專題07牛頓第二定律的應(yīng)用?七年高考(2018-2019)物理試題分項(xiàng)

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高三 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)


一、單項(xiàng)選擇題
1.【2019?上海?3】如圖,鳥沿虛線斜向上加速飛行,空氣對其作用力可能是()

A. B. C. D.
【答案】B

【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律.
2.【2013?海南卷】一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用,處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零,再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小。在此過程中,其他力保持不變,則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是()
A.a(chǎn)和v都始終增大 B.a(chǎn)和v都先增大后減小
C.a(chǎn)先增大后減小,v始終增大 D.a(chǎn)和v都先減小后增大
【答案】C
【解析】初始狀態(tài)質(zhì)點(diǎn)所受合力為零,當(dāng)其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零時(shí),質(zhì)點(diǎn)合力逐漸增大到最大,a逐漸增大到最大,質(zhì)點(diǎn)加速;當(dāng)該力的大小再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小時(shí),質(zhì)點(diǎn)合力逐漸減小到零,a逐漸減小到零,質(zhì)點(diǎn)仍然加速?梢,a先增大后減小,由于a和速度v始終同向,質(zhì)點(diǎn)一直加速,v始終增大,故C正確。
【考點(diǎn)定位】考查對牛頓第二定律及對速度時(shí)間關(guān)系的定性分析的理解。
3.【2019?福建卷】如圖,一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩跨過滑輪后,兩端分別懸掛質(zhì)量為 和 的物體 和 。若滑輪有一定大小,質(zhì)量為 且分布均勻,滑輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與繩之間無相對滑動(dòng),不計(jì)滑輪與軸之間的磨擦。設(shè)細(xì)繩對 和 的拉力大小分別為 和 ,已知下列四個(gè)關(guān)于 的表達(dá)式中有一個(gè)是正確的,請你根據(jù)所學(xué)的物理知識(shí),通過一定的分析判斷正確的表達(dá)式是()

A. B.
C. D.
【答案】C

【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律.
4.【2019?天津卷】如圖所示,A、B兩物塊疊放在一起,在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中B受到的摩擦力()

A.方向向左,大小不變B.方向向左,逐漸減小
C.方向向右,大小不變D.方向向右,逐漸減小
【答案】A
【解析】A、B兩物塊疊放在一起共同向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng),對A、B整體根據(jù)牛頓第二定律有 ,然后隔離B,根據(jù)牛頓第二定律有 大小不變,物體B做速度方向向右的勻減速運(yùn)動(dòng),故而加速度方向向左,摩擦力向左;
【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律
5.【2018-2019?安徽卷】如圖所示,放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑,若在物塊上再施加一豎直向下的恒力F,則()

A.物塊可能勻速下滑
B.物塊仍以加速度a勻加速下滑
C.物塊將以大于a的加速度勻加速下滑
D.物塊將以小于a的加速度勻加速下滑
【答案】C

【考點(diǎn)定位】考查力的分解、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其相關(guān)知識(shí).

6.【2019?北京卷】“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處,從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng),所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。據(jù)圖可知,此人在蹦極過程中最大加速度約為()

A.g B.2g C.3g D.4g
【答案】B
【解析】由題圖可知:繩子拉力F的最大值為9F0/5,最終靜止時(shí)繩子拉力為3F0/5=mg,根據(jù)牛頓第二定律得:9F0/5-3F0/5=ma,所以a=2g。B正確,A、C、D錯(cuò)誤。
【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律與圖像
7.【2018-2019?江蘇卷】如圖所示,一夾子夾住木塊,在力F作用下向上提升. 夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M,夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動(dòng),力F的最大值是()

A.2f(m+M) /M B.2f(m+M) /m
C.2f(m+M)/ M -(m+M)g D.2f(m+M) /m +(m+M)g
【答案】A

【考點(diǎn)定位】本題考查物體受力分析、牛頓第二定律及其相關(guān)知識(shí).
8.【2019?全國新課標(biāo)Ⅰ卷】如圖,用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速,加速度從零開始逐漸增大到某一值,然后保持此值,小球穩(wěn)定的偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))。與穩(wěn)定在豎直位置時(shí)相比,小球高度()

