北京市2019版高考物理专题三牛顿运动定律课件.ppt

专题三牛顿运动定律,高考物理(北京市专用),1.(2014北京理综,19,6分,0.73)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是(),考点一牛顿运动定律的理解和简单应用A组自主命题北京卷题组,五年高考,A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小,答案A根据实验结果,得到的最直接的结论是如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置,A项正确。而小球不受力时状态不变,小球受力时状态发生变化,是在假设和逻辑推理下得出的结论,不是实验直接得出的结论,所以B和C选项错误。而D项不是本实验所说明的问题,故错误。,考查点牛顿运动定律。,思路点拨本题也可从能量守恒的角度分析:若斜面光滑,则没有机械能的损失,小球必上升到与O点等高处。,2.(2011北京理综,18,6分,0.60)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为()A.gB.2gC.3gD.4g,答案B“蹦极”运动的最终结果是人悬在空中处于静止状态,此时绳的拉力等于人的重力,由图可知,绳子拉力最终趋于恒定时等于重力,即F0=mg,则F0=mg。当绳子拉力最大时,人处于最低点且合力最大,故加速度也最大,此时F最大=F0=3mg,方向竖直向上,由ma=F最大-mg=3mg-mg=2mg得最大加速度为2g,故B正确。,3.(2018课标,15,6分)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之间关系的图像可能正确的是(),B组统一命题、课标卷题组,答案A本题考查胡克定律、共点力的平衡及牛顿第二定律。设系统静止时弹簧压缩量为x0,由胡克定律和平衡条件得mg=kx0。力F作用在P上后,物块受重力、弹力和F,向上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得,F+k(x0-x)-mg=ma。联立以上两式得F=kx+ma,所以F-x图像中图线是一条不过原点的倾斜直线,故A正确。,易错点拨注意胡克定律中形变量的含义胡克定律中的形变量指的是压缩量或伸长量。本题中x表示P离开静止位置的位移,此时的形变量为x0-x而不是x。,4.(2016课标,18,6分)(多选)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,答案BC由题意知此恒力即质点所受合外力,若原速度与该恒力在一条直线上,则质点做匀变速直线运动,质点单位时间内速率的变化量总是不变的;原速度与该恒力不在一条直线上,则质点做匀变速曲线运动,速度与恒力间夹角逐渐减小,质点单位时间内速度的变化量是不变的,但速率的变化量是变化的,A、D项错误,B项正确;由牛顿第二定律知,质点加速度的方向总与该恒力方向相同,C项正确。,1.(2014北京理综,18,6分,0.19)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,考点二牛顿运动定律的综合应用A组自主命题北京卷题组,答案D物体由静止开始向上运动时,物体和手掌先一起加速向上,物体处于超重状态,之后物体和手掌分离前,应减速向上,物体处于失重状态,故A、B均错误。当物体和手分离时,二者速度相同,又因均做减速运动,故分离条件为a手a物,分离瞬间物体的加速度等于重力加速度,则手的加速度大于重力加速度,选项D正确,C错误。,考查点超重和失重。,思路点拨分析出物体运动的加速度方向是解本题的关键。超重时物体具有向上的加速度,失重时物体具有向下的加速度。,2.(2015课标,20,6分,0.677)(多选)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(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()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,B组统一命题、课标卷题组,答案ACD设物块的质量为m、斜面的倾角为,物块与斜面间的动摩擦因数为,物块沿斜面上滑和下滑时的加速度大小分别为a1和a2,根据牛顿第二定律有:mgsin+mgcos=ma1,mgsin-mgcos=ma2。再结合v-t图线斜率的物理意义有:a1=,a2=。由上述四式可见,无法求出m,可以求出、,故B错,A、C均正确。0t1时间内的v-t图线与横轴包围的面积大小等于物块沿斜面上滑的最大距离,已求出,故可以求出物块上滑的最大高度,故D正确。,3.(2015课标,20,6分,0.45)(多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时,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.8B.10C.15D.18,答案BC如图所示,假设挂钩P、Q东边有x节车厢,西边有y节车厢,每节车厢质量为m。