2019年高考物理二轮复习 专题强化三 牛顿运动定律.doc

专题强化三 牛顿运动定律 一 选择题 本题共 10 小题 每小题 5 分 在每小题给出的四个选项中 有多项符合 题目要求的 全部选对的得 5 分 选对但不全的得 3 分 有选错的得 0 分 1 2018 上海市奉贤区一模 甲车快速倒车时车尾撞上静止的同型号的乙车车头 导 致两车司机受伤 甲车司机 乙车司机最有可能的伤情分别是 A 胸部受伤 胸部受伤 B 胸部受伤 背部受伤 C 背部受伤 胸部受伤 D 背部受伤 背部受伤 2 2018 肇庆一模 如图 甲 所示 某同学用拖把拖地 沿推杆方向对拖把施加推力 F 此时推力与水平方向的夹角为 1 且拖把刚好做匀速直线运动 从某时刻开始保持力 F 的大小不变 拖把与水平方向的夹角变为 2 如图 乙 所示 则拖把 A 将做加速运动 B 继续做匀速运动 C 将做曲线运动 D 可能静止 3 2018 衡水一模 如图所示 质量分别为 M 和 m 的 A B 两物体叠放在一起置于光 滑水平面上 两物体之间用轻弹簧相连 B 上表面水平且光滑 用水平拉力 F 向右拉 A 两 物体一起向右加速运动时 A B 间弹簧的长度为 L1 用水平拉力 F 向右拉 B 两物体一起 向右加速运动时 A B 间弹簧的长度为 L2 则弹簧的原长为 A B ML1 mL2M m mL1 ML2M m C D ML1 mL2M m mL1 ML2M m 4 2018 全国卷 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 使其向上做匀加速直线运动 以 x 表 示 P 离开静止位置的位移 在弹簧恢复原长前 下列表示 F 和 x 之间关系的图象可能正确 的是 5 多选 2018 洛阳二模 如图 长木板 C 置于光滑水平地面上 A B 两物块放在 木板上 已知 A B C 的质量 mA mC m mB 2 m A B 两物块与木板间的动摩擦因数都为 且最大静摩擦力等于滑动摩擦力 现用水平向左的力 F 作用在 A 物块上 当 F 由 0 逐 渐增大时 下列说法错误的是 A 当 F mg 时 A 与 C 开始相对滑动 B 当 F 2 mg 时 B 所受摩擦力大小为 4 mg3 C 一直增大 F B 的最大加速度为 g D 无论 F 多大 B 和 C 总保持相对静止 6 2018 太原二模 如图所示 足够长的 倾角为 30 的光滑斜面上 挡板 C 与斜 面垂直 质量均为 m 的 A B 两相同物块与劲度系数为 k 的轻弹簧两端相连 在 C 的作用下 处于静止状态 现给 A 施加沿斜面向上的恒力 F 使 A B 两物块先后开始运动 已知弹簧 始终在弹性限度内 下列判断正确的是 A 恒力 F 的值一定大于 mg B 物块 B 开始运动时 物块 A 的加速度为 F mgm C 物块 B 开始运动时 A 发生位移的值为 mg2k D 当物块 B 的速度第一次最大时 弹簧的形变量为 mgk 7 2018 潍坊二模 一架无人机质量为 2 kg 运动过程中空气阻力大小恒定 该无 人机从地面由静止开始竖直向上运动 一段时间后关闭动力 其 v t 图象如图所示 g 取 10 m s2 下列判断正确的是 A 无人机上升的最大高度为 72 m B 6 8 s 内无人机下降 C 无人机的升力大小为 28 N D 无人机所受阻力大小为 4 N 8 多选 2018 重庆模拟 如图所示 表面粗糙且足够长的传送带与水平面夹角为 以速度 v0逆时针匀速转动 在传送带的上端轻轻放置一个质量为 m 的小木块 小木块 的速度随时间变化的图象可能符合实际的是 9 2018 德州一模 如图所示 一质量为 M 2 kg 倾角为 45 的斜面体放在光 滑水平地面上 斜面上叠放一质量为 m 1 kg 的光滑楔形物块 物块在水平恒力 F 作用下 与斜面体一起恰好保持相对静止地向右运动 重力加速度为 g 10 m s2 下列判断正确的 是 A 物块对斜面的压力大小 FN 5 N2 B 斜面体的加速度大小为 a 5 m s 2 C 水平恒力大小 F 10 N D 若水平作用力 F 作用到 M 上系统仍保持相对静止 则 F 将变小 10 多选 2018 江苏一模 如图所示 两个物体 A 和 B 通过轻绳相连 绳与滑轮间 