A.一定升高B.一定降低
C.保持不變D.升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定
【答案】A
【解析】試題分析:小車靜止時(shí),彈簧彈力等于小球重力即 ,彈簧原長設(shè)為 ,則小球豎直向下的的懸吊高度為 ,勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)橡皮筋彈力為F,橡皮筋和豎直方向夾角為 ,則有 ,橡皮筋長度為 ,可得小球豎直方向懸吊的高度為 ,所以小球高度升高,選項(xiàng)A對。
【考點(diǎn)定位】牛頓運(yùn)動(dòng)定律共點(diǎn)力的平衡
【方法技巧】本題是已知運(yùn)動(dòng),分析受力;靜止時(shí)彈力與重力平衡,加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈力與重力的合力水平向左。
二、多項(xiàng)選擇題
9.【2019?江蘇卷】如圖所示,一只貓?jiān)谧肋吤偷貙⒆啦紡聂~缸下拉出,魚缸最終沒有滑出桌面.若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相等,則在上述過程中()

A.桌布對魚缸摩擦力的方向向左
B.魚缸在桌布上的滑動(dòng)時(shí)間和在桌面上的相等
C.若貓?jiān)龃罄Γ~缸受到的摩擦力將增大
D.若貓減小拉力,魚缸有可能滑出桌面
【答案】BD

【考點(diǎn)定位】力與運(yùn)動(dòng)
【方法技巧】本題重在分析清楚魚缸的受力情況、運(yùn)動(dòng)情況。先在桌布上加速,后在桌面上減速。魚缸受桌布的滑動(dòng)摩擦力與貓拉力的大小無關(guān)。
10.【2018-2019?四川卷】如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸(未連接),彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0,此時(shí)物體靜止。撤去F后,物體開始向左運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0。物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。則()

A.撤去F后,物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),再做勻減速運(yùn)動(dòng)
B.撤去F后,物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為 -μg
C.物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為2
D.物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為μmg(x0- )
【答案】BD
【解析】彈簧彈力一直變化,物體不可能做勻變速運(yùn)動(dòng),A、C錯(cuò)誤。撤去F后,由牛頓第二定律得 B正確。當(dāng)kx = μmg時(shí)物體速度最大,克服摩擦力做功為μmg(x0-x)= μmg(x0- ),D正確。
【考點(diǎn)定位】本題考查胡克定律,摩擦力,牛頓第二定律,功的計(jì)算及其相關(guān)
11.【2013?浙江卷】如圖所示,總質(zhì)量為460kg的熱氣球,從地面剛開始豎直上升時(shí)的加速度為0.5m/s2,當(dāng)熱氣球上升到180m時(shí),以5m/s的速度向上勻速運(yùn)動(dòng)。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變,上升過程中熱氣球總質(zhì)量不變,重力加速度g=10m/s2。關(guān)于熱氣球,下列說法正確的是()

A.所受浮力大小為4830N
B.加速上升過程中所受空氣阻力保持不變
C.從地面開始上升10s后的速度大小為5m/s
D.以5m/s勻速上升時(shí)所受空氣阻力大小為230N
【答案】AD

【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律的綜合應(yīng)用.
12.【2019?江蘇卷】如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g,F(xiàn)對A施加一水平拉力F,則()