当向东行驶时,以y节车厢为研究对象,则有F=mya;当向西行驶时,以x节车厢为研究对象,则有F=mxa,联立两式有y=x。可见,列车车厢总节数N=x+y=x,设x=3n(n=1,2,3,),则N=5n,故可知选项B、C正确。,4.(2017课标,25,20分)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg,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1=0.5;木板的质量为m=4kg,与地面间的动摩擦因数为2=0.1。某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3m/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=10m/s2。求(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离。,解析本题考查直线运动和牛顿定律。(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动。设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1。在滑块B与木板达到共同速度前有f1=1mAgf2=1mBgf3=2(m+mA+mB)g由牛顿第二定律得f1=mAaAf2=mBaBf2-f1-f3=ma1设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1。由运动学公式有v1=v0-aBt1v1=a1t1,答案(1)1m/s(2)1.9m,联立式,代入已知数据得v1=1m/s(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为sB=v0t1-aB设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2。对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f1+f3=(mB+m)a2由式知,aA=aB;再由式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反。由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2。设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有v2=v1-a2t2对A有v2=-v1+aAt2在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为,s1=v1t2-a2在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为sA=v0(t1+t2)-aA(t1+t2)2A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同。因此A和B开始运动时,两者之间的距离为s0=sA+s1+sB联立以上各式,并代入数据得s0=1.9m(也可用如图的速度-时间图线求解),审题指导如何建立物理情景,构建解题路径首先分别计算出B与板、A与板、板与地面间的滑动摩擦力大小,判断出A、B及木板的运动情况。把握好几个运动节点。由各自加速度大小可以判断出B与木板首先达到共速,此后B与木板共同运动。A与木板存在相对运动,且A运动过程中加速度始终不变。木板先加速后减速,存在两个过程。,5.(2014课标,24,13分)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。取重力加速度的大小g=10m/s2。(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关。已知该运动员在某段时间内高速下落的v-t图像如图所示。若该运动员和所带装备的总质量m=100kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数。(结果保留1位有效数字),解析(1)设该运动员从开始自由下落至1.5km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5km高度处的速度大小为v。根据运动学公式有v=gts=gt2根据题意有s=3.9104m-1.5103m=3.75104m联立式得t=87sv=8.7102m/s(2)该运动员达到最大速度vmax时,加速度为零,根据牛顿第二定律有mg=k由所给的v-t图像可读出vmax360m/s由式得k=0.008kg/m,答案(1)87s8.7102m/s(2)0.008kg/m,6.(2016天津理综,8,6分)(多选)我国高铁技术处于世界领先水平。