高考物理大一轮精准复习练习:专题三 牛顿运动定律+Word版含解析 (1)
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专题三 牛顿运动定律 挖命题 【考情探究】
考点 考向 5年考情 预测热度 考题示例 学业水平 关联考点 素养要素
牛顿第一、 三定律
对牛顿第一定律的
理解 2014北京理综,19,6分 3 伽利略理想斜面实验 模型建构 ★★★
作用力与反作用力
超重和失重 对超重和失重的理解 2014北京理综,18,6分 3 物体的加速度 运动与相互作用观念 ★★★
牛顿第二定 律及其应用 对牛顿第二定律的理解 2016课标Ⅰ,18,6分 3 运动与相互作用观念 ★★★ 牛顿第二定律的瞬时性问题 动力学的两类基本问题 2015课标Ⅰ,25,20分 4 运动学公式
模型建构、运
动与相互作用观念
动力学图像问题 2015课标Ⅰ,20,6分 4 图像分析 运动与相互作用观念
分析解读 牛顿运动定律的理解和应用是本专题考查的重点,以对基本知识的认识、运动情景或运动图像为考查依托,主要考查学生的情景分析和理解能力、提取信息能力、应用基本规律分析和推理计算的能力。
【真题典例】 破考点 【考点集训】 考点一 牛顿第一、三定律 1.教科书中这样表述牛顿第一定律: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。其中“改变这种状态”指的是改变物体的( )
A.加速度 B.速度 C.位置 D.受力 答案 B
2.下列情况中物体速度不为零而加速度为零的是( ) A.倾斜传送带上的货物匀速运行时 B.单摆的摆球运动到平衡位置时 C.弹簧振子运动到最大位移处时 D.向上抛出的小球到达最高点时 答案 A
3.下列说法正确的是( ) A.凡是大小相等、方向相反、分别作用在两个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力 B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一个物体上的两个力,必定是一对作用力和反作用力 C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上且分别作用在两个物体上的两个力,就是一对作用力和反作用力
D.相互作用的一对力中,作用力和反作用力的命名是任意的 答案 D 考点二 超重和失重
4.为了研究超重与失重问题,某同学静止站在电梯中的体重计上观察示数变化。在电梯运动的某阶段,他发现体重计的示数大于自己实际体重,此时电梯的运动状态可能是( )
A.匀速上升 B.加速上升 C.匀速下降 D.加速下降 答案 B
5.(多选)如图所示,某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站立时,体重计的示数为A0,关于实验现象,
下列说法正确的是( )
A.“起立”过程,体重计的示数一直大于A0 B.“下蹲”过程,体重计的示数一直小于A0 C.“起立”、“下蹲”过程,都能出现体重计的示数大于A0
的现象
D.“起立”过程,先出现超重现象后出现失重现象 答案 CD
考点三 牛顿第二定律及其应用
6.(2016上海单科,4,3分)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车向右做匀加速运动时,球所受合外力的方向沿图中的( )
A.OA方向 B.OB方向 C.OC方向 D.OD方向 答案 D
7.(2015海南单科,8,5分)(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S1
和S2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a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g。在剪断的瞬间,( )
A.a1=3g B.a1=0 C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2
答案 AC
8.如图所示,质量m=0.78 kg的金属块放在水平桌面上,在大小F=3.0 N、方向与水平方向夹角θ=37°的拉力作用下,以v=4.0 m/s的速度向右做匀速直线运动。已知 sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取重力加速度g=10 m/s2
,
求:
(1)金属块与桌面间的动摩擦因数μ; (2)撤去拉力F后金属块在桌面上能滑行的距离d。 答案 (1)0.40 (2)2.0 m
9.如图所示,斜面AC长L=1 m,倾角θ=37°,CD段为与斜面平滑连接的水平地面。一个质量m=2 kg的小物块从斜面顶端A点由静止开始滑下。小物块与斜面、地面间的动摩擦因数均为μ=0.5。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2
,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8。求: (1)小物块在斜面上运动时的加速度大小a; (2)小物块滑到斜面底端C点时的速度大小v; (3)小物块在水平地面上滑行的时间t。 答案 (1)2 m/s2 (2)2 m/s (3)0.4 s
炼技法 【方法集训】 方法1 动力学中整体法与隔离法的应用 1.(2015课标Ⅱ,20,6分)(多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车
在西边拉着车厢以大小为 a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,
每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为 ( )
A.8 B.10 C.15 D.18 答案 BC
2.(2015课标Ⅱ,25,20分)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,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/s2。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/s2 1 m/s2 (2)4 s
方法2 动力学中的临界极值问题 3.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2
的木块。假定木块和木板之间
的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )
答案 A 4.如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离。下列说法正确的是( )
A.B和A刚分离时,弹簧长度等于原长 B.B和A刚分离时,它们的加速度为g
C.弹簧的劲度系数等于 D.在B与A分离之前,它们做匀加速直线运动 答案 C
5.如图所示,木板与水平地面间的夹角θ可以随意改变,当θ=30°时,可视为质点的一小物块恰好能沿着木板匀速下滑。若让该小物块从木板的底端以大小恒定的初速度v0=10 m/s沿木板向上运动,随着θ的改变,小物块
沿木板向上滑行的距离x将发生变化,重力加速度g取10 m/s2
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)求小物块与木板间的动摩擦因数; (2)当θ角为何值时,小物块沿木板向上滑行的距离最小,并求出此最小值。
答案 (1) (2)60° m
过专题 【五年高考】 A组 基础题组 1.(2014北京理综,19,6分)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是( )
A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置 B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
答案 A 2.(2014北京理综,18,6分)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 D
3.(2016海南单科,5,3分)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、
F2和F3,则( )
A.F1F3 C.F1>F3 D.F1=F3 答案 A
4.(2015课标Ⅰ,20,6分)(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v0、v1、t1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
5.[2015浙江自选,14(2),6分]一辆质量m1=3.0×103 kg的小货车因故障停在车道上,后面一辆质量m2=1.5×103 kg的轿车来不及刹车,直接撞入货车尾部失去动力。相撞后两车一起沿轿车运动方向滑行了s=6.75 m停下。已知车轮与路面间的动摩擦因数μ=0.6,求碰撞前轿车的速度大小。(重力加速度取g=10 m/s2
)
答案 27 m/s
B组 提升题组 1.(2018北京理综,20,6分)根据高中所学知识可知,做自由落体运动的小球,将落在正下方位置。但实际上,赤道上方200 m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6 cm处。这一现象可解释为,除重力外,由于地球自转,下落过程小球还受到一个水平向东的“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,上升过程该“力”水平向西,则小球( ) A.到最高点时,水平方向的加速度和速度均为零 B.到最高点时,水平方向的加速度和速度均不为零 C.落地点在抛出点东侧 D.落地点在抛出点西侧 答案 D
2.(2018课标Ⅲ,19,6分)(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程,( )