A.當(dāng)F<2μmg時(shí),A、B都相對地面靜止
B.當(dāng)F= 時(shí),A的加速度為
C.當(dāng)F>3μmg時(shí),A相對B滑動(dòng)
D.無論F為何值,B的加速度不會(huì)超過
【答案】BCD
【解析】根據(jù)題意可知,B與地面間的最大靜摩擦力為:fBm= ,因此要使B能夠相對地面滑動(dòng),A對B所施加的摩擦力至少為:fAB=fBm= ,A、B間的最大靜摩擦力為:fABm=2μmg,因此,根據(jù)牛頓第二定律可知當(dāng)滿足: = ,且 ≤fAB<2μmg,即 ≤F<3μmg時(shí),A、B將一起向右加速滑動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;當(dāng)F≥3μmg時(shí),A、B將以不同的加速度向右滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有:F-2μmg=2maA,2μmg- =maB,解得:aA= -μg,aB= ,故選項(xiàng)C、D正確;當(dāng)F= 時(shí),aA=aB= = ,故選項(xiàng)B正確。
【考點(diǎn)定位】本題主要考查了牛頓第二定律的應(yīng)用,以及處理連接體的方法問題,屬于中檔題。
13.【2019?全國新課標(biāo)Ⅱ?20】在一東西向的水平直鐵軌上,停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂一大小為a的加速度向東行駛時(shí),鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F;當(dāng)機(jī)車在西邊拉著這列車廂一大小為 a的加速度向東行駛時(shí),鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦,每節(jié)車廂質(zhì)量相同,則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()
A.8 B.10 C.15 D.18
【答案】BC

【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律。
14.【2019?海南?9】如圖所示,升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面,斜面上放一物體,開始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng),物塊相對斜面勻速下滑,當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)()

A.物塊與斜面間的摩擦力減小
B.物塊與斜面間的正壓力增大
C.物塊相對于斜面減速下滑
D.物塊相對于斜面勻速下滑
【答案】BD

【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律。
三、非選擇題
15.【2019?上海卷】如圖,為測量作勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車的加速度,將寬度均為b的擋光片A、B固定在小車上,測得二者間距為d。
(1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時(shí),測得兩擋光片先后經(jīng)過的時(shí)間 和 ,則小車加速度 .

(2)(多選題)為減小實(shí)驗(yàn)誤差,可采取的方法是()
A.增大兩擋光片寬度 B.減小兩擋光片寬度
C.增大兩擋光片間距 D.減小兩擋光片間距
【答案】(1) (2)BC
【解析】(1)擋光片經(jīng)過A,B兩點(diǎn),由于時(shí)間較短,可用平均速度代替瞬時(shí)速度,則小車經(jīng)過A、B兩點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為: ,
根據(jù)速度-位移關(guān)系公式有: ,得
(2)b越小,所測的平均速度越接近瞬時(shí)速度,d越大初速度、與末速度差距越大,速度平方差越大,相對誤差越。
【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律
16.【2018-2019?上海卷】如圖,將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上,與桿夾角θ=53°的拉力F,使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運(yùn)勸,求F的大小。

【答案】
【解析】令 ,當(dāng) 時(shí),桿對環(huán)的彈力向上,受力如圖

由牛頓定律 ,

【考點(diǎn)定位】本題考查牛頓第二定律及其相關(guān)知識(shí)。
17.【2019?上海卷】如圖,水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為 的固定斜面,斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時(shí),箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),然后改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止,經(jīng)過的總路程為s,運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為v。

(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。
(2)若a>g tan ,求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。
【答案】(1) (2)左壁作用力為0,頂部作用力
【解析】(1)勻加速階段,運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ,平均速度
勻減速階段,運(yùn)動(dòng)時(shí)間 ,平均速度
全程則有
整理可得


水平豎直方向正交分解可得
水平方向
整理可得 ,即頂部作用力為
考點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定律。
18.【2019?新課標(biāo)Ⅱ卷】為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力,教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1(s1<s0)處分別設(shè)置一個(gè)擋板和一面小旗,如圖所示。訓(xùn)練時(shí),讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上,教練員將冰球以初速度v0擊出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板;冰球被擊出的同時(shí),運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí),運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過程中做勻加速運(yùn)動(dòng),冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1。重力加速度大小為g。求

(1)冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)設(shè)冰球與冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則冰球在冰面上滑行的加速度a1=μg①
由速度與位移的關(guān)系知?2a1s0=v12?v02②
聯(lián)立①②得 ③

【考點(diǎn)定位】牛頓第二定律;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
【名師點(diǎn)睛】此題主要考查勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的應(yīng)用;分析物理過程,找到運(yùn)動(dòng)員和冰球之間的關(guān)聯(lián),并能靈活選取運(yùn)動(dòng)公式;難度中等。


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