f1+f2=μ1mg+μ2(m+M)g③
设物块向右匀加速运动的位移为X2,则
⑦
此过程木板向右匀速运动的总位移为X′,则
⑧
则物块不从木板上滑下来的最小长度:
⑨
代入数据解得:⑩
解法二:以木板为参考系,设物块相对木板向左匀减速初速度为V 0,末速度为V t ,则
①
② 加速度:
③
根据运动学公式:④
解得:
⑤
2.(14分)(2019河南南阳一中第10次目标考试)如图甲所示,有一倾角为30°的光滑固定斜面,斜面底端的水平面上放一质量为M 的木板,开始时质量为m =1 kg 的滑块在水平向左的力F 作用下静止在斜面上,今将水平力F 变为水平向右,当滑块滑到木板上时撤去力F ,木块滑上木板的过程不考虑能量损失。
此后滑块和木板在水平上运动的vt 图象如图乙所示,g =10 m/s 2。
求: (1)水平作用力F 的大小; (2)滑块开始下滑时的高度; (3)木板的质量。
【参考答案】(1)103
3
N (2)2.5 m (3)1.5 kg
(3)由图象可知,二者先发生相对滑动,当达到共速后一起做匀减速运动,设木板与地面间的动摩擦因数为
μ1,滑块与木板间的摩擦因数为μ2,由图象得,二者共同减速时的加速度大小a 1=1 m/s 2
,发生相对滑动
时,木板的加速度a 2=1 m/s 2,滑块减速的加速度大小a 3=4 m/s 2
,
对整体受力分析可得a 1=μ1M +m g
M +m
=μ1g ,
可得μ1=0.1。
在0~
2 s 内分别对m 和M 受力分析可得 对M :μ2mg -μ1M
+m g
M =a 2,
对m :
μ2mg
m
=a 3, 代入数据解得M =1.5 kg 。
3.(2019湖南湘东六校联考)中国汽车制造商长安汽车计划2018年开始批量生产无人驾驶汽车。
据公司官网消息,这可能比世界无人驾驶汽车领域的领头羊——德国汽车巨头奥迪早两年,为了测试无人驾驶汽车自动防撞系统的性能。
质量为1500kg 的无人驾驶汽车汽车以10m/s 的速度在水平面匀速直线前进,通过激光雷达和传感器检测到正前方22m 处有静止障碍物时,系统立即自动控制汽车,使之做加速度大小为1m/s 2
的匀减速直线运动,汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”,使之做加速度大小为8m/s 2
的匀减速直线运动,最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。
求:
(1)汽车在“紧急制动”过程的受到的总阻力大小;
(2)触发“紧急制动”时汽车的速度大小和其到障碍物的距离; (3)汽车在上述22m 的运动全过程中的平均速度的大小。
(3)设紧急制动前的时间为t 1,紧急制动后的时间为t 2 ,则有
t 1=
011
v v a -,t 2=1
2v a
汽车在上述22m 的运动全过程中的平均速度的大小v =
12
x
t t +=7.33m/s 。
4(2019湖南十三校联考)如图所示,有一条沿顺时针方向匀速传送的传送带,恒定速度v =4 m/s ,传送
带与水平面的夹角θ=37°,现将质量m=1kg的小物块轻放在其底端(小物块可视作质点),与此同时,给小物块沿传送带方向向上的恒力F=8N,经过一段时间,小物块上到了离地面高为h=2.4 m的平台上。
已知物块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,(g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).问:(1)物块从传送带底端运动到平台上所用的时间?
(2)若在物块与传送带达到相同速度时,立即撤去恒力F,计算小物块还需经过多少时间离开传送带以及离开时的速度?
【参考答案】(1)1.33s (2)0.85s
物块达到与传送带同速后,物体未到顶端,物块受的摩擦力的方向改变,对物块受力分析发现,,因为F=8N 而下滑力和最大摩擦力之和为10N。
故不能相对斜面向上加速。
故得:a2=0
得t=t1+t2=
(2)若达到速度相等后撤力F,对物块受力分析,因为,故减速上行
,
得:a3=2m/s2。
物块还需t′离开传送带,离开时的速度为,则:
,
=0.85s。