2020屆高考物理 精準培優(yōu)專練四 牛頓運動定律及其應用(含解析)

上傳人:Sc****h 文檔編號:100248751 上傳時間:2022-06-02 格式:DOCX 頁數(shù):11 大?。?.20MB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
2020屆高考物理 精準培優(yōu)專練四 牛頓運動定律及其應用(含解析)_第1頁
第1頁 / 共11頁
2020屆高考物理 精準培優(yōu)專練四 牛頓運動定律及其應用(含解析)_第2頁
第2頁 / 共11頁
2020屆高考物理 精準培優(yōu)專練四 牛頓運動定律及其應用(含解析)_第3頁
第3頁 / 共11頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

22 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《2020屆高考物理 精準培優(yōu)專練四 牛頓運動定律及其應用(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考物理 精準培優(yōu)專練四 牛頓運動定律及其應用(含解析)(11頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、牛頓運動定律及其應用 1.高考對牛頓第二定律內(nèi)容的要求較高,從歷年命題看,命題主要集中在三個方面:結(jié)合運動學規(guī)律綜合分析動力學的兩類問題;交替使用整體法與隔離法處理連接體問題、臨界問題;以實際應用為背景,考查思維轉(zhuǎn)換、實際建模等綜合問題。 2.兩個常見模型的注意點: (1)“滑塊—木板”模型問題中,靠摩擦力帶動的那個物體的加速度有最大值:。 (2)傳送帶靠摩擦力帶動(或阻礙)物體運動,物體速度與傳送帶速度相同時往往是摩擦力突變(從滑動摩擦力變?yōu)闊o摩擦力或從滑動摩擦力變?yōu)殪o摩擦力)之時。 二、考題再現(xiàn) 典例1.(2019?全國III卷?20)如圖(a),物塊和木板疊放在實驗臺上,

2、物塊用一不可伸長的細繩與固定在實驗臺上的力傳感器相連,細繩水平。t=0時,木板開始受到水平外力F的作用,在t=4 s時撤去外力。細繩對物塊的拉力f隨時間t變化的關(guān)系如圖(b)所示,木板的速度v與時間t的關(guān)系如圖(c)所示。木板與實驗臺之間的摩擦可以忽略。重力加速度取10 m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出(  ) 圖(a)圖(b)圖(c) A.木板的質(zhì)量為1 kg B.2 s~4 s內(nèi),力F的大小為0.4 N C.0~2 s內(nèi),力F的大小保持不變 D.物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2 典例2.(2018?全國I卷?15)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜

3、止狀態(tài)?,F(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運動。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復原長前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是(  ) 三、對點速練 1.如圖所示,物體A、B由跨過定滑輪且不可伸長的輕繩連接,由靜止開始釋放,在物體A加速下降的過程中,下列判斷正確的是(  ) A.物體A和物體B均處于超重狀態(tài) B.物體A和物體B均處于失重狀態(tài) C.物體A處于超重狀態(tài),物體B處于失重狀態(tài) D.物體A處于失重狀態(tài),物體B處于超重狀態(tài) 2.(多選)為了備戰(zhàn)2020年東京奧運會,我國羽毛球運動員進行了如圖所示的原地縱跳摸高訓練。已知質(zhì)量m=50 kg的運

4、動員原地靜止站立(不起跳)摸高為2.10 m,比賽過程中,該運動員先下蹲,重心下降0.5 m,經(jīng)過充分調(diào)整后,發(fā)力跳起摸到了2.90 m的高度。若運動員起跳過程視為勻加速運動,忽略空氣阻力影響,g取10 m/s2。則(  ) A.運動員起跳過程處于超重狀態(tài) B.起跳過程的平均速度比離地上升到最高點過程的平均速度大 C.起跳過程中運動員對地面的壓力為960 N D.從開始起跳到雙腳落地需要1.05 s 3.如圖所示,質(zhì)量為m的球置于斜面上,被一個豎直擋板擋住。現(xiàn)用一個水平向右的力F拉斜面,使斜面在水平面上向右做加速度為a的勻加速直線運動,忽略一切摩擦,下列說法正確的是(  ) A.斜

