D_2018年高三物理一轮总复习真题与最新模拟汇编之牛顿运动定律(含解析)
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2018年高考物理各地试题牛顿运动定律分类汇编及解析1708都算正确。
10(浙江第21题)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车,一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。
为了完成实验,还须从下图中选取实验器材,其名称是① (漏选或全选得零分);并分别写出所选器材的作用② 。
答案①学生电、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码②学生电为电磁打点计时器提供交流电;电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。
解析电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到的拉力的大小,还可以用于测量小车的质量。
如果选电磁打点计时器,则需要学生电,如果选电火花计时器,则不需要学生电。
11(新标理综第23题)(10分)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。
一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动,当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。
改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值;所得数据如下表所示。
s(m)050006000700080009000950t(ms)292937154523552867387764s/t(m/s)171162155145134122完成下列填空和作图(1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块。
多选)(2017·湖北八校二联)质量分别为M 和m 的物块形状大小均相同,将它们通过轻绳跨过光滑定滑轮连接,如图甲所示,绳子平行于倾角为α的斜面,M 恰好能静止在斜面M 、m 与斜面之间的摩擦.若互换两物块位置,按图乙放置,然后释放M ,斜面仍保持静止.则下列说法正确的是( ).轻绳的拉力等于Mg .轻绳的拉力等于mg运动的加速度大小为(1-sin α)g 运动的加速度大小为M -mMg两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将恰好与水平桌面接触,此时轻弹簧的伸长量为,则下列说法正确的是2gB两物块置于水平地面上,物块与地面间的动摩擦因数均为如图所示,在水平桌面上叠放着质量均为M的A,B两块木板,在木板,木板和物块均处于静止状态.A、B、C之间以及现要测量滑块与木板之间的动摩擦因数,实验装置如图甲所示.端固定在水平桌面上,另一端抬起一定高度构成斜面;木板上有一滑块,其后端与穿过打点计时器的纸带相连;打点计时器固定在木板上,连接频率为50 Hz已知木板的长度为L,为了求出滑块与木板间的动摩擦因数,还应测量的物理量是C.滑块的运动时间tD.斜面高度h和底边长度x(3)设重力加速度为g,滑块与木板间的动摩擦因数的表达式μ=________(用所需测物理量的字母表示).10.(8分)用图甲的装置“验证牛顿第二定律”时有两个“巧妙”的设计,一是要求小车的质量远大于砂和砂桶的质量之和;二是对小车要进行“平衡摩擦力”操作.回答下列问题:(1)实验要求“小车质量远大于砂和砂桶质量之和”的目的是________.(2)对小车进行“平衡摩擦力”操作时,下列必须进行的是________(填字母序号).A.取下砂和砂桶B.在空砂桶的牵引下,轻推一下小车,小车能做匀速直线运动C.小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀速运动时,打点计时器的电源应断开D.把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度(3)在满足实验条件下,某同学得到了如图乙的图线(M为小车和砝码的总质量),图线在纵轴上截距不为零的原因是________________________________________________________________________.11.(14分)质量为m=2 kg的物块静置于水平地面上,现对物块施加水平向右的力F,力F随时间变化的规律如图所示.已知物块与地面间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,求:(1)4 s后撤去力F,物块还能继续滑动的时间t;(2)前4 s内力F的平均功率.12.(17分)如图所示,一长木板静止在水平地面上,在长木板的上表面放一滑块.现在长木板上施M +m g M >μ解题思路:(1)根据逐差法=-3×0.01m/s =ma ,要想求出θ的正弦和余弦,需要知道斜。
2018山东科技版物理高考第一轮复习——牛顿运动定律的应用(习题+解析)已知水平推力F的作用下,A、B做匀加速直线运动,A对B的作用力为____________。
5. 质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(1)升降机匀速上升。
(2)升降机以4 m/s2的加速度上升。
(3)升降机以5 m/s2的加速度下降。
(4)升降机以重力加速度g加速下降。
(5)以加速度a=12 m/s2加速下降。
6. A的质量m1=4 m,B的质量m2=m,斜面固定在水平地面上。
开始时将B按在地面上不动,然后放手,让A沿斜面下滑而B上升。
A与斜面无摩擦,如图,设当A沿斜面下滑s距离后,细线突然断了。
