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1、2009年高考牛頓運(yùn)動(dòng)定律試題匯編
(2009年高考山東理綜卷)22.圖示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。斜面軌道傾角為30°,質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為。木箱在軌道端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱,然后木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,與輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,再重復(fù)上述過程。下列選項(xiàng)正確的是( )
A.m=M
B.m=2M
C.木箱不與彈簧接觸時(shí),上滑的加速度大于下滑的加速度
D.在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中,減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能
答案
2、:BC
解析:受力分析可知,下滑時(shí)加速度為,上滑時(shí)加速度為,所以C正確。設(shè)下滑的距離為l,根據(jù)能量守恒有,得m=2M。也可以根據(jù)除了重力、彈性力做功以外,還有其他力(非重力、彈性力)做的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量,B正確。在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中,減少的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能和內(nèi)能,所以D不正確。
(2009年高考寧夏理綜卷)14. 在力學(xué)理論建立的過程中,有許多偉大的科學(xué)家做出了貢獻(xiàn)。關(guān)于科學(xué)家和他們的貢獻(xiàn),下列說法正確的是
A. 伽利略發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律
B. 卡文迪許通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了引力常量
C.牛頓最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因
D.笛卡爾對(duì)牛頓
3、第一定律的建立做出了貢獻(xiàn)
【答案】BD。
【解析】行星運(yùn)動(dòng)定律是開普勒發(fā)現(xiàn)的A錯(cuò)誤;B正確;伽利略最早指出力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,C錯(cuò)誤;D正確。
(2009年高考廣東物理卷)
8.某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,至?xí)r間段內(nèi),彈簧秤的示數(shù)如圖5所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?
【答案】A。
【解析】由圖5可知,在t0-t1時(shí)間內(nèi),彈簧秤的示數(shù)小于實(shí)際重量,則處于失重狀態(tài),此時(shí)具有向下的加速度,在t1-t2階段彈簧秤示數(shù)等于實(shí)際重量,則既不超重也不失重,在t2-t3階段,彈簧秤示數(shù)大于實(shí)際重量,則處于超重狀態(tài),具有向上
4、的加速度,若電梯向下運(yùn)動(dòng),則t0-t1時(shí)間內(nèi)向下加速,t1-t2階段勻速運(yùn)動(dòng),t2-t3階段減速下降,A正確;BD不能實(shí)現(xiàn)人進(jìn)入電梯由靜止開始運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)t0-t1內(nèi)超重,不符合題意。
(2009年高考廣東理科基礎(chǔ)卷)
4.建筑工人用圖2所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg的工人站在地面上,通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.500m/s2的加速度拉升,忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦,則工人對(duì)地面的壓力大小為(g取lOm/s。) A.510 N B.490 N C.890 N D.910 N 答案.B
【解析】對(duì)建筑材料進(jìn)行受力分析根據(jù)牛頓第
5、二定律有,得繩子的拉力大小等于F=210N,然后再對(duì)人受力分析由平衡的知識(shí)得,得FN=490N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對(duì)地面間的壓力為490N.B對(duì).
(2009年高考廣東理科基礎(chǔ)卷)
15.搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車,當(dāng)力沿斜面向上,大小為F時(shí),物體的加速度為a1;若保持力的方向不變,大小變?yōu)?F時(shí),物體的加速度為a2,則 A.a(chǎn)l=a2 B.a(chǎn)1<a2<2al C.a(chǎn)2=2a1 D.a(chǎn)2>2al答案.D
【解析】當(dāng)為F時(shí)有,當(dāng)為2F時(shí)有,可知,D對(duì).
(2009年高考安徽理綜卷)22.(14分)
在2008年北京殘奧會(huì)開幕式上,
6、運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登,最終點(diǎn)燃了主火
炬,體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過程
中運(yùn)動(dòng)員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡(jiǎn)化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕
質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住,如圖所示。
設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重
力加速度取。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度上升時(shí),
試求
(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力;
(2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。
答案:440N,275N
解析:解法一:(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)員受到繩向上的拉力為F,由于跨過定滑輪的兩段繩子拉力相等,吊椅受到繩的拉
7、力也是F。對(duì)運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體進(jìn)行受力分析如圖所示,則有:
F
F
(m人+m椅)g
a
由牛頓第三定律,運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力
(2)設(shè)吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN,對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析如圖所示,則有:
F
m人g
a
FN
由牛頓第三定律,運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力也為275N
解法二:設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m;運(yùn)動(dòng)員豎直向下的拉力為F,對(duì)吊椅的壓力大小為FN。
根據(jù)牛頓第三定律,繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為F,吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN。分別以運(yùn)動(dòng)員和吊椅為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律
8、 ①
②
由①②得
(2009年高考廣東物理卷)20.(17分)如圖20所示,絕緣長(zhǎng)方體B置于水平面上,兩端固定一對(duì)平行帶電極板,極板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)E。長(zhǎng)方體B的上表面光滑,下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.05(設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同)。B與極板的總質(zhì)量=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量=0.60kg,其受到的電場(chǎng)力大小F=1.2N.假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場(chǎng)分布。t=0時(shí)刻,小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對(duì)地面的速度=1.6m/s向左運(yùn)動(dòng),同時(shí),B
9、(連同極板)以相對(duì)地面的速度=0.40m/s向右運(yùn)動(dòng)。問(g取10m/s2)
(1)A和B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小分別為多少?
(2)若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn),a、b的距離L應(yīng)為多少?從t=0時(shí)刻至A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),摩擦力對(duì)B做的功為多少?
【解析】⑴由牛頓第二定律有
A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小 方向水平向右
B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受電場(chǎng)力和摩擦力作用
由牛頓第三定律得電場(chǎng)力
摩擦力
B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小方向水平向左
⑵設(shè)B從開始勻減速到零的時(shí)間為t1,則有
此時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移
t1時(shí)刻A的速度,故此過程A一直勻減速運(yùn)動(dòng)。
10、
此t1時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移
此t1時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t1時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)B做的功為
t1后,由于,B開始向右作勻加速運(yùn)動(dòng),A繼續(xù)作勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)它們速度相等時(shí)A、B相距最遠(yuǎn),設(shè)此過程運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2,它們速度為v,則有
對(duì)A 速度
對(duì)B 加速度
速度
聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得
此t2時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)A相對(duì)B運(yùn)動(dòng)的位移
此t2時(shí)間內(nèi)摩擦力對(duì)B做的功為
所以A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)a、b的距離L為
從t=0時(shí)刻到A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí),摩擦力對(duì)B做的功為
。
11、(2009年高考海南物理卷)15.一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂,在水平直道上以的速度勻速行駛,其所受阻力可視為與車重成正比,與速度無關(guān)。某時(shí)刻,車廂脫落,并以大小為的加速度減速滑行。在車廂脫落后,司機(jī)才發(fā)覺并緊急剎車,剎車時(shí)阻力為正常行駛時(shí)的3倍。假設(shè)剎車前牽引力不變,求卡車和車廂都停下后兩者之間的距離。
解析:
設(shè)卡車的質(zhì)量為M,車所受阻力與車重之比為;剎車前卡車牽引力的大小為,
卡車剎車前后加速度的大小分別為和。重力加速度大小為g。由牛頓第二定律有
設(shè)車廂脫落后,內(nèi)卡車行駛的路程為,末速度為,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
⑤
⑥
⑦
式中,是卡車在剎車后減速行駛的路程。設(shè)車廂脫落后滑行的路程為
有 ⑧
卡車和車廂都停下來后相距 ⑨
由①至⑨式得 ⑾
帶入題給數(shù)據(jù)得 ?、?