5、面和擋板對球的彈力的合力等于ma B.若加速度足夠大,斜面對球的彈力可能為零 C.若加速度足夠小,則豎直擋板對球的彈力可能為零 D.若加速度不斷的增大,斜面對球不僅有彈力,而且該彈力是一個定值 4. 如圖所示,水平桌面上放置一個傾角為45°的光滑楔形滑塊A,一細線的一端固定于楔形滑塊A的頂端O處,細線另一端拴一質(zhì)量為m=0.2 kg的小球。若滑塊與小球一起以加速度a向左做勻加速運動,取g= 10 m/s2,則下列說法正確的是(  ) A.當a=5 m/s2時,滑塊對球的支持力為N B.當a=15 m/s2時,滑塊對球的支持力為N C.當a=5 m/s2時,地面對A的支持力

6、一定大于兩個物體的重力之和 D.當a=15 m/s2時,地面對A的支持力一定小于兩個物體的重力之和 5.(多選)如圖甲所示,物塊的質(zhì)量m=1 kg,初速度v0=10 m/s,在一水平向左的恒力F作用下從O點沿粗糙的水平面向右運動,某時刻恒力F突然反向,整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標變化的關(guān)系圖象如圖乙所示,g=10 m/s2,則(  ) A.0~5 s內(nèi)物塊做勻減速運動 B.在t=1 s時刻恒力F反向 C.恒力F大小為10 N D.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.3 6.(多選)傳送帶在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中都有著廣泛的應用。如圖甲,傾角為θ的傳送帶以恒定速率逆時針轉(zhuǎn)動,現(xiàn)將

7、m=2 kg的貨物放在傳送帶上的A點,貨物與傳送帶的速度v隨時間t變化的圖象如圖乙,整個過程傳送帶是繃緊的,貨物經(jīng)過1.2 s到達B點,已知重力加速度g=10 m/s2。下列說法正確的是(  ) A.貨物在0.2~1.2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2 B.A、B兩點的距離為1.5 m C.貨物從A運動到B的過程中,貨物與傳送帶間因摩擦產(chǎn)生的熱量為2.4 J D.貨物從A運動到B的過程中,傳送帶對貨物做的功為6.4 J 7.(多選)一塊足夠長的白板,位于水平桌面上,處于靜止狀態(tài),一石墨塊(可視為質(zhì)點)靜止在白板上,石墨塊與白板間有摩擦,滑動摩擦系數(shù)為μ。突然,使白板以恒定的速度v0做

8、勻速直線運動,石墨塊將在板上劃下黑色痕跡。經(jīng)過某段時間t,令白板突然停下,以后不再運動。在最后石墨塊也不再運動時,白板上黑色痕跡的長度可能是(已知重力加速度為g,不計石墨與板摩擦劃痕過程中損失的質(zhì)量)(  ) A. B. C. D.v0t 8.(多選)傾角為θ的斜面固定在水平面上,在斜面上放置一長木板,木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ。平行于斜面的力傳感器上端連接木板,下端連接一光滑小球,如圖所示。當木板固定時,傳感器的示數(shù)為F1。現(xiàn)由靜止釋放木板,木板沿斜面下滑的過程中,傳感器的示數(shù)為F2。則下列說法正確的是(  ) A.若μ=0,則F1=F2 B

9、.若μ=0,則F2=0 C.若μ≠0,則μ=tanθ D.若μ≠0,則μ= 【答案】BD 【解析】當木板固定時,對小球分析,根據(jù)共點力平衡有:F1=mgsinθ,靜止釋放木板,木板沿斜面下滑的過程中,若μ=0,則整體沿斜面下滑時根據(jù)牛頓第二定律可得:Mgsinθ=Ma,解得:a=gsinθ,再以小球為研究對象,則有:mgsinθ-F2=ma,解得:F2=0,故A錯誤、B正確;當木板沿斜面下滑時,若μ≠0,對整體分析,根據(jù)牛頓第二定律可得加速度為:a=gsinθ-μgcosθ,隔離對小球分析有:mgsinθ-F2=ma,解得:F2=μmgcosθ,則有:,解得:,故C錯誤、D正確。 9