的摩擦可忽略不计 开始系统处于静止状态 各段轻绳均在竖直方向上 已知物体 B 的质 量为 m 重力加速度为 g 现对物体 B 施加一竖直向下 大小为 mg 的恒力 F 下列说法中正 确的是 A 物体 A 和动滑轮的总质量为 2m B 施加外力后 物体 B 的加速度大小为 g 12 C 施加外力后 物体 B 的加速度大小为 g 23 D 系统加速过程中 轻绳的张力大小为 mg 43 二 实验题 本题 1 小题 共 8 分 11 2018 云南师范大学附中模拟 为测定木块与桌面之间的动摩擦因数 某同学设 计了如图所示的装置进行实验 实验中 当木块 A 位于水平桌面上的 O 点时 重物 B 刚好 接触地面 不考虑 B 反弹对系统的影响 将 A 拉到 P 点 待 B 稳定后 A 由静止释放 最 终滑到 Q 点 分别测量 PO OQ 的长度 h 和 s 1 实验开始时 发现 A 释放后会撞到滑轮 为了解决这个问题 可以适当 填 增大 或 减小 重物 B 的质量 2 滑块 A 在 PO 段和 OQ 段运动的加速度的比值为 3 实验测得 A B 的质量分别为 m M 可得滑块与桌面间的动摩擦因数 的表达式 为 用 m M h s 表示 4 以下能减小实验误差的是 填序号 A 改变 h 测量多组 h 和 s 的值 算出结果求平均值 B 增加细线的长度 C 减小细线与滑轮的摩擦 三 计算题 本题共 4 小题 共 42 分 12 10 分 2018 宁波模拟 低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱 如图所示为某次 跳伞大赛运动员在一座高为 H 179 m 的悬崖边跳伞时的情景 运动员离开悬崖时先做自由 落体运动 一段时间后 展开降落伞 以 a 8 m s2的加速度匀减速下降 已知运动员和 伞包的总质量为 80 kg 为了运动员的安全 运动员落地时的速度不能超过 4 m s 求 1 运动员 含伞包 展开降落伞后所受的空气阻力 f 2 为了运动员的安全 展开伞时的最大速度是多少 3 如果以下落的快慢决定比赛的胜负 为了赢得比赛的胜利 运动员在空中运动的最 短时间是多大 13 10 分 2018 上海二模 如图所示 甲和乙是放在水平地面上的两个小物块 可 视为质点 质量分别为 m1 2 kg m2 3 kg 与地面间的动摩擦因数相同 初始距离 L 170 m 两者分别以 v1 10 m s 和 v2 2 m s 的初速度同时相向运动 经过 t 20 s 的 时间两者发生碰撞 求物块与地面间的动摩擦因数 某同学解法如下 因动摩擦因数相同 故它们在摩擦力作用下加速度的大小是相同的 由牛顿第二定律 得到加速度的大小 a g 设两物体在 t 20 s 的时间内运动路程分别为 s1和 s2 则有 s1 v1t at2 s2 v2t at2 考虑到 s1 s2 L 即可联立解出 12 12 你认为该同学的解答是否合理 若合理 请解出最后结果 若不合理 请说明理由 并用你自己的方法算出正确结果 14 10 分 2018 浙江名校第二次联考 如图所示 某次滑雪训练 运动员站在水平 雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力 F 84 N 而从静止向前滑行 其作用 时间为 t1 1 0 s 撤除水平推力 F 后经过 t2 2 0 s 他第二次利用滑雪杖对雪面的作用 获得同样的水平推力 作用距离与第一次相同 已知该运动员连同装备 可视为质点 的总 质量为 m 60 kg 在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为 Ff 12 N 求 1 第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移 2 t 3 0 s 时运动员的速度大小 3 该运动员第二次撤除水平推力后能滑行的最大距离 15 12 分 2018 海淀一模 如图所示 足够长的水平传送带沿顺时针方向以 v0 2 m s 的速度匀速转动 A B 两个完全相同的小物块从 M 点和 N 点同时以 v 4 m s 的初速度 相向运动 已知小物块 A B 在传送带上运动的过程中恰好不会发生碰撞 小物块 A B 