求B上升的最大高度H。
7. 质量为200 kg的物体,置于升降机内的台秤上,从静止开始上升。
运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图所示,求升降机在7s钟内上升的高度(取g=10 m/s2)8. 空间探测器从某一星球表面竖直升空。
已知探测器质量为1500kg,发动机推动力为恒力。
探测器升空后发动机因故障突然关闭,下图是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图线,则由图象可判断该探测器在星球表面达到的最大高度H m为多少m?发动机的推动力F 为多少N?【试题答案】1. D2. D3. D4. N =31(F +2μmg )5. 以人为研究对象,受重力和体重计的支持力F 的作用,由牛顿第三定律知,人受到的支持力跟人对体重计的压力大小相等,所以体重计的读数即为支持力的大小。
(1)匀速上升时,a =0,所以F -mg =0即F =mg =600 N(2)加速上升时,a 向上,取向上为正方向,则根据牛顿第二定律:F -mg =ma所以F =mg +ma=m (g +a )=840 N(3)加速下降时,a 向下,取向下为正方向,根据牛顿第二定律:mg -F =ma所以F =mg -ma =m (g -a )=300 N(4)以a =g 加速下降时,取向下为正,根据牛顿第二定律:mg -F =mg故F =0,即完全失重(5)以a =12 m/s 2 加速下降,以向下为正,根据牛顿第二定律:mg -F =maF =mg -ma =m (g -a )=-120 N 负号表示人已离开体重计,故此时体重计示数为0.6. H =1.2 s7. 解析:在0~2s 这段时间内台秤示数为3000N,即超重1000N ,这时向上的加速度211/5s m M Mg F a =-=;在2~5s 这段时间内台秤的示数为2019 N ,等于物体的重力,说明物体做匀速运动;在5~7s 这段时间内,台秤的示数为F 3=1000 N ,比物重小1000N ,即失重,这时物体做匀减速上升运动,向下的加速度232/5s m M F Mg a =-=。
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。
2018 年全真高考 +名校模拟物理试题分项分析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,使其向上做匀加快直线运动,以x 表示 P 走开静止地点的位移,在弹簧恢还原长前,以下表示 F 和 x 之间关系的图像可能正确的选项是()A.B.C.D.【根源】 2018 年全国一般高等学校招生一致考试物理(新课标I 卷)【答案】 A【点睛】牛顿运动定律是高中物理骨干知识,匀变速直线运动规律贯串高中物理。
2 .如下图,小芳在体重计上达成下蹲动作,以下F-t 图像能反响体重计示数随时间变化的是A. B. C. D.【根源】浙江新高考2018 年 4 月选考科目物理试题【答案】 C【分析】对人的运动过程剖析可知,人下蹲的过程能够分红两段:人在加快下蹲的过程中,有向下的加快度,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,加快度方向向上,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;应选 C。
【点睛】人在加快下蹲的过程中,有向下的加快度,处于失重状态,在减速下蹲的过程中,加快度方向向上,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,以下正确的选项是A. B. C. D.【根源】浙江新高考2018 年 4 月选考科目物理试题【答案】 A【分析】依据,,可得,故 A 正确, B、 C、D 错误;4 .经过理想斜面实验得出“力不是保持物体运动的原由”的科学家是A. 亚里士多德B. 伽利略C. 笛卡尔D. 牛顿【根源】浙江新高考2018 年 4 月选考科目物理试题【答案】 B【分析】 A、亚里士多德以为力是保持物体运动状态的原由,故 A 错误;B、伽利略经过理想斜面实验提出了力不是保持物体运动的原由,故 B 正确;C、笛卡尔在伽利略研究的基础上第一次表述了惯性定律,故 C 错误;D、牛顿在伽利略等古人研究的基础上提出了牛顿第必定律,以为力是改变物体运动状态的原由,但不是第一个依据实验提卖力不是保持物体运动原由的科学家,也不是第一个提出惯性的科学家,故 D 错误;应选 B。
真题与最新模拟汇编之牛顿运动定律近三年高考真题1. (2016全国卷Ⅱ,19) (多选) 两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。
若它们下落相同的距离,则 ( )A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 【答案】BD【解析】小球的质量m =ρ·43πr 3,由题意知m 甲>m 乙,ρ甲=ρ乙,则r 甲>r 乙。
空气阻力f =kr ,对小球由牛顿第二定律得,mg -f =ma ,则a =mg -fm=g -krρ·43πr3=g -3k4πgr 2,可得a 甲>a 乙,由h =12at 2知,t 甲<t 乙,选项A 、C 错误;由v =2ah 知,v 甲>v 乙,故选项B 正确;因f 甲>f 乙,由球克服阻力做功W f =f h 知,甲球克服阻力做功较大,选项D 正确。
