高考物理专题冲刺 专题05 牛顿运动定律的应用（含解析）

为深入贯彻落实党的十九大精神和习近平总书记的重要指示精神，保障人民安居乐业、社会安定有序、国家长治久安、进一步巩固党的执政基础，束城镇深入贯彻全市扫黑除恶会议精神，强化措施，深入扎实开展扫黑除恶专项斗争专题05 牛顿运动定律的应用第I卷一、选择题（本题共8小题，在每小题给出的四个选项中，至少有一项符合题目要求）1如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面。若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中()A若猫增大拉力，鱼缸有可能滑出桌面B若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面C若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D鱼缸在桌布上的滑动时间小于在桌面上的滑动时间【答案】B【题型】选择题【难度】较易2两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则()A甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】BD【解析】设小球在下落过程中所受阻力F阻kR，k为常数，R为小球半径，由牛顿第二定律可知：mgF阻ma，由mVR3知：R3gkRR3a，即ag，故知：R越大，a越大，即下落过程中a甲a乙，选项C错误；下落相同的距离，由hat2知，a越大，t越小，选项A错误；由2ahv2v知，v00，a越大，v越大，选项B正确；由W阻F阻h知，甲球克服阻力做的功更大一些，选项D正确。【题型】多选题【难度】较难3如图甲所示，质量为m1 kg、带电荷量为q2103 C的小物块静置于绝缘水平面上，A点左侧上方存在方向水平向右的匀强电场，小物块运动的vt图象如图乙所示，取g10 m/s2，则下列说法正确的是()A小物块在03 s内的平均速度为m/sB小物块与水平面间的动摩擦因数为0.4C匀强电场的电场强度为3 000 N/CD物块运动过程中电势能减少了12 J【答案】CD【题型】多选题【难度】一般4如图甲所示，一带电物块无初速度地放在皮带轮底端，传送带轮以恒定大小的速率沿顺时针传动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端E运动至皮带轮顶端F的过程中，其vt图象如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5 s，关于带电物块及运动过程的说法正确的是()A该物块带负电B传送带的传动速度大小可能大于1 m/sC若已知传送带的长度，可求出该过程中物块与传送带发生的相对位移D在24.5 s内，物块与传送带仍可能有相对运动【答案】BD由可知，只要传送带的速度大于等于1 m/s，则物块达到最大速度的条件与传送带的速度无关，所以传送带的速度有可能是1 m/s，也有可能大于1 m/s，物块可能相对于传送带静止，也有可能与传送带相对滑动，故B、D正确；由以上的分析可知，传送带的速度不能判断，所以若已知传送带的长度，也不能求出该过程中物块与传送带发生的相对位移，故C错误。【题型】多选题【难度】较难5如图甲所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探究物块在方向始终平行于木板向上、大小为F8 N的力作用下加速度与倾角的关系。已知物块的质量m1 kg，通过DIS实验，描绘出了如图乙所示的加速度大小a与倾角的关系图线(a2所以，货物和车不可能以相同加速度一起运动当两者速度相等时，共同速度为v=v1-t2，v=v2+a2t2t2=1.2s，v=1.6m/s 以后因为若物和车若以相同加速度一起运动，=m/s2 a2所以货物和车一起作为整体向右做匀减速直到速度都为0货物和车获得共同速度至停止运动用时=4.8s第二次电场作用时间为t=t2+t3=6s【题型】计算题【难度】较难11如图所示，平行且足够长的两条光滑金属导轨，相距0.5 m，与水平面夹角均为30，金属导轨的电阻不计。导轨之间的匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度B0.4 T。金属棒ab和cd的质量均为0.2 kg，电阻均为0.1 ，垂直导轨放置。某时刻棒ab在外力作用下，沿着导轨向上滑动，与此同时，棒cd由静止释放。在运动过程中，棒ab始终保持速度v01.5 m/s不变，两金属棒与导轨始终垂直且接触良好。取重力加速度g10 m/s2。求：(1)棒ab产生的感应电动势；(2)闭合回路中的最小电流和最大电流；(3)棒cd最终稳定运动时的速度大小。【答案】（1）0.3 V（2）Imin1.5 A Imax5 A（3）3.5 m/s【解析】（1）EabBLv00.40.51.5 V0.3 V当棒cd的速度达到最大时，回路的电流最大，此时棒cd的加速度为0由mgsin 30BImaxL得Imax5 A（3）由Imax得vcd3.5 m/s【题型】计算题【难度】一般12下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为37(sin 37)的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l27m，C足够长。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g10 m/s2。求：(1)在02s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间。【答案】 (1)3 m/s21 m/s2(2)4 s规定沿斜面向下为正设A和B的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得mgsin f1ma1mgsin f2f1ma2N1N1f1f1联立式，并代入题给数据得a13 m/s2a21 m/s2(2)在t12 s时，设A和B的速度分别为v1和v2，则v1a1t16 m/sv2a2t12 m/stt1时，设A和B的加速度分别为a1和a2.此时A与B之间的摩擦力为零，同理可得a16 m/s2a22 m/s2B做减速运动设经过时间t2，B的速度减为零，则有v2a2t20联立式得t21 s在t1t2时间内，A相对于B运动的距离为sv1t2+（v2t2+）12 m27 m此后B静止，A继续在B上滑动设再经过时间t3后A离开B，则有ls(v1a1t2)t3a1可得t31 s(另一解不合题意，舍去)设A在B上总的运动时间为t总，有t总