均 可视为质点且与传送带间的动摩擦因数 0 4 重力加速度 g 取 10 m s2 求 1 两个小物块相对传送带运动时间的差值 2 M 点和 N 点之间的距离 专题强化三 牛顿运动定律 1 C 甲车快速倒车撞到乙车上而停止运动 由于惯性 甲车司机相对于甲车向后运 动而使背部受伤 乙车静止 乙车车头由于受到撞击而向后运动 乙车司机相对于乙车向 前运动而造成胸部受伤 C 选项正确 2 D 推力与水平方向的夹角为 1 拖把刚好做匀速直线运动 处于受力平衡状态 根据平衡条件可知 竖直方向上 Fsin 1 mg FN 水平方向上 Fcos 1 Ff 其中 Ff F N 解得 Fcos 1 Fsin 1 mg 拖把与水平方向的夹角增大为 2时 Fcos 2 Fsin 2 mg 拖把可能静止 D 选项正确 3 A 用水平拉力 F 向右拉 A 研究系统的受力情况 根据牛顿第二定律可知 F M m a1 研究物体 A 的受力 F kx1 ma1 其中 L0 L1 x1 同理 用水平拉力 F 向 右拉 B F M m a2 kx2 ma2 其中 L0 L2 x2 a1 a2 联立解得弹簧的原长 L0 A 选项正确 ML1 mL2M m 4 A 物块 P 开始处于平衡状态 重力与弹簧弹力等大反向 mg kx0 物块 P 做匀加 速直线运动 根据牛顿第二定律可知 F k x0 x mg ma 解得 F k x x0 m a g F x 图象为倾斜直线 纵轴截距为 m a g 故 A 选项正确 5 ABC 当系统相对静止时 研究 BC 整体的受力情况 最大静摩擦力为 fA mg 最大加速度 am 研究整体的受力情况 F 4 ma 即当 F 时 A 与 fA3 m g3 4 mg3 4 mg3 C 开始相对滑动 A 选项错误 当 F 2 mg 时 AC 相对滑动 BC 受到最大静摩擦力作用 加速度最大为 am 此时 B 受到的摩擦力大小为 2mam B C 选项错误 由 C 的 g3 2 mg3 分析可知 BC 间的静摩擦力足够提供 B 物体的加速度 无论 F 多大 B 和 C 始终保持相对 静止 D 选项正确 6 B 分析可知 弹簧弹力等于物块 B 沿斜面向下重力的分力时 开始运动 F 弹 mgsin30 如果此时物块 A 做减速运动 即 F F 弹 mgsin30 mg A 选项错误 物 块 B 开始运动时 物块 A 的加速度为 a B 选项正确 开始 F F弹 mgsin30 m F mgm 时 弹簧处于压缩状态 x1 物块 B 开始运动时 弹簧处于伸长状态 mgsin30 k mg2k x2 物块 A 发生位移 x x1 x2 C 选项错误 当物块 B 的速度第一次 mgsin30 k mg2k mgk 最大时 合力为零 kx mgsin30 弹簧的形变量 x D 选项错误 mg2k 7 D 速度 时间图象围成的面积表示位移大小 无人机上升的最大高度为 96 m A 选项错误 6 8 s 内 无人机竖直向上做匀减速直线运动 速度为正 B 选项错误 速度 时间图象的斜率表示加速度大小 6 8 s 内加速度大小 a2 12 m s2 根据牛顿第二定 律得 mg f ma2 解得无人机所受阻力大小 f 4 N D 选项正确 同理 0 6 s 内加速 度大小 a1 4 m s2 根据牛顿第二定律得 F mg f ma1 解得无人机的升力大小 F 32 N C 选项错误 8 BC 小物块初速度为零 受到沿倾斜传送带向下的滑动摩擦力作用 做匀加速直线 运动 由于传送带足够长 小物块后续与传送带共速 如果 mg cos mgsin 则小物 块受到沿倾斜传送带向上的摩擦力作用 向下做匀加速直线运动 加速度减小 C 选项正 确 如果 mg cos mgsin 小物块受力平衡 向下做匀速直线运动 B 选项正确 9 B 物块与斜面体保持相对静止 共同向右加速 根据牛顿第二定律可知 F M m a F 地 M m g 研究斜面体的受力情况 物块对斜面的压力为 F N 水平方 向上 FNsin Ma 竖直方向上 FNcos Mg F 地 联立解得 a 5 m s2 水平恒力 F 15 N 物块对斜面的压力 FN 10 N B 选项正确 A C 选项错误 若水平作用力 F2 作用到 M 上系统仍保持相对静止 则水平作用力方向向左 