和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。某列动车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组()A.启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为32C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为12,C组教师专用题组,答案BD启动时,乘客与车一起做加速运动,由牛顿第二定律可知,乘客受到车厢作用力的方向与车运动方向相同,选项A错误;对6、7、8节车厢水平方向受力分析,如图甲所示甲由牛顿第二定律可得:F1-3kmg=3ma;对7、8节车厢水平方向受力分析,如图乙所示乙由牛顿第二定律可得F2-2kmg=2ma,两方程联立可得=,选项B正确;动车组进站时,做匀减速直线运动,由速度位移公式可得x=,即x与v2成正比,选项C错误;由功率定义和牛顿第二定律可得:,第一种情况动车组的最大速度为v1,-8kmg=0,第二种情况动车组的最大速度为v2,-8kmg=0,两方程联立可得=,选项D正确。,审题指导在解答选项D时,理解“最大速度”的含义是解答关键,速度最大时,动车组受到的合外力为零。动车组问题为连接体问题,合理选取研究对象,可以有效减少计算量。,评析本题考查功率、牛顿第二定律、速度位移公式、受力分析等知识点,意在考查考生的理解能力和综合分析能力。,7.(2015课标,25,20分,0.204)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(sin37=)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2s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l=27m,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g=10m/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。,解析(1)在02s时间内,A和B的受力如图所示,其中f1、N1是A与B之间的摩擦力和正压力的大小,f2、N2是B与C之间的摩擦力和正压力的大小,方向如图所示。由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f1=1N1N1=mgcosf2=2N2N2=N1+mgcos规定沿斜面向下为正方向。设A和B的加速度分别为a1和a2,由牛顿第二定律得,答案(1)3m/s21m/s2(2)4s,mgsin-f1=ma1mgsin-f2+f1=ma2联立式,并代入题给条件得a1=3m/s2a2=1m/s2(2)在t1=2s时,设A和B的速度分别为v1和v2,则v1=a1t1=6m/sv2=a2t1=2m/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a1=6m/s2a2=-2m/s2即B做减速运动。设经过时间t2,B的速度减为零,则有v2+a2t2=0联立式得,t2=1s在t1+t2时间内,A相对于B运动的距离为s=-=12mg,故A、B错。执行电路被接通前,球和外壳未接触,开始时弹力等于重力,弹簧被压缩,后来若弹簧仍被压缩,则形变量会变小,则钢球所受合力向下,加速度ag,故C错,D正确。,思路分析确定研究对象,受力分析。,2.(2018北京四中期中,14)伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,图可大致表示其实验和思维的过程。让小球由倾角为的光滑斜面滑下,然后在不同的时分别进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。对这一过程的分析,下列说法中不正确的是()A.采用图甲的斜面实验,可“冲淡”重力的作用,使时间更容易测量B.让不同质量的球沿相同斜面下滑,可证实小球均做加速度相同的匀变速运动C.伽利略通过实验直接测量了物体自由下落的位移与时间的平方的关系D.图甲是实验现象,图丁的情景是经过合理的外推得到的结论,答案C伽利略的时代无法直接测定瞬时速度,所以也就无法直接得到速度的变化规律。但是伽利略通过数学运算得出结论:如果物体初速度为零,且速度随时间均匀变化,即vt,那么它通过的位移与所用时间的二次方成正比,即xt2,这样只要测出物体通过不同位移所用的时间,就可以验证这个物体的速度是否随时间均匀变化。由于伽利略时代靠滴水计时,不能测量自由落体运动所用的时间。伽利略采用了一个巧妙的方法,用来“冲淡”重力的作用,他让铜球沿阻力很小的斜面下滑,由于小球沿斜面下滑时加速度比它竖直下落的加速度小得多,所用时间长得多,所以容易测量,所以A正确。让不同质量的球沿相同斜面下滑,可证实小球均做加速度相同的匀变速运动,故B正确。图甲乙丙均是实验现象,图丁所示的情景是经过合理的外推得到的结论,故D正确。故选C。,思路点拨伽利略对自由落体运动的研究方法是实验结论的合理外推。