2. (2016江苏单科,9) (多选) 如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面 【答案】BD3.(2015海南单科,8) (多选) 如图,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b ,b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a 的加速度的大小记为a 1,S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g .在剪断的瞬间( )A .a 1=3gB .a 1=0C .Δl 1=2Δl 2D .Δl 1=Δl 2【答案】AC3.(2015新课标全国Ⅰ,20)(多选)如图(a),一物块在t =0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t 图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( )A .斜面的倾角B .物块的质量C .物块与斜面间的动摩擦因数D .物块沿斜面向上滑行的最大高度 【答案】ACD【解析】由v-t 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a =v 0t 1,根据牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=v 0t 1.同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=v 1t 1,两式联立得sin θ=v 0+v 12gt 1,μ=v 0-v 12gt 1cos θ.可见能计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为v 02,所以沿斜面向上滑行的最远距离为x =v 02t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sin θ=v 02t 1×v 0+v 12gt 1=v 0(v 0+v 1)4g,选项D 正确;仅根据v-t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误.4.(2015江苏单科,6)(多选)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( )A .t =2 s 时最大B .t =2 s 时最小C .t =8.5 s 时最大D .t =8.5 s 时最小【答案】AD5.(2014山东理综,15)(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v 随时间t 变化的图象如图.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )A .t 1B .t 2C .t 3D .t 4【答案】AC【解析】v-t 图象中,纵轴表示各时刻的速度,t 1、t 2时刻速度为正,t 3、t 4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t 1、t 4时刻加速度为正,t 2、t 3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t 1时刻合外力与速度均为正,t 3时刻合外力与速度均为负,A 、C 正确,B 、D 错误.6.(2014北京理综,18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
南阳市一中2015级高三一轮复习专题训练牛顿运动定律 参考答案一、选择题22. 答案 (1)3.75 m/s 2 (2)6.25 N 18.75 N 解析 (1)对A 、B 、C 系统由牛顿第二定律得: m B g -μ(m A +m C )g =(m A +m B +m C )a ,解得a =m B g -μm A +m C gm A +m B +m C=3.75 m/s 2。
(2)设绳1的张力大小为F 1,对C 由牛顿第二定律得:F 1-μm C g =m C a ,解得F 1=m C a +μm C g =6.25 N 。
设绳2的张力大小为F 2,对A 、C 整体由牛顿第二定律得:F 2-μ(m A +m C )g =(m A +m C )a , 解得F 2=(m A +m C )a +μ(m A +m C )g =18.75 N 。
23. (1) (2)24. (1)3 m/s 2 (2)1 s≤ t ≤s(1)设推力作用在木箱上时的加速度为a 1,根据牛顿运动定律得 F -μmg =ma 1解得a 1=3 m/s 2.(2)撤去推力后,木箱的加速度大小为a 2,根据牛顿运动定律得 μm g =ma 2解得a 2=1 m/s 2推力作用在木箱上时间t 内的位移为 x 1=a 1t 2撤去力F 后木箱继续滑行的距离为 x 2=木箱停在有效区域内,要满足条件 L 1-L 2≤ x 1+x 2 ≤ L 1 解得1 s≤ t ≤s.25. 答案 (1)0 (2)2 m (3)不小于5.4 m解析 (1)设A 物块沿斜面下滑时加速度为a 1, mg sin θ-μmg cos θ=ma 1。
设滑到斜面底端的时间为t 1,则:h sin θ=12a 1t 21,B 运动的加速度大小a 2=μg ,设B 减速为0的时间为t 2,则v 0=a 2t 2,经计算知t 2=1.2 s<t 1=2 s , 则A 到斜面底端时B 的速度大小:v 2=0。
