高考物理 模拟新题分类汇编 牛顿第二定律（含详解）.doc

c单元牛顿运动定律c2牛顿第二定律单位制22(2)c22011重庆卷 某同学设计了如图110所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数.滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为m，滑块上砝码总质量为m，托盘和盘中砝码的总质量为m.实验中，滑块在水平轨道上从a到b做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10 m/s2.图110为测量滑块的加速度a，须测出它在a、b间运动的_与_，计算a的运动学公式是_；根据牛顿运动定律得到a与m的关系为：amg他想通过多次改变m，测出相应的a值，并利用上式来计算.若要求a是m的一次函数，必须使上式中的_保持不变，实验中应将从托盘中取出的砝码置于_；实验得到a与m的关系如图111所示，由此可知_(取两位有效数字)图11122(2)c22011重庆卷 【答案】 位移s时间tamm滑块上0.23(0.210.25)【解析】 由sat2知，要测量滑块的加速度a只需测量滑块的位移s和滑行时间t，此时a.若要求a是m的一次函数，只需保持不变，即(mm)不变，故实验时应将从托盘中取出的砝码置于滑块上由图象可知，图象过(69.0103,0.43)和(64.0103,0.23)两点，将之代入amg，解得：0.23.21c22011浙江卷 在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线为了完成实验，还需从下图中选取实验器材，其名称是_，并分别写出所选器材的作用_【答案】 学生电源、电磁打点计时器(或电火花计时器)、钩码、砝码学生电源为打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器(电火花计时器)记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到拉力的大小，还可用于测量小车质量【解析】 根据“探究加速度与力、质量关系”实验，结合所提供与供选择的实验器材，可以确定相应的实验方案，进一步可以确定需要选择的实验器材2c22011天津卷 如图所示，a、b两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中b受到的摩擦力()图1a方向向左，大小不变 b方向向左，逐渐减小c. 方向向右，大小不变 d. 方向向右，逐渐减小22011天津卷 a【解析】 a、b一起往右做匀减速直线运动，说明两个问题：加速度a大小不变；加速度a方向向左对b物体受力分析，由牛顿第二定律fma可知：b受到的摩擦力方向向左，大小不变，a正确18c22011北京卷 “蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，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()ag b2g c3g d4g18c22011北京卷 b【解析】 从图中可以看出，当人静止时，所受到的拉力为0.6f0，即0.6f0mg.当合力最大时，加速度最大最大的拉力从图中可知为1.8f03mg，由牛顿第二定律可得fmgma，代入数据可知，a2g，b项正确20c22011北京卷 物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系如关系式uir既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了v(伏)与a(安)和(欧)的乘积等效现有物理量单位：m(米)、s(秒)、n(牛)、j(焦)、w(瓦)、c(库)、f(法)、a(安)、(欧)和t(特)，由它们组合成的单位都与电压单位v(伏)等效的是()aj/c和n/c bc/f和tm2/scw/a和ctm/s dw和tam20c22011北京卷 b【解析】 由公式wuituq可得，j/c与电压单位v等效，由feq可得，n/c为电场强度的单位，与电压单位v不等效，a项错误由公式qcu、eblv可知，c/f、tm2/s与电压单位v等效，b项正确由pui可知，w/a与电压单位v等效，ctm/sasn，所以ctm/s与力的单位n等效，c项错误由p可知，w与电压单位v等效，tamamn，所以tam与力的单位n等效，d项错误22c2 e32011北京卷 如图所示，长度为l的轻绳上端固定在o点，下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)(1)在水平拉力f的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止画出此时小球的受力图，并求力f的大小；(2)由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力不计空气阻力c3超重和失重9c32011天津卷 (1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为g.他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于g，由此判断此时电梯的运动状态可能是_9(1)2011天津卷 【答案】 减速上升或加速下降【解析】 测力计在电梯中的示数即为视重，静止在地面时的示数表示物体的实重，依题意，视重小于实重，物体处于失重状态，物体要么往上减速，要么往下加速c4实验：验证牛顿定律c5牛顿运动定律综合21c52011课标全国卷 如图16所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等现给木块施加一随时间t增大的水平力fkt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()图16【解析】 a当拉力f很小时，木块和木板一起加速运动，由牛顿第二定律，对木块和木板：f(m1m2)a，故a1a2at；当拉力很大时，木块和木板将发生相对运动，对木板：m2gm1a1，得a1，对木块：fm2gm1a2，得a2tg，a正确23c52011四川卷 随着机动车数量的增加，交通安全问题日益凸显分析交通违法事例，将警示我们遵守交通法规，珍惜生命一货车严重超载后的总质量为49 t，以54 km/h的速率匀速行驶发现红灯时司机刹车，货车即做匀减速直线运动，加速度的大小为2.5 m/s2(不超载时则为5 m/s2)(1)若前方无阻挡，问从刹车到停下来此货车在超载及不超载时分别前进多远？