,3.(2018北京丰台二模,18)如图所示,滑块A以一定的初速度从粗糙斜面体B的底端沿斜面向上滑,然后又返回,整个过程中斜面体B与地面之间没有相对滑动。那么滑块向上滑和向下滑的两个过程中()A.滑块向上滑动的加速度等于向下滑动的加速度B.滑块向上滑动的时间等于向下滑动的时间C.斜面体B受地面的支持力大小始终等于A与B的重力之和D.滑块上滑过程中损失的机械能等于下滑过程中损失的机械能,答案D滑块上滑时,受重力G、斜面的支持力N和沿斜面向下的摩擦力,由牛顿第二定律可得其加速度大小a上=。下滑时,受重力G、支持力N和沿斜面向上的摩擦力,由牛顿第二定律可得其加速度大小a下=,a上a下,又滑块沿斜面上滑的位移等于沿斜面下滑的位移,由x=at2可得t上B。用水平力F向左压A,使弹簧被压缩,系统保持静止。撤去F后,A、B向右运动并最终分离。下列判断正确的是()A.A、B分离时,弹簧长度一定等于原长B.A、B分离时,弹簧长度一定大于原长C.A、B分离时,弹簧长度一定小于原长D.A、B分离后极短时间内,A的加速度大于B的加速度,答案B当A、B间无相互作用且加速度相等时,两物体分开,设A、B分离时弹簧处于伸长状态且弹力为T,根据牛顿第二定律,对B:T+BmBg=mBaB,得aB=+Bg;对A:AmAg=mAaA,得aA=Ag;由于AB,aA=aB,得T=mB(A-B)g0,假设成立,故A、C错误,B正确。A、B分离后极短时间内,根据牛顿第二定律,对B:T+BmBg=mBaB,T增大,加速度增大;对A:AmAg=mAaA,加速度不变,所以A、B分离后极短时间内,A的加速度小于B的加速度,故D错误。,解题关键解本题的关键是明确A、B两木块分离时的条件是它们之间的弹力为零、加速度相等,然后分别对A、B受力分析并结合牛顿第二定律分析求解。,11.(2018北京民大附中月考,2)几个同学找了两个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面各打了一个洞,用手指按住洞,向罐中装满水,然后将易拉罐分别竖直向上和水平抛出,空气阻力不计,假定在易拉罐的运动中不会出现转动,则下列说法正确的是()A.竖直上升的易拉罐在运动过程中,洞中射出的水的速度越来越快B.水平抛出的易拉罐在运动过程中,洞中射出的水的速度越来越快C.不论易拉罐做平抛运动还是竖直上抛运动,水都不会从洞中射出D.不论易拉罐做平抛运动还是竖直上抛运动,洞中射出的水的速度都不变,答案C不论易拉罐做平抛运动还是竖直上抛运动,都只受重力,加速度为g,处于完全失重状态,因此水和器壁间均无挤压,水均不会从洞中射出。,12.(2018北京民大附中月考,8)(多选)如图所示,A、B两个皮带轮被紧绷的传送皮带包裹,传送皮带与水平面的夹角为,在电动机的带动下,可利用传送皮带传送货物。已知皮带轮与皮带之间无相对滑动,皮带轮不转动时,某物体从皮带顶端由静止开始下滑到皮带底端所用的时间是t,则()A.当皮带轮逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定等于tB.当皮带轮逆时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于tC.当皮带轮顺时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间可能等于tD.当皮带轮顺时针匀速转动时,该物体从顶端由静止滑到底端所用时间一定小于t,答案AD皮带轮不转动时,物体所受摩擦力方向沿皮带向上,物体下滑的加速度a=gsin-gcos,当皮带轮逆时针匀速转动时,物体相对皮带的运动方向向下,摩擦力方向仍沿皮带向上,物体下滑的加速度仍是a=gsin-gcos,物体下滑到底端所用时间仍是t,A正确、B错误。当皮带轮顺时针匀速转动时,初始阶段物体相对皮带的运动方向向上,所受摩擦力方向沿皮带向下,加速度a=gsin+gcosa,此状态可能一直持续到物体下滑到底端,也可能在加速到与皮带的速度相等后物体再以加速度a=gsin-gcos下滑,故物体下滑通过同样大的位移所用的时间更少,C错误、D正确。,13.(2018北京师大附中期中,18)京北巨刹红螺寺位于怀柔区红螺山南麓,始建于东晋咸康四年。它背倚红螺山,南照红螺湖,山环水绕,林木丰茂,古树参天,形成一幅“碧波藏古刹”的优美的画卷,如图为游客乘坐滑车沿红螺山滑道下行的情景。在全长1500米的下行途中,滑车穿行于松柏密林和红叶丛中,游客尽情享受其中无穷乐趣。现将滑道视为长1500m、高300m的斜面来进行研究。假设滑车与滑道之间的动摩擦因数=0.1,游客和滑车总质量m=80kg。已知=2.24,=2.45,重力加速度g=10m/s2。(1)如果不拉动车闸,让滑车沿滑道自行滑下,求滑车沿滑道下滑的加速度大小a;(结果取2位有效数字)(2)游客在某次乘坐滑车下滑时,使用了车闸,最终到达终点时的车速为1m/s,则该过程中滑车克服阻力做了多少功?(结果取2位有效数字)(3)如果下滑过程中游客一直不拉车闸制动,试通过计算分析这种行为是否具有危险性。