2017高考物理最新模拟题精选训练(受力分析与牛顿运动定律)专题07死结与活结问题(含解析)

高中物理牛顿运动定律的应用计算题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共20题）1、处于光滑水平面上的质量为2千克的物体，开始静止，先给它一个向东的6牛顿的力F1，作用2秒后，撤去F1，同时给它一个向南的8牛顿的力，又作用2秒后撤去，求此物体在这4秒内的位移是多少？2、一个质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g.g为重力加速度，求人对电梯的压力的大小．3、一物块从倾角为θ、长为s的斜面的项端由静止开始下滑,物块与斜面的滑动摩擦系数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时间.4、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示．取重力加速度g=10 m/s2．试利用两图线求出物块的质量及物块与地面间的动摩擦因数．5、如图所示，质量为m=1l kg的物块放在水平地面上，在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为50N的拉力F作用下，以大小为v0=l0m/s的速度向右做匀速直线运动，（取当地的重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求（1）物块与水平面间的动摩擦因数;（2）若撤去拉力F，物块经过3秒在水平地面上滑行的距离是多少?6、质量为2kg的物体，静止于水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。

现对物体施加一个大小为6N的水平力，此力作用一段时间后立即改变，改变后的力与原来比较，大小不变、方向相反。

再经过一段时间，物体的速度变为零。

如果这一过程物体的总位移为15m。

求：（1）力改变前后物体加速度的大小a1、a2分别为多少？（2）在这一过程物体的最大速度；（3）全过程的总时间。

（g=10m/s2）7、直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M。

攻破⾼中物理受⼒分析（3）-注意“死结”、“活结”问题书接上⽂这篇⽂章主要是要谈谈在我们受⼒分析的时候要避过的坑这就是我们要说的“死结” 和“ 活结”准确区分“死结”和“活结”不要掉⼊陷进“死结”“活结”区别什么是“死结”?什么是“活结”?我们可以这么简单理解不是⼀根绳⼦可以理解为死结是⼀根绳⼦可以理解为活结那么“活结”和“死结”的区别是什么呢？“死结”不是⼀根绳⼦，所以绳⼦的拉⼒是不⼀样的“活结”是⼀根绳⼦，所以绳⼦上的张⼒处处相同这么理解起来还是有⼀丢丢抽象下⾯我们来举例分析⼀下举例分析题⽬：⼀根绳⼦OA⼀端系于墙上，⼀段系在⼀根横杆的右端，横杆左端固定在墙上，在横杆右端下⽅⽤绳⼦OB掉⼀重物，已知绳⼦与横杆的⾓度为θ，重物的质量为m 问题：求横杆提供的⽀持是多少？分析：这是⼀根绳⼦还是两根绳⼦呢？显然这是两根绳⼦，所以，OA和OB这两段绳⼦的受⼒是不同的“死结”问题我们对O点受⼒分析O点受⼒分析对其正交分解，列式表达Tcosθ=FTsinθ=mg解得结果为F=mg/tanθ接着来对⽐下⾯的题⽬题⽬：⼀根横杆左端固定在墙壁上，横杆右端固定着⼀个忽略摩擦的定滑轮，⼀根细绳系在墙上并且穿过定滑轮下端掉着⼀重物，绳⼦与⽔平⾯的夹⾓为θ,重物的质量为G 问题：定滑轮提供的⽀持⼒是多少？分析：这题中的绳⼦是⼏段呢？明显是⼀段绳⼦，所以，对OA、OB其实就是⼀根绳⼦，在对O点受⼒分析的时候，OA、OB⾥⾯的拉⼒是⼀样⼤的“活结”问题我们画出O点的受⼒分析⼀定要注意，OA、OB段绳⼦拉⼒是⼀样的定滑轮对O点的受⼒还是和上题⼀样的⽔平向右吗？显然不是的我们接着分析OA段与OB段绳⼦拉⼒进⾏合成，合成出红⾊的F合这个⼒这个⼒的⽅向是OA与OB这两条线的⾓平分线这个⼒的⼤⼩呢？我们来求解⼀下我们要求解的是定滑轮提供的⽀持⼒定滑轮的⽀持⼒⼀定是与这个F合这个⼒等⼤反向所以最终O点的受⼒分析O的受⼒分析其中F⽀就是定滑轮提供的⽀持⼒F⽀=F合即可得解仔细对⽐以上两题，虽然两题的图形是差不多类似，但是解决⽅法完全不同！这是我希望同学们注意的“死结”“活结”问题不要在这⾥犯错~下⾯我再给⼀题题⽬：⽤⾐架晾晒⾐服，挂在⼀根绳⼦上，绳⼦左右两端系在两根竖直的杆⼦上问题：将右端绳⼦的结点往上移动⼀定举例，⾐架左右两边的绳⼦的拉⼒是变⼤？变⼩？不变？希望各位盆友可以下去⾃主完成，可以把答案留在评论区，欢迎你的留⾔总结“死结”是不同的绳⼦，绳⼦⾥⾯的张⼒不同“活结”是⼀根绳⼦，绳⼦⾥⾯的张⼒处处相等把握好这两点，你⼀定可以避免踩坑。

