高考物理专题03牛顿定律备考强化训练7牛顿运动定律的应用(一)新人教

2017-2018学年高考物理专题03牛顿定律备考强化训练7牛顿运动定律的应用(一)新人教版 强化训练7 牛顿运动定律的应用(一) 牛顿运动三定律是力学的核心内容之一,也是历年高考物理命题的热点内容之一。本套强化训练搜集近年来各地高中物理高考真题、模拟题及其它极有备考价值的习题等筛选而成。

其主要目的在于进一步理解和掌握牛顿运动定律。能熟练地运用牛顿第二、三运动定律解决力-动关系问题、超失重问题以及较简单的连接体问题。重点是训练和考查对牛顿三定律的理解和运用牛顿第二定律解答动力学问题的能力。

一、破解依据 ㈠牛顿定律 1.第一运动定律惯性定律)物体具有惯性,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。

2.第二运动定律 ⑴大小或,其中F、Fx、Fy 分别表示物体所受合力及其分力;
即“a与v成正比,a与m成反比”。

⑵方向以上各式中力、加速度的方向均时刻保持一致。即“a与F方向一致”。

注若或,则或,牛二律转化为平衡条件。

3.第三运动定律F -F 负号表示方向相反,F、F各自作用在对方。即“等大、反向、异点、共线”。

㈡运动学公式(请见前文) ㈢常见的力(弹力 ;
滑动摩擦力 ;
介质阻力 或;
浮力 等等)。

㈣超、失重问题 ⑴,加速度向上;
⑵ ,加速度向下。

二、 精选习题 ㈠选择题(每小题5分,共40分) ⒈(17新课标I)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 A. B. C. D. 2.(15江苏)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-1所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力 图-1 A.t2s时最大 B.t2s时最小 C.t8.5s时最大 D.t8.5s时最小 3. (17海南)(5分)如图-2,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为μ.用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是( ) A.若μ≠0,则B.若μ≠0,则C.若μ0,则D.若μ0,则 图-2 4.(15新课标II)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;
当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩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 ⒌ (16上海)如图-3,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 图-3 (A)OA方向 (B)OB方向 (C)OC方向 (D)OD方向 ⒍(16海南)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-4所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0-5s,5-10s,10-15s内F的大小分别为F1、F2和F3,则 A.F1F3 C.F1F3 D.F1F3 图-4 ⒎15新课标I. 如图-5(a),一物块在t0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图-6(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 图-5 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 ⒏【15海南】如图-6,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,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时 图-6 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 ㈡填空题(共24分) 9.(15新课标II)(6分)某学生用图(a)琐事的实验装置测量物块与斜面的懂摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,物块下滑过程中所得到的只带的一部分如图(b)所示,图中标出了5个连续点之间的距离。

⑴物块下滑是的加速度a m/s2;
打点C点时物块的速度V m/s; ⑵已知重力加速度大小为g,求出动摩擦因数,还需测量的物理量是 (填正确答案标号) A 物块的质量 B 斜面的高度 C 斜面的倾角 10. 14深圳一模(8分)在“探究加速度与质量的关系”的实验中 1备有器材A.长木板;
B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带;
C.细绳、小车、砝码;
D.装有细沙的小桶;
E.薄木板;
F.毫米刻度尺;
还缺少的一件器材是________. 2实验得到如图7甲所示的一条纸带,相邻两个计数点的时间间隔为T;
B、C两点的间距x2和D、E两点的间距x4已量出,利用这两段间距计算小车加速度的表达式为________________. 甲 乙 丙 图-7 3某同学根据实验数据画出的a图线如图-8乙所示,从图线可得沙和沙桶的总质量为________ kg.g取10 m/s2 4另一位同学根据实验数据画出的a图像如图-8丙所示,则造成这一结果的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

11.13四川(10分)如图-8-1所示,某组同学借用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作,进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验 图-8 图2 ①为达到平衡阻力的目的,取下细绳及托盘,通过调整垫片的位置,改变长木板倾斜程度,根据打出的纸带判断小车是否做__________运动。

②连接细绳及托盘,放人砝码,通过实验得到图-8-2所示的纸带。纸带上0为小车运动起始时刻所打的点,选取时间间隔为0. 1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G。实验时小车所受拉力为0. 2N,小车的质量为0.2kg。

请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek,补填表中空格(结果保留至小数点后第四位)。

分析上述数据可知在实验误差允许的范围内W △Ek,与理论推导结果一致。

③实验前已测得托盘质量为7.710 -3kg,实验时该组同学放入托盘中的砝码质量应为___________kg(g取9.8m/s2,结果保留至小数点后第三位)。

㈢计算题(共36分) 12.(17全国2)(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相距和处分别设置一个挡板和一面小旗,如图-9所示。训练时,让运动员和冰球都位于起跑线上,教练员将冰球以初速度击出,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。重力加速度为。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。

图-9 13.(16四川)(12分)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-10竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面。一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止。已知货车质量是货物质量的4倍。货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;
货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍。货物与货车分别视为小滑块和平板,取cosθ1,sinθ0.1,g10 m/s2。求 (1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;

(2)制动坡床的长度。

图-10 14.17全国Ⅲ(12分)如图-11,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=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v0=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/s2.求 1B与木板相对静止时,木板的速度;

2A、B开始运动时,两者之间的距离. 图-11 四选做题 15.(16上海)(4分)地面上物体在变力F作用下由静止开始竖直向上运动,力F随高度x的变化关系如图-12所示,物体能上升的最大高为h,hH。当物体加速度最大时其高度为 ,加速度的最大值为 。

图-12 16. (15海南)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的( ) A.4倍 B. 2倍 C.倍 D. 倍 17. (14北京)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 18. (14山西大学附中)如图-13所示,水平光滑长杆上套有小物块A,细线跨过O点的轻小定滑轮一端连接A,另一端悬挂小物块B,C为O点正下方杆上一点,滑轮到杆距离OCh.开始时A位于P点,PO与水平方向的夹角为30.现将A、B由静止释放,则( ) 图-13 A.物块A由P点出发第一次到达C点过程中,加速度不断增大 B.物块B从释放到最低点过程中,动能不断增大 C.物块A在杆上长为2h的范围内做往复运动 D.物块B的机械能最小时,物块A的动能最大