10、. 一長木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物塊;在木板右方有一墻壁,木板右端與墻壁的距離為4.5 m,如圖甲所示。t=0時刻開始,小物塊與木板一起以共同速度向右運動,直至t=1 s時木板與墻壁 碰撞(碰撞時間極短)。碰撞前后木板速度大小不變,方向相反;運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1 s時間內(nèi)小物塊的v-t圖線如圖乙所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍,重力加速度大小g取10 m/s2。求: (1)木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2; (2)木板的最小長度; (3)木板右端離墻壁的最終距離。 10.某

11、工廠用傾角為37°的傳送帶把貨物由低處運送到高處,已知傳送帶總長為L=50 m,正常運轉(zhuǎn)的速度為v=4 m/s。一次工人剛把M=10 kg的貨物放到傳送帶上的A處時停電了,為了不影響工作的進度,工人拿來一塊m=5 kg帶有掛鉤的木板,把貨物放到木板上,通過定滑輪用繩子把木板拉上去。貨物與木板及木板與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)均為0.8。(物塊與木板均可看成質(zhì)點,g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)為了把貨物拉上去又不使貨物相對木板滑動,求工人所用拉力的最大值; (2)若工人用F=189 N的恒定拉力把貨物拉到L/5處時來電了,工人隨即撤去拉力,求此時貨物

12、與木板的速度大??; (3)來電后,還需要多長時間貨物能到達B處?(不計傳送帶的加速時間) 答案 二、考題再現(xiàn) 典例1.【解析】分析知木板受到的摩擦力f?=f。0~2 s,木板靜止,F(xiàn)=f?,F(xiàn)逐漸增大,所以C錯誤。4 s~5 s,木板加速度大小a2=0.2 m/s2,對木板受力分析,f?=ma2=0.2 N,得m=1 kg,所以A正確。2 s~4 s,對木板有F-f?=ma1,F(xiàn)=f?+ma1=0.4 N,所以B正確。由于無法確定物塊的質(zhì)量,則盡管知道滑動摩擦力大小,仍無法確定物塊與木板間的動摩擦因數(shù),故D錯誤。 【答案

13、】AB 典例2.【解析】假設(shè)物塊靜止時彈簧的壓縮量為x0,則由力的平衡條件可知kx0=mg,在彈簧恢復原長前,當物塊向上做勻加速直線運動時,由牛頓第二定律得F+k(x0-x)-mg=ma,由以上兩式解得F=kx+ma,顯然F和x為一次函數(shù)關(guān)系,且在F軸上有截距,則A正確,B、C、D錯誤。 【答案】A 三、對點速練 1.【答案】D 【解析】A加速下降,則加速度向下,輕繩的拉力小于重力,故A處于失重狀態(tài);同時B加速上升,則加速度向上,輕繩的拉力大于重力,故B處于超重狀態(tài)。故A、B、C錯誤,D正確。 2.【答案】AD 【解析】運動員離開地面后做豎直上拋運動,根據(jù)可知;在起跳過程中可

14、視為勻加速直線運動,加速度方向豎直向上,所以運動員起跳過程處于超重狀態(tài),根據(jù)速度位移公式可知,解得,對運動員根據(jù)牛頓第二定律可知,解得,根據(jù)牛頓第三定律可知,對地面的壓力為1560N,故選項A正確,C錯誤;在起跳過程中做勻加速直線運動,起跳過程的平均速度,運動員離開地面后做豎直上拋運動,離地上升到最高點過程的平均速度,故選項B錯誤;起跳過程運動的時間,起跳后運動的時間,故運動的總時間,故選項D正確。 3.【答案】D 【解析】以小球為研究對象,分析受力情況,如圖,受重力mg、豎直擋板對球的彈力F2和斜面的彈力F1.根據(jù)牛頓第二定律知小球所受的合力為ma,即重力、斜面和擋板對球的彈力三個力

15、的合力等于ma,面和擋板對球的彈力的合力不等于ma,故A錯誤。設(shè)斜面的加速度大小為a,根據(jù)牛頓第二定律得豎直方向:F1cosθ=mg①,水平方向:F2﹣F1sinθ=ma②,由①看出,斜面對球的彈力F1大小不變,與加速度無關(guān),不可能為零。由②看出,若加速度足夠小時,F(xiàn)2=F1sinθ=mgtanθ≠0,故BC錯誤。若F增大,a增大,斜面的彈力F1大小不變。故D正確。 4.【答案】A 【解析】設(shè)加速度為a0時小球?qū)瑝K的壓力等于零,對小球受力分析,受重力、拉力,根據(jù)牛頓第二定律,有:水平方向:F合=Fcos45°=ma0;豎直方向:Fsin45°=mg,解得a0=g。當a=5m/s2時,小球