专题三 牛顿运动定律A 组 三年高考真题（2016～2014年）1.(2016·全国卷Ⅱ，19，6分)(难度★★★)(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2.(2016·江苏单科，9，4分)(难度★★★)(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3．(2015·安徽理综，15，6分)(难度★★)由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电量分别为q 1和q 2，其间距离为r 时，它们之间相互作用力的大小为F ＝k q 1q 2r 2，式中k 为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k 的单位应为 ( ) A ．kg·A 2·m 3B ．kg·A -2·m 3·s -4C ．kg·m 2·C -2D ．N·m 2·A -24．(2015·海南单科，8，5分)(难度★★★)(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 25．(2015·新课标全国Ⅱ，20，6分)(难度★★★)(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23a 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 ．186．(2015·新课标全国Ⅰ，20，6分)(难度★★★)(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7. (2015·海南单科，9，5分)(难度★★★)(多选)如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物块．开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑．当升降机加速上升时( )A．物块与斜面间的摩擦力减小B．物块与斜面间的正压力增大C．物块相对于斜面减速下滑D．物块相对于斜面匀速下滑8．(2015·重庆理综，5，6分)(难度★★★)若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )9．(2015·江苏单科，6，4分)(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10. (2014·北京理综，19，6分)(难度★★)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11．(2014·山东理综，15，6分)(难度★★)(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．t1B．t2C．t3D．t412．(2014·北京理综，18，6分)(难度★★)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13．(2016·四川理综，10，17分)(难度★★★★)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施，由制动坡床和防撞设施等组成，如图竖直平面内，制动坡床视为水平面夹角为θ的斜面。

第3讲 牛顿第二定律的应用高考·模拟·创新1．(2015年高考·海南卷)如图3－3－19，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时，升降机做匀速运动，物块相对于斜面匀速下滑，当升降机加速上升时( )图3－3－19A ．物块与斜面间的摩擦力减小B ．物块与斜面间的正压力增大C ．物块相对于斜面减速下滑D ．物块相对于斜面匀速下滑解析：当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式F f ＝μF N 可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故A 错误，B 正确；设斜面的倾角为θ，物体的质量为m ，当匀速运动时有mg sin θ＝μmg cos θ，即sin θ＝μcos θ，假设物体以加速度a 向上运动时，有 F N ＝m (g ＋a )cos θ，F f ＝μm (g ＋a )cos θ，因为sin θ＝μcos θ，所以m (g ＋a )sin θ＝μm (g ＋a )cos θ，故物体仍做匀速下滑运动，C 错误，D 正确．答案：BD2．(2014年高考·大纲全国卷)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动．当物块的初速度为v 时，上升的最大高度为H ，如图3－3－20所示；当物块的初速度为v 2时，上升的最大高度记为h .重力加速度大小为g .物块与斜坡间的动摩擦因数和h 分别为( )图3－3－20A ．tan θ和H 2B ．(v 22gH －1)tan θ和H 2C ．tan θ和H 4D ．(v 22gH －1)tan θ和H 4 解析：由受力分析可知其加速度a ＝g sin θ＋μg cos θ，由2ax ＝v 2－v 20有2(g sin θ＋μg cos θ)H ＝v 2，2(g sin θ＋μg cos θ)h ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22， 联立解得，h ＝H 4， μ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫v 22gH －1tan θ， 故选项D 正确．(也可用动能定理解)答案：D3．(2014年高考·四川卷)(多选)如图3－3－21所示，水平传送带以速度v 1匀速运动，小物体P 、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t ＝0时刻P 在传送带左端具有速度v 2，P 与定滑轮间的绳水平，t ＝t 0时刻P 离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P 速度随时间变化的图象可能是( )图3－3－21解析：若P 在传送带左端具有速度v 2小于v 1，则小物体P 受到向右的摩擦力，使P 加速运动，则有两种可能：一种是一直加速运动，二种是先加速运动后匀速运动，所以B 正确；若P 在传送带左端具有v 2速度大于v 1，则小物体P 受到向左的摩擦力，使P 减速运动，则有三种可能：一种是一直减速运动，二种是先减速运动后匀速运动，三种先减速运动到v 1，摩擦力反向，继续减速直到速度减为0，再反向加速运动并且摩擦力反向加速度不变，从左端滑出，所以C 选项正确．答案：BC4．(2015年高考·课标全国卷Ⅰ)如图3－3－22(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( )图3－3－22A ．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解析：小球滑上斜面的初速度v 0已知，向上滑行过程为匀变速直线运动，末速度0，那么平均速度即v 02，所以沿斜面向上滑行的最远距离s ＝v 02t 1，根据牛顿第二定律，向上滑行过程v 0t 1＝g sin θ＋μg cos θ，向下滑行v 1t 1＝g sin θ－μg cos θ，整理可得g sin θ＝v 0＋v 12t 1，从而可计算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数，选项AC 对．根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度s sin θ＝v 02t 1×v 0＋v 12gt 1＝v 0v 0＋v 14g，选项D 对．仅根据速度时间图象，无法找到物块质量，选项B 错．答案：ACD5．(2015年高考·课标全国卷Ⅰ)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 m ，如图3—3—23(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)。