,解析(1)根据牛顿第二定律有:mgsin-mgcos=ma代入数据可得:a=1.0m/s2(2)结合能量转化与守恒有:W=mgh-m代入数据可得:W=2.4105J(3)如果一直不拉车闸,则滑车将匀加速下行,根据运动学公式有:=2as解得:v1=代入数据可得:v1=55m/s=198km/h这个速度很大,接近200km/h,因此下滑时一直不拉车闸是极其危险的行为。,答案(1)1.0m/s2(2)2.4105J(3)见解析,解题关键把现实场景问题抽象转化为物理模型是解决本题的关键。,14.(2017北京海淀期中,13)如图所示,水平地面上有一质量m=2.0kg的物块,物块与水平地面间的动摩擦因数=0.20,在与水平方向成=37角斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。已知F=10N,sin37=0.60,cos37=0.80,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:(1)物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小;(2)物块运动过程中加速度的大小;(3)物块开始运动5.0s所通过的位移大小。,解析(1)物块在竖直方向所受合力为零,设物块受地面的支持力为FN,因此有FN=mg+Fsin37=26N物块运动过程中所受的滑动摩擦力f=FN=5.2N(2)设物块的加速度大小为a,根据物块沿水平方向的受力情况,由牛顿第二定律有Fcos37-f=ma解得:a=1.4m/s2(3)物块运动5.0s所通过的位移大小s=at2=17.5m,答案(1)5.2N(2)1.4m/s2(3)17.5m,15.(2016北京东城期中,23)如图所示,水平传送带以v=2m/s的速度运行,两端点A、B间水平距离l=8m。把质量m=2kg的物块轻轻地放到传送带的A端,物块在传送带的带动下向右运动。若物块与传送带间的动摩擦因数=0.1,不计物块的大小,g取10m/s2,则:(1)物块从A端运动到B端所用时间为多少?(2)物块从A端运动到B端的过程中,摩擦力对物块做功的平均功率是多少?(3)若只改变传送带的速度使得物块以最短的时间从A端运动到B端,传送带至少以多大的速度运行?,解析(1)物块刚放到传送带上时,由于与传送带间有相对运动,物块受向右的滑动摩擦力,做匀加速运动。物块受到的摩擦力大小:f=N=mg=2N根据牛顿第二定律有:f=ma解得匀加速运动的加速度:a=g=1m/s2当物块由静止到与传送带相对静止时,物块的位移为x=2m此过程物块所用的时间t1=2s物块相对于传送带静止后,物块与传送带之间无摩擦力,此后物块匀速运动到B端此过程物块运动的时间t2=3s故物块从A端运动到B端所用时间为t=t1+t2=5s(2)物块由A端运动到B端的过程中,摩擦力做功W=fx代入数据得W=4J则摩擦力对物块做功的平均功率是P=0.8W,答案(1)5s(2)0.8W(3)4m/s,(3)当物块一直做匀加速直线运动时,所用时间最短根据=2al得vm=m/s=4m/s,1.(2018北京民大附中月考)伽利略在研究力和运动的关系的时候,用两个对接的斜面,一个斜面固定,让小球从斜面上滚下,又滚上另一个倾角可以改变的斜面,斜面倾角逐渐改变至零,如图所示。伽利略设计这个实验是为了说明()A.如果没有摩擦,小球将运动到与释放时相同的高度B.如果没有摩擦,物体运动过程中机械能守恒C.物体做匀速直线运动并不需要力来维持D.如果物体不受到力,就不会运动,B组20162018年高考模拟综合题组时间:35分钟分值:65分,一、选择题(每题6分,共42分),答案C伽利略通过理想斜面实验推翻了亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”的观点,说明了物体做匀速直线运动并不需要力来维持,因此选C。,2.(2017北京海淀二模,19)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深入有趣。有一块橡皮静止于平整的水平桌面上,现用手指沿水平方向推橡皮,橡皮将由静止开始运动,并且在离开手指后还会在桌面上滑行一段距离才停止运动。关于橡皮从静止到离开手指的运动过程,下列说法中正确的是()A.橡皮离开手指瞬间加速度为零B.橡皮离开手指前一直做加速运动C.水平推力越大,橡皮受到的摩擦力越大D.橡皮一定在与手指分离之前出现最大速度,答案D对橡皮受力分析,橡皮离开手指前水平方向受到向前的推力和向后的摩擦力。橡皮离开手指的过程中,与手指间弹力不断减小,当减小到零时,两者没有相互作用力,开始脱离。离开手指瞬间,还有摩擦力,加速度不为零,A错。离开手指前,橡皮先加速、后减速,当推力等于摩擦力时速度达最大值,B错,D对。滑动摩擦力f=mg与外力无关,C错。,考查点生活现象与物理知识的结合、受力分析、牛顿第二定律。,解题关键注意找到临界状态,两者之间的相互作用力为零是两者刚要脱离的临界条件。,3.(2018北京朝阳期中)如图所示,水平传送带在电动机带动下始终保持以速度v匀速运动,某时刻质量为m的物块无初速地放在传送带的左端,经过一段时间物块能与传送带保持相对静止。已知物块与传送带间的动摩擦因数为。