16、未離開滑塊,水平方向:Fcos45°-FNcos45°=ma;豎直方向:Fsin45°+FNsin45°=mg,解得FN=N,故A正確;當a=15m/s2時,小球已經(jīng)離開滑塊,只受重力和繩的拉力,滑塊對球的支持力為零,故B錯誤;當系統(tǒng)相對穩(wěn)定后,豎直方向沒有加速度,受力平衡,所以地面對A的支持力一定等于兩個物體的重力之和,故C,D錯誤。 5.【答案】BD 【解析】物體勻減速直線運動的加速度大小為:,勻加速直線運動的加速度大小為:,根據(jù)牛頓第二定律得:F+f=ma1,F(xiàn)﹣f=ma2,聯(lián)立兩式解得:F=7N,f=3N,則動摩擦因數(shù)為:,物體勻減速直線運動的時間為:,即在0﹣1s內(nèi)做勻減速直線運

17、動,1s后恒力F反向,做勻加速直線運動。故BD正確,AC錯誤。 6.【答案】AC 【解析】由加速度的定義知:貨物在0.2~1.2 s內(nèi)的加速度為:,故A正確;物塊在傳送帶上先做勻加速直線運動,當速度達到傳送帶速度,仍做勻加速直線運動,所以物塊由A到B的間距對應圖象所圍梯形的“面積”,為:x=×1×0.2+×(1+2)×1=1.6m,故B錯誤;由v-t圖象可知,物塊在傳送帶上先做a1勻加速直線運動,加速度為:,對物體受摩擦力,方向向下,重力和支持力,得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1①;同理,做a2的勻加速直線運動,對物體受力分析受摩擦力,方向向上,重力和支持力,得:mgsinθ-μm

18、gcosθ=ma2②,聯(lián)立①②解得:sinθ=0.3,μgcosθ=2,根據(jù)功能 關(guān)系,貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力乘以相對位移,f=μmgcosθ=4N,做a1勻加速直線運動,位移為:x1=×1×0.2=0.1m,皮帶位移為:x皮=1×0.2=0.2m,相對位移為:△x1=x皮-x1=0.2-0.1=0.1m,同理,做a2勻加速直線運動,位移為:x2=×(1+2)×1=1.5m,x皮2=1×1=1m,相對位移為:△x2=x2-x皮2=0.5m,故兩者之間的總相對位移為:△x=△x1+△x2=0.6m,貨物與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為:Q=W=f△x=4×0.6J=2.4J,故C正確

19、;根據(jù)功能關(guān)系,由C中可知:f=μmgcosθ=4N,做a1勻加速直線運動,由圖象知位移為:x1=0.1m,物體受摩擦力,方向向下,摩擦力做正功為:Wf1=fx1=4×0.1=0.4J,同理做a2勻加速直線運動,由圖象知位移為:x2=1.5m,物體受摩擦力,方向向上,摩擦力做負功為:Wf2=-fx2=-4×1.5=-6J,所以整個過程,傳送帶對貨物做功大小為:6J-0.4J=5.6J,故D錯誤。 7.【答案】AC 【解析】在時間t內(nèi),石墨可能一直勻加速,也可能先加速后勻速;石墨加速時,根據(jù)牛頓第二定律,有μmg=ma,解得a=μg。①如果時間t內(nèi)一直加速,加速的位移為,故相對白板的位移為;

20、②如果先加速,后勻速,位移為,故相對白板的位移為;③如果加速的末速度恰好等于v0,則,故相對白板的位移為。經(jīng)過時間t后,白板靜止后,石墨做減速運動,加速度大小不變,故相對白板沿原路返回,故白板上黑色痕跡的長度等于加速時相對薄板的位移;故選AC。 8.【答案】BD 【解析】當木板固定時,對小球分析,根據(jù)共點力平衡有:F1=mgsinθ,靜止釋放木板,木板沿斜面下滑的過程中,若μ=0,則整體沿斜面下滑時根據(jù)牛頓第二定律可得:Mgsinθ=Ma,解得:a=gsinθ,再以小球為研究對象,則有:mgsinθ-F2=ma,解得:F2=0,故A錯誤、B正確;當木板沿斜面下滑時,若μ≠0,對整體分析,根