第2节牛顿运动定律力学单位制考点一| 牛顿第二定律1.内容及表达式物体加速度的大小跟所受外力的合力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟合外力方向相同.表达式:F=ma.2.适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或做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.1.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解正确的是() A.由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B.由m=Fa可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比C.由a=Fm可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量无关D.由m=Fa可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出D[牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可求第三个量.但物体的质量是由物体本身决定的,与受力无关,作用在物体上的合力,是由和它相互作用的物体作用产生的,与物体的质量和加速度无关;但物体的加速度与质量有关,故排除A、B、C,选D.]2.关于牛顿第二定律的下列说法中,不正确的是()A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力的大小决定,与物体的速度无关B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度方向无关C.物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D.一旦物体所受合外力为零,则物体的加速度立即为零,其运动速度将不再变化【解析】对于某个物体,合外力的大小决定了加速度的大小,合外力的方向决定了加速度的方向,而速度的方向与加速度方向无关.根据牛顿第二定律的瞬时性特征,合外力一旦为零,加速度立即为零,则速度不再发生变化,以后以此时的速度做匀速直线运动,综上所述,A、B、D正确,C错误.【答案】 C3.如图3-2-1所示,质量为1 kg的物体与桌面的动摩擦因数为,物体在7 N 的水平拉力作用下获得的加速度大小为(g取10 m/s2)()【导学号:】图3-2-1A.0B.5 m/s2C.8 m/s2D.12 m/s2B[物体所受合外力F合=F-μmg=5 N,加速度a=F合m=5 m/s2,选项B正确.]4.(2017·兰溪模拟)人站在地面,竖直向上提起质量为1 kg的物体,物体获得的加速度为5 m/s2(g取10 m/s2).则此过程中人对物体的作用力为() A.5 N B.10 NC.15 N D.20 NC[根据牛顿第二定律,物体竖直方向上有F-mg=ma,求得F=15 N.故选C.]考点二| 力学单位制1.力学中的基本物理量及单位(1)力学中的基本物理量是长度、质量、时间.(2)力学中的基本单位:基本物理量的所有单位都是基本单位.如:毫米(mm)、克(g)、毫秒(ms)等等.三个基本物理量的单位在国际单位制中分别为米(m)、千克(kg)、秒(s).2.单位制(1)由基本单位和导出单位组成的单位系统叫做单位制.(2)国际单位制(SI):国际计量大会制定的国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制.3.单位制的应用问题中的已知量的单位都用国际单位制表示时,计算的结果也是用国际单位制表示的.因此,用国际单位制进行计算时,可以不必一一写出各个已知量的单位,只在数字后面写出正确的单位就可以了.高中阶段进行物理量的计算时,一律采用国际单位制.在进行计算或检查的过程中,如果发现所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果肯定是错误的.(2015·浙江10月学考)kg和s是国际单位制两个基本单位的符号,这两个基本单位对应的物理量是()A.质量和时间B.质量和位移C.重力和时间D.重力和位移A[kg是质量对应的单位,s是时间对应的单位,位移的单位是m,重力的单位是N且不是国际单位制基本单位,故A正确.](2016·浙江10月学考)下列均属于国际制基本单位的是() A.m、N、J B.m、kg、JC.m、kg、s D.kg、m/s、NC[7个国际单位:米、千克、秒、安培、开尔文、摩尔和坎德拉.故选C.]1.下列叙述中正确的是()A.在力学的国际单位制中,力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B.牛顿、千克、米/秒2、焦、米都属于力的单位C.在厘米、克、秒单位制中,重力加速度g的值等于厘米/秒2D.在力学的计算中,若涉及的物理量都采用国际单位制中的单位,则所计算的物理量的单位也是国际单位制中的单位D[力的单位不是基本单位,焦、米不是力的单位,厘米、克、秒单位制中,重力加速度的值不是厘米/秒2而是980厘米/秒2,A、B、C错误;D正确.] 2.在国际单位制中规定“质量”为力学基本物理量,它对应的单位名称是() A.米B.千克C.秒D.牛顿【答案】B3.关于物理量和物理量的单位,下列说法中正确的是()【导学号:】A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本物理量B.后人为了纪念牛顿,把“牛顿”作为力学中的基本单位C.1 N=1 kg·m·s-2D.“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制中的单位C[力学中的三个基本物理量为长度、质量、时间,选项A错误;“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位,但不是基本单位,选项B错误;根据“牛顿”的定义,1 N=1 kg·m·s-2,选项C正确;“克”“摄氏度”不是国际单位制中的单位,选项D错误.]4.在国际单位制中,与质量、长度和时间对应的基本单位是()A.克、米、秒B.千克、米、小时C.克、厘米、分钟D.千克、米、秒D[在国际单位制中选定七个基本单位,其中力学有三个基本单位,即质量、长度和时间对应的单位,它们的单位分别是千克(kg)、米(m)、秒(s).D选项正确.]5.国际单位制由基本单位和导出单位组成.下列物理单位属于基本单位的是() 【导学号:】A.m/s B.NC.m D.JC[在国际单位制中,长度的基本单位为米,符号为m,故C项正确.]