若当地的重力加速度为g,对于物块放上传送带到物块与传送带相对静止的过程,下列说法中正确的是()A.物块所受摩擦力的方向水平向左B.物块运动的时间为C.物块相对地面的位移大小为D.物块相对传送带的位移大小为,答案D物块在传送带上向右加速的过程中,所受摩擦力的方向水平向右,故A项错误;由牛顿第二定律知物块加速过程的加速度大小a=g,故物块相对传送带运动的时间t=,故B项错误;物块与传送带相对运动过程中,物块相对地面的位移s1=at2=,故C项错误;物块与传送带相对运动过程中,传送带相对地面的位移s2=vt=,故物块相对传送带的位移大小s=s2-s1=,D项正确。,4.(2016北京朝阳期中,9)一质量为m的人站在观光电梯内的磅秤上,电梯以0.1g的加速度加速上升h高度,在此过程中()A.磅秤的示数等于mgB.磅秤的示数等于0.1mgC.人的动能增加了0.9mghD.人的机械能增加了1.1mgh,答案D由牛顿第二定律,对人有:N-mg=ma,N=m(g+a)=1.1mg,由牛顿第三定律知磅秤受的压力等于对人的支持力,磅秤的示数为1.1mg,A、B项错。由动能定理有:WF合=mah=0.1mgh=Ek,C项错。人的机械能增加量E机=Ek+Ep=0.1mgh+mgh=1.1mgh,D项正确。,5.(2016北京丰台一模,18)在商场中,为了节约能源,无人时,自动扶梯以较小的速度运行,当有顾客站到扶梯上时,扶梯先加速,后匀速将顾客从一楼运送到二楼。速度方向如图所示。若顾客与扶梯保持相对静止,下列说法正确的是()A.在加速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力B.在匀速阶段,顾客所受支持力大于顾客的重力C.在加速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同D.在匀速阶段,顾客所受摩擦力与速度方向相同,答案A当扶梯匀速运动时,顾客所受支持力等于顾客的重力,顾客不受摩擦力,所以B、D选项错误。当扶梯加速运动时,顾客有斜向上的加速度,合力方向斜向上,顾客所受支持力大于顾客的重力,顾客受到水平向左的静摩擦力,所以A选项正确,C选项错误。,6.(2016北京东城一模,18)实验小组为了探究物体在倾角不同的斜面上的运动情况,将足够长的粗糙木板的一端固定在水平地面上,使物体以大小相同的初速度v0由底端冲上斜面,每次物体在斜面上运动过程中斜面倾角保持不变。在倾角从0逐渐增大到90的过程中()A.物体的加速度增大B.物体的加速度减小C.物体在斜面上能达到的最大位移先增大后减小D.物体在斜面上能达到的最大位移先减小后增大,答案D设物体质量为m,物体与斜面间的动摩擦因数为。当物体沿倾角为的斜面上滑时,受到重力mg、斜面的支持力N、滑动摩擦力f,如图所示。对物体由牛顿第二定律得:mgsin+f=maN-mgcos=0f=N联立解得:a=gsin+gcos=gsin(+),其中,为锐角,且tan=。在从0逐渐增大到90的过程中,加速度a先增大后减小,因此,A、B错误。,物体沿斜面上升的最大位移x=,在从0逐渐增大到90的过程中,x先减小后增大,因此,C错误,D正确。,考查点受力分析;牛顿第二定律;匀变速直线运动方程;数学应用能力。,思路分析根据牛顿第二定律和运动学规律,整理出加速度和位移的表达式,讨论加速度和位移与倾角的关系,得出答案。,7.(2015北京师大附中月考,3)如图所示,在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子。在水平向左的恒力F作用下从静止开始做匀加速运动。绳子中某点到绳子左端的距离为x,设该处绳的张力大小为T,则能正确描述T与x之间的关系的图像是(),答案B设绳子单位长度质量为m;对整体分析有:F=Lma;则对右半段绳子受力分析可知:T=(L-x)ma联立解得:T=(1-)F,故B项正确。,8.(13分)(2018北京人大附中月考,14)一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动,蹦床对运动员的弹力F的大小随时间的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图所示。将运动员视作质点,重力加速度g取10m/s2,试结合图像,(1)求运动员在运动过程中的最大加速度;(2)求运动员离开蹦床上升的最大高度;(3)分析判断运动员离开蹦床时的速度是否就是其运动中的最大速度?简述理由。,二、非选择题(共23分),解析(1)由图像可以知道,运动员的重力为mg=500N蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N由牛顿第二定律得Fm-mg=mam则运动员的最大加速度为am=40m/s2(2)由图像可以知道运动员离开蹦床的时间为t=2.1s则上升的最大高度为H=g=5.5125m(3)运动员离开蹦床时的速度不是最大的速度,运动员所受合外力为零时,加速度也为零,此时速度达到最大值。,答案(1)40m/s2(2)5.5125m(3)见解析,9.(10分)(2018北京海淀