21、據(jù)牛頓第二定律可得加速度為:a=gsinθ-μgcosθ,隔離對小球分析有:mgsinθ-F2=ma,解得:F2=μmgcosθ,則有:,解得:,故C錯誤、D正確。 9.【答案】(1)0.1 0.4 (2)6.0 m (3)6.5 m 【解析】(1)規(guī)定向右為正方向.木板與墻壁相碰前,小物塊和木板一起向右做勻變速運動,設(shè)加速度為a1,小物塊和木板的質(zhì)量分別為m和M。由牛頓第二定律有 -μ1(m+M)g=(m+M)a1 ① 由題圖乙可知,木板與墻壁碰撞前的瞬間速度v1=4 m/s,由運動學公式得 v1=v0+a1t1 ② x0=v0t1+a1t ③ 式中,t1=1 s,x0=4

22、.5 m是木板與墻壁碰撞前的位移,v0是小物塊和木板開始運動時的速度。 聯(lián)立①②③式和題給條件解得μ1=0.1 ④ 在木板與墻壁碰撞后,木板以-v1的初速度向左做勻變速運動,小物塊以v1的初速度向右做勻變速運動。設(shè)小物塊的加速度為a2,由牛頓第二定律有-μ2mg=ma2 ⑤ 由題圖乙可得a2= ⑥ 式中,t2=2 s,v2=0,聯(lián)立⑤⑥式和題給條件解得μ2=0.4. ⑦ (2)設(shè)碰撞后木板的加速度為a3,經(jīng)過時間Δt,木板和小物塊剛好具有共同速度v3.由牛頓第二定律及運動學公式得 μ2mg+μ1(M+m)g=Ma3 ⑧ v3=-v1+a3Δt ⑨ v3=v1+a2Δt ⑩ 碰

23、撞后至木板和小物塊剛好達到共同速度的過程中,木板運動的位移為x1=Δt ? 小物塊運動的位移為x2=Δt ? 小物塊相對木板的位移為Δx=x2-x1 ? 聯(lián)立④⑥⑦⑧⑨⑩???式,并代入數(shù)據(jù)解得Δx=6.0 m ? 因為運動過程中小物塊始終沒有脫離木板,所以木板的最小長度應為6.0 m。 (3)在小物塊和木板具有共同速度后,兩者向左做勻變速運動直至停止,設(shè)加速度為a4,此過程中小物塊和木板運動的位移為x3。由牛頓第二定律及運動學公式得 μ1(m+M)g=(m+M)a4 ? 0-v=2a4x3 ? 碰撞后木板運動的位移為x=x1+x3 ? 聯(lián)立④⑥⑦⑧⑨⑩????式,并代入數(shù)據(jù)

24、解得x=-6.5 m 木板右端離墻壁的最終距離為6.5 m。 10.【答案】(1)192N (2) (3) 【解析】(1)設(shè)最大拉力為Fm,貨物與木板之間的靜摩擦力達到最大值,設(shè)此時的加速度為a1,對貨物分析根據(jù)牛頓第二定律得: 得: 對貨物與木板整體分析根據(jù)牛頓第二定律得: 得: Fm=192N (2)設(shè)工人拉木板的加速度為a2,根據(jù)牛頓第二定律得: 解得: 設(shè)來電時木板的速度為v1,根據(jù)運動學公式得: 得: (3)由于,所以來電后木板繼續(xù)加速,加速度為a3 設(shè)經(jīng)過t1木板速度與傳送帶速度相同, 得: 設(shè)t1內(nèi)木板加速的位移為x1, 得: 共速后,木板與傳送帶相對靜止一起勻速運動,設(shè)勻速運動的時間為t2,勻速運動的位移為x2,則 得: 得: 所以來電后木板再需要運動t=t1+t2=11.25 s。 11

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!

五月丁香婷婷狠狠色,亚洲日韩欧美精品久久久不卡,欧美日韩国产黄片三级,手机在线观看成人国产亚洲