考点三| 瞬时加速度问题两类模型1.刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间.2.弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.1.如图3-2-2所示,两小球悬挂在天花板上,a、b两小球用细线连接,上面是一轻质弹簧,a、b两球的质量分别为m和2m,在细线烧断瞬间,a、b两球的加速度为(取向下为正方向)()图3-2-2A.0,g B.-g,gC.-2g,g D.2g,0C[在细线烧断之前,a、b可看成一个整体,由二力平衡知,弹簧弹力等于整体重力,故大小为3mg,方向向上.当细线烧断瞬间,弹簧的形变量不变,故弹力不变,故a受向上3mg的弹力和向下mg的重力,故加速度a a=3mg-mgm=2g,方向向上.对b而言,细线烧断后只受重力作用,故加速度a b=2mg2m=g,方向向下.如以向下方向为正,有a a=-2g,a b=g.故选项C正确.]2.如图3-2-3所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m ,物块2、4质量为M ,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4.重力加速度大小为g ,则有( ) 【导学号:】图3-2-3A .a 1=a 2=a 3=a 4=0B .a 1=a 2=a 3=a 4=gC .a 1=a 2=g ,a 3=0,a 4=m +M M gD .a 1=g ,a 2=m +M m g ,a 3=0,a 4=m +M M gC [在抽出木板的瞬间,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a 1=a 2=g ;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg ,因此物块3满足mg =F ,a 3=0;由牛顿第二定律得物块4满足a 4=F +Mg M =M +m M g ,所以C 正确.]3.质量均为m 的A 、B 两个小球之间连接一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上.A 球紧靠墙壁,如图3-2-4所示,今用恒力F 将B 球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间( )图3-2-4A .A 球的加速度为F 2mB .A 球的加速度为F mC .B 球的加速度为F 2mD.B球的加速度为F mD[撤去恒力F前,A和B都平衡,它们的合力都为0,且弹簧弹力为F.突然将力F撤去,对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力,二力平衡,所以A球的合力为0,加速度为0,A、B项错.而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用,加速度a=Fm,故C项错,D项对.]。
第3章牛顿运动定律“牛顿运动定律“是高中物理的核心内容之一,是动力学的基石,也是整个经典力学的理论基础,是历年高考的必考内容。
《考试说明》中对本章的知识能力要求几乎达到了最高地步,因此在历年的高考中,每年都要考查到本章知识,有时还会多题考查。
出题的形式多样,有选择题、填空题和计算题。
一、本章内容、考试范围及要求二、教材各节内容的重点、难点、易错点三、趋势分析及预测1. 分析总结(1)常考点其考查的重点有:准确理解牛顿第一定律,熟练掌握牛顿第二定律及其应用,尤其是物体的受力分析方法,理解牛顿第三定律,理解和掌握运动和力的关系,理解超重和失重。
本章内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型,易与生产生活、军事科技、工农业生产等紧密联系.还可以力、电综合题形式出现。
从方法上重点考查运用隔离法和整体法来求解加速度相等的连接体问题,运用正交分解法处理受力较复杂的问题,运用图象法处理力与运动的关系问题。
从能力角度来看,重点考查思维能力、分析和解决问题的能力。
(2)命题分析从历年高考物理试题看出,牛顿运动定律的几种命题涉及三个考点:一是对牛顿运动定律的理解,二是牛顿第二定律的应用,三是超重和失重。
三个方面考点通常又相互联系和相互渗透,既可单独命题,又可以与力学、甚至电磁学相联系,构建力电的综合考题。
2. 趋势预测(1)从高考考点透视看出,牛顿第二定律是考查的重点,每年均考;而牛顿第一定律和牛顿第三定律在牛顿第二定律的应用中得到完美体现.与斜面、轻绳、轻杆、轻弹簧、圆周运动等内容综合的题目,命题频率较高.(2)2017 年高考对本专题的考查仍将以概念和规律的应用为主,单独考查本专题的题目多为选择题,与曲线运动、电磁学相结合的题目多为计算题.(3)以实际生活、生产和科学实验中有关问题为命题背景,突出表现物理知识在生活中的应用的趋势较强,2017 年高考应予以高度关注。
四、复习策略1.融会贯通理解牛顿三个定律:牛顿第一定律是“前奏”、第二定律是“主干”、第三定律是“回声”充分体现了力和运动的客观规律.2.应用牛顿定律,关键是对于研究对象正确地进行受力分析,参考加速度的方向建立直角坐标系,可在不同方向上进行应用.3.从近几年的高考形势看,对连结体问题不作要求,但对系统的整体的考查还是必要的.应掌握整体法和隔离法的应用.4.牛顿定律是力学中三大规律之一,另外还有“动量守恒定律”和“功能关系”,解题时还应首先考虑另外两大规律的应用(注意符合题设条件),然后考虑牛顿定律的应用.专题01 牛顿第一定律牛顿第三定律课前预习● 自我检测1.判断正误,正确的划“√”,错误的划“×”(1)牛顿第一定律是实验定律。
真题与最新模拟汇编之牛顿运动定律近三年高考真题1. (2016全国卷Ⅱ,19) (多选) 两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。