(2)若超载货车刹车时正前方25 m处停着总质量为1 t的轿车，两车将发生碰撞，设相互作用0.1 s后获得相同速度，问货车对轿车的平均冲力多大？【解析】 (1)设货车刹车时速度大小为v0，加速度大小为a，末速度大小为vt，刹车距离为ss代入数据，得超载时s145 m若不超载s222.5 m(2)设货车刹车后经s25 m与轿车碰撞时的初速度大小为v1v1设碰撞后两车共同速度为v2，货车质量为m，轿车质量为m，由动量守恒定律mv1(mm)v2设货车对轿车的作用时间为t、平均冲力大小为，由动量定理tmv2联立式，代入数据得9.8104 n24c5图1102011山东卷 如图110所示，在高出水平地面h1.8 m的光滑平台上放置一质量m2 kg、由两种不同材料连接成一体的薄板a，其右段长度l10.2 m且表面光滑，左段表面粗糙在a最右端放有可视为质点的物块b，其质量m1 kg.b与a左段间动摩擦因数0.4.开始时二者均静止，现对a施加f20 n水平向右的恒力，待b脱离a(a尚未露出平台)后，将a取走b离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x1.2 m.(取g10 m/s2)求：(1)b离开平台时的速度vb.(2)b从开始运动到刚脱离a时，b运动的时间tb和位移xb.(3)a左端的长度l2.【解析】 (1)设物块平抛运动的时间为t，由运动学可得hgt2xvbt联立式，代入数据得vb2 m/s(2)设b的加速度为ab，由牛顿第二定律和运动学的知识得mgmabvbabtbxbabt联立式，代入数据得tb0.5 sxb0.5 m(3)设b刚开始运动时a的速度为v1，由动能定理得fl1mv设b运动后a的加速度为aa，由牛顿第二定律和运动学的知识得fmgmaal2xbv1tbaat联立式，代入数据得l21.5 m14c52011浙江卷 如图所示，甲、乙两人在冰面上“拔河”两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()a甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力b甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力c若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利d若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利【解析】 c甲、乙两人在冰面上拔河，甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力，a选项错误；甲对绳的拉力与乙对绳的拉力都作用在绳上，故不是作用力与反作用力，b选项错误；由于绳子质量不计，且冰面可看成光滑，绳对甲、乙的作用力大小相等，若甲的质量大，则甲的加速度小，相等时间通过的位移小，后过分界线，故甲能赢得比赛的胜利，c选项正确；是否赢得比赛主要看两人加速度的大小，跟收绳的速度大小无关，故d选项错误14c5、d22011江苏物理卷 如图所示，长为l、内壁光滑的直管与水平地面成30角固定位置将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为mkm的小物块相连，小物块悬挂于管口现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球在转向过程中速率不变(重力加速度为g)图13(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于l.14c5、d22011江苏物理卷【解析】 (1)设细线中的张力为t，根据牛顿第二定律mgtmatmgsin30ma且mkm解得ag(2)设m落地时的速度大小为v，m射出管口时速度大小为v0，m落地后m的加速度为a0.根据牛顿第二定律mgsin30ma0又由匀变速直线运动，v22alsin30，vv22a0l(1sin30)解得v0(k2)(3)平抛运动xv0tlsin30gt2解得xl则xgsin)做匀加速直线运动，则下列关于小物块在运动过程的说法中正确的是( )图l27a支持力与静摩擦力的合力大小等于mgb静摩擦力对小物块一定做正功c静摩擦力的大小可能等于mgsind皮带与滑块的动摩擦因数一定大于tan8. bc【解析】 物体随皮带保持相对静止一起向下做匀加速运动，物体所受合外力不为零，所以支持力与静摩擦力的合力大小不等于mg，故a错；加速度agsin，说明静摩擦力沿传送带向下，而小物块运动方向也向下，故静摩擦力对小物块一定做正功，b对；由牛顿第二定律：mgsinfma，因为a比gsin大多少不知道，所以静摩擦力的大小可能等于mgsin，c对；由以上分析可知，静摩擦力f是有可能小于mgsin的，由ffnmgcos，因此说“皮带与滑块的动摩擦因数一定大于tan”是错的，d错92011三明模拟2011年初，我国南方多次遭受严重的冰灾，给交通运输带来巨大的影响已知汽车橡胶轮胎与普通路面的动摩擦因数为0.7，与冰面的动摩擦因数为0.1.当汽车以某一速度沿水平普通路面行驶时，急刹车后(设车轮立即停止转动)，汽车要滑行14 m才能停下那么，在冰冻天气，该汽车若以同样速度在结了冰的水平路面上行驶，急刹车后汽车继续滑行的距离增大了多少？ 9【解析】 设初速度为v0，当汽车在水平普通路面上急刹车时， 1mgma1得a11g7 m/s2v2a1x1得v0114m/s当汽车在水平冰面上急刹车时，2mgma2得a22g1 m/s2v2a2x2得x298 m因此，急刹车后汽车继续滑行的距离增大了xx2x184 m102011济宁模拟如图所示，质量为80 kg的物体放在安装在小车上的水平磅秤上，小车在平行于斜面的