F M m a mgtan45 ma 联立解得 F 30 N 变大 D 选项错误 10 ACD 系统处于静止状态 物体 B 的重力等于绳子的拉力 根据动滑轮的规律可知 物体 A 和动滑轮的总质量为 2m A 选项正确 施加外力后 物体 B 的加速度等于物体 A 加 速度的二倍 对于物体 B F mg FT ma 对于物体 A 2FT 2 mg 2 m 联立解得 a2 a g F mg B 选项错误 C D 选项正确 23 43 11 1 减小 2 3 sh Mhm h s Ms 4 AC 解析 1 A 释放后会撞到滑轮 说明 A 的动能较大 根据能量守恒可知 B 重力势能 的减少量较大 故需要适当减小重物 B 的质量 进而减小 B 的动能 2 滑块 A 在 PO 段做匀加速直线运动 在 OQ 段做匀减速直线运动 根据运动学公式可 知 a 即加速度之比等于位移的反比 aOP aOQ s h v22x 3 滑块 A 在 PO 段运动过程中 根据牛顿第二定律可知 Mg mg M m aPO 滑块 A 在 OQ 段运动过程中 aOQ g 联立解得 Mhm h s Ms 4 改变 h 测量多组 h 和 s 的值 算出结果求平均值 可以减少偶然误差 A 选项正 确 减小细线与滑轮的摩擦 可以减少系统误差 C 选项正确 12 1 1 440 N 方向向上 2 40 m s 3 8 5 s 解析 1 展开降落伞后 分析运动员 含伞包 的受力情况 根据牛顿第二定律可知 f Mg Ma 解得 f 1 440 N 方向竖直向上 2 展开降落伞之前 运动员做自由落体运动 根据运动学公式可知 v 2 gx 20 展开降落伞之后 v2 v 2 a H x 20 联立解得 v0 40 m s 3 运动员在空中先做自由落体运动 后做匀减速直线运动时 在空中时间最短 自由落体运动过程中 t1 4 s v0g 匀减速直线运动的时间 t2 4 5 s v0 va 最短时间 t t1 t2 8 5 s 13 该同学解法不合理 因为未考虑物体是否停止 物块与地面间的动摩擦因数为 0 02 解析 解答与评分标准 该同学的解答不合理 因为四式联立 代入数据后解得 a 0 175 m s 2 经过时间 t 20 s 两物块的速度分别为 v 1 v1 at v 2 v2 at 代入数据得 v 1 6 5 m s v 2 1 5 m s v 2 0 表明物块乙在 20 s 之前就已经停止运动 故该同学解答不合理 正确解答 物块 2 停止运动前滑行的距离 s2 v22a 将相碰之前的位移关系 s1 s2 L 具体为 v1t at2 L 12 v22a 代入数据得 100 a2 15 a 1 0 解得 a 0 2 m s 2和 a 0 05 m s 2 舍去 再由 a g 得 0 02 14 1 1 2 m s 0 6 m 2 8 m s 3 5 2 m 解析 1 运动员利用滑雪杖获得的加速度为 a1 1 2 m s 2 F Ffm 第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小 v1 a1t1 1 2 m s 位移 x1 a1t 0 6 m 12 21 2 运动员停止使用滑雪杖后 加速度大小为 a2 经时间 t2速度变为 Ffm v 1 v1 a2t2 0 8 m s 3 第二次利用滑雪杖获得的速度大小 v2 则 v v 2 a1x12 21 第二次撤除水平推力后滑行的最大距离 x2 v22a2 解得 x2 5 2 m 15 1 1 s 2 5 m 解析 1 小物块受到的摩擦力提供加速度 根据牛顿第二定律可知 a g 4 m s 2 两个小物块恰好不发生碰撞 最终与传送带共速 小物块 A 向右减速至与传送带共速的过程 tA 0 5 s v v0a 小物块 B 向左减速至 0 再反向加速至与传送带共速的过程 tB 1 5 s v v0a 两个小物块相对传送带运动时间的差值 t tB tA 1 s 2 两小物块刚好不发生相撞 最终处于同一位置 tB 1 5 s 内 小物块 A 向右运动的位移 xA v0 tB tA 3 5 m v2 v202a 小物块 B 向左运动的位移 xB 1 5 m v2 v202a M 点和 N 点之间的距离 x xA xB 5 m