两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。
若它们下落相同的距离,则 ( )A .甲球用的时间比乙球长B .甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C .甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD【解析】小球的质量m =ρ·πr 3,由题意知m 甲>m 乙,ρ甲=ρ乙,则r 甲>r 乙。
空气43阻力f =kr ,对小球由牛顿第二定律得,mg -f =ma ,则a ==g -=g -,可得a 甲>a 乙,由h =at 2知,t 甲<t 乙,选项A 、C 错mg -f m krρ·43πr 33k 4πgr 212误;由v = 知,v 甲>v 乙,故选项B 正确;因f 甲>f 乙,由球克服阻力做功W f =f h知,2ah 甲球克服阻力做功较大,选项D 正确。
2. (2016江苏单科,9) (多选) 如图所示,一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出,鱼缸最终没有滑出桌面,若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等,则在上述过程中( )A .桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B .鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C .若猫增大拉力,鱼缸受到的摩擦力将增大D .若猫减小拉力,鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD3.(2015海南单科,8) (多选) 如图,物块a 、b 和c 的质量相同,a 和b ,b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连,通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a 的加速度的大小记为a 1,S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2,重力加速度大小为g .在剪断的瞬间( )A .a 1=3gB .a 1=0C .Δl 1=2Δl 2D .Δl 1=Δl 2【答案】AC3.(2015新课标全国Ⅰ,20)(多选)如图(a),一物块在t =0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t 图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( )A .斜面的倾角B .物块的质量C .物块与斜面间的动摩擦因数D .物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【解析】由v-t 图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a =,根据牛顿v 0t 1第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=.同理向下滑行时v 0t 1g sin θ-μg cos θ=,两式联立得sin θ=,μ=.可见能计算出v 1t 1v 0+v 12gt 1v 0-v 12gt 1cos θ斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为,所以沿斜面向上滑行v 02的最远距离为x =t 1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度为x sinv 02θ=t 1×=,选项D 正确;仅根据v-t 图象无法求出物块的质量,v 02v 0+v 12gt 1v 0(v 0+v 1)4g 选项B 错误.4.(2015江苏单科,6)(多选)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( )A .t =2 s 时最大B .t =2 s 时最小C .t =8.5 s 时最大D .t =8.5 s 时最小【答案】AD5.(2014山东理综,15)(多选)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v 随时间t变化的图象如图.在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有( )A .t 1B .t 2C .t 3D .t 4【答案】AC【解析】v-t 图象中,纵轴表示各时刻的速度,t 1、t 2时刻速度为正,t 3、t 4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t 1、t 4时刻加速度为正,t 2、t 3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t 1时刻合外力与速度均为正,t 3时刻合外力与速度均为负,A 、C 正确,B 、D 错误.6.(2014北京理综,18)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。
对此现象分析正确的是( )A .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B .手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C .在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D .在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【答案】D7. (2017新课标Ⅱ 24)24.(12分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s 0和s 1(s 1<s 0)处分别设置一个挡板和一面小旗,如图所示。
训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板:冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。
训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。
假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为v 1。
重力加速度为g。
求(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数;(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。
【答案】(1)220102v v gs -(2)210120()2s v v s +【考点定位】牛顿第二定律;匀变速直线运动的规律【名师点睛】此题主要考查匀变速直线运动的基本规律的应用;分析物理过程,找到运动员和冰球之间的关联关系,并能灵活选取运动公式即可解答;难度中等.8.(2017新课标Ⅲ 25)如图,两个滑块A 和B 的质量分别为m A =1 kg 和m B =5 kg ,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m =4 kg ,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1。
某时刻A 、B 两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v 0=3 m/s 。
A 、B 相遇时,A 与木板恰好相对静止。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g =10 m/s 2。
求(1)B 与木板相对静止时,木板的速度;(2)A 、B 开始运动时,两者之间的距离。
【答案】(1)1m/s ;(2)1.9m【解析】(1)滑块A 和B 在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。
设A 、B 与木板间的摩擦力的大小分别为f 1、f 2,木板与地面间的摩擦力的大小为f 3,A 、B 、木板相对于地面的加速度大小分别是a A 、a B 和a 1在物块B 与木板达到共同速度前有:11A f m g μ=①21B f m g μ=②32()A B f m m m gμ=++③由牛顿第二定律得1A Af m a =④2B Bf m a =⑤2131f f f ma --=⑥设在t 1时刻,B 与木板达到共同速度,设大小为v 1。
由运动学公式有101B v v a t =-⑦111v a t =⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得:11m/s v =⑨2122v v a t =-⑿对A 有212A v v a t =-+⒀在t 2时间间隔内,B (以及木板)相对地面移动的距离为21122212s v t a t =-⒁在(t 1+t 2)时间间隔内,A 相对地面移动的距离为2022221()()2A A s v t t a t t =+-+⒂A 和B 相遇时,A 与木板的速度也恰好相同,因此A 和B 开始运动时,两都之间的距离为01A B s s s s =++⒃联立以上各式, 代入数据得0 1.9m s =⒄(也可以用下图的速度-时间图象做)【考点定位】牛顿运动定律;匀变速直线运动规律【名师点睛】本题主要是考察多过程问题,要特别注意运动过程中摩擦力的变化问题。
要特别注意两者的运动时间不一样的,也就是说不是同时停止的。
分阶段分析,环环相扣,前一阶段的末状态即后一阶段的初始状态,认真沉着,不急不躁。
9.(2017全国Ⅰ,25)真空中存在电场强度大小为E 1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v 0,在油滴处于位置A 时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变。
持续一段时间t 1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B 点。
重力加速度大小为g 。
(1)油滴运动到B 点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t 1和v 0应满足的条件。
已知不存在电场时,油滴以初速度v 0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B 、A 两点间距离的两倍。
【答案】(1)2012v v gt =- (2)00221111[22(]4v v E E gt gt =-+011)v t g >+电场强度在时刻t 1突然反向,油滴做匀变速直线运动,加速度方向向下,大小a 2满足22qE mg ma += ③油滴在时刻t 2=2t 1的速度为2121v v a t =- ④由①②③④式得2012v v gt =- ⑤(2)由题意,在t=0时刻前有1qE mg = ⑥油滴从t =0到时刻t 1的位移为21111112s v t a t =+ ⑦油滴在从时刻t1到时刻t2=2t 1的时间间隔内的位移为22112112s v t a t =- ⑧由题给条件有202(2)v g h =⑨才是可能的:条件⑬式和⑭式分别对应于20v >和20v <两种情形。
若B 在A 点之下,依题意有21x x h +=- ⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得00221111[22()]4v v E E gt gt =-- ⑯为使21E E >,应有00211122(14v v gt gt --> ⑰即011)v t g>+ ⑱另一解为负,不符合题意,已舍去。
【考点定位】牛顿第二定律匀变速直线运动的规律【名师点睛】本题考查牛顿第二定律及匀变速直线运动的规律。
虽然基本知识、规律比较简单,但物体运动的过程比较多,在分析的时候,注意分段研究,对每一个过程,认真分析其受力情况及运动情况,应用相应的物理规律解决,还应注意各过程间的联系。
10.(2015新课标全国Ⅰ,25)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5 cm,如图(a)所示.T=0时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1 s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短).碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板.已知碰撞后1 s时间内小物块的v-t图线如图(b)所示.木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取10m/s2.求:(1)木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离.【答案】 (1)0.1 0.4 (2)6 m (3)6.5 m解得a 1=1 m/s 2小物块和木板整体受力分析,滑动摩擦力提供合外力,由牛顿第二定律得:μ1(m +15m )g =(m +15m )a 1,即 μ1g =a 1解得μ1=0.1(2)碰撞后,木板向左做匀减速运动,依据牛顿第二定律有μ1(15m +m )g +μ2mg =15ma 3可得a 3= m/s 243对滑块,加速度大小为a 2=4 m/s 2由于a 2>a 3,所以滑块速度先减小到0,所用时间为t 1=1 s 的过程中,木板向左运动的位移为x 1=v-t 1-a 3t = m, 末速度v 1= m/s 122110383滑块向右运动的位移x 2=t 1=2 mv +02此后小物块和木板一起匀减速运动,二者的相对位移最大为Δx =x 1+x 2+x 3-x 4=6 m小物块始终没有离开木板,所以木板最小的长度为6 m(3)最后阶段滑块和木板一起匀减速直到停止,整体加速度大小为a 1=1 m/s 2向左运动的位移为x 5==2 m所以木板右端离墙壁最远的距离为x =x 1+x 3+x 5=6.5 m11.(2015新课标全国Ⅱ,25)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θ=37°(sin 37°=)的山坡C ,上面有一质量为m 的石板B ,其上35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μ1减小为,B 、C 间的动摩擦因数μ2减小为0.5,A 、B 开始运动,38此时刻为计时起点;在第2 s 末,B 的上表面突然变为光滑,μ2保持不变.已知A 开始运动时,A 离B 下边缘的距离l =27 m ,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 =10 m/s 2.求:(1)在0~2 s 时间内A 和B 加速度的大小;(2)A 在B 上总的运动时间.【答案】 (1)3 m/s 2 1 m/s 2 (2)4 sF f 1=μ1F N1①F N1=mg cos θ②F f 2=μ2F N2③F N2=F N1+mg cos θ④规定沿斜面向下为正.设A 和B 的加速度分别为a 1和a 2,由牛顿第二定律得mg sin θ-F f 1=ma 1⑤mg sin θ-F f 2+F f 1=ma 2⑥联立①②③④⑤⑥式,并代入题给条件得a 1=3 m/s 2⑦a 2=1 m/s 2⑧在t 1+t 2时间内,A 相对于B 运动的距离为x =-=12 m <27 m ⑮此后B 静止不动,A 继续在B 上滑动.设再经过时间t 3后A 离开B ,则有l -x =(v 1+a 1′t 2)t 3+a 1′t ⑯1223可得t 3=1 s(另一解不合题意,舍去)⑰设A 在B 上总的运动时间t 总,有t 总=t 1+t 2+t 3=4 s12.(2014新课标全国Ⅰ,24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s ,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h 的速度匀速行驶时,安全距离为120 m .设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的2/5,若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.【答案】 20 m/s(72 km/h)【解析】设路面干燥时,汽车与地面间的动摩擦因数为μ0,刹车时汽车的加速度大小为a 0,安全距离为s ,反应时间为t 0,由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg =ma 0①s =v 0t 0+②式中,m 和v 0分别为汽车的质量和刹车前的速度.得μmg =ma ④s =v-t 0+⑤v 22a 联立①②③④⑤式并代入题给数据得v =20 m/s(72 km/h)⑥2017最新模拟1. (2017河北省衡水市冀州中学高三检测)如图所示,质量为M 足够长的斜面体始终静止在水平地面上,有一个质量为m 的小物块在受到沿斜面向下的力F 的作用下,沿斜面匀加速下滑,此过程中斜面体与地面的摩擦力为零。