高考物理 最新考点分类解析 考点3 牛顿定律.doc

2012年物理高考试题分类解析【考点3】牛顿定律1 伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是()a物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b没有力的作用，物体只能处于静止状态c行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动1ad 惯性是物体抵抗运动状态变化而保持静止或匀速直线运动状态的性质，a正确；没有力的作用，物体将处于静止或匀速直线运动状态，b错误；行星在圆形轨道上保持匀速率运动的原因是行星受到地球的万有引力作用，不是由于惯性，c错误；运动物体如果没有受到力的作用，将一直匀速直线运动下去，d正确2 如图4所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力f，则()a物块可能匀速下滑b物块仍以加速度a匀加速下滑c物块将以大于a的加速度匀加速下滑d物块将以小于a的加速度匀加速下滑2c 不施加f时，由牛顿第二定律有：mgsinmgcosma，解得agsingcos；施加f后，相当于物体的重力增加了f，而质量无变化，又由牛顿第二定律有：(fmg)sin(fmg)cosma，解得a(gsingcos)，所以加速度变大，c正确3 质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的vt图象如图所示球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的.设球受到的空气阻力大小恒为f，取g10 m/s2，求：(1)弹性球受到的空气阻力f的大小； (2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.3【答案】(1) 0.2 n (2) m (1)设弹性球第一次下落过程中的加速度大小为a1，由图知a1 m/s28 m/s2根据牛顿第二定律，得mgfma1故fm(ga1)0.2 n (2)由图知弹性球第一次到达地面时的速度大小为v14 m/s，设球第一次离开地面时的速度大小为v2，则v2v13 m/s第一次离开地面后，设上升过程中球的加速度大小为a2，则mgfma2得a212 m/s2于是，有0v222a2h解得h m.4 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图)设拖把头的质量为m，拖杆质量可忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数，重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为. (1)若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为.已知存在一临界角0，若0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动求这一临界角的正切tan0.4【答案】(1) mg (2) tan0 (1)设该同学沿拖杆方向用大小为f的力推拖把将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有fcosmgnfsinf式中n和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力按摩擦定律有fn联立式得f mg(2)若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有fsinn这时，式仍满足联立式得sincos现考察使上式成立的角的取值范围注意到上式右边总是大于零，且当f无限大时极限为零，有sincos0使上式成立的角满足0，这里0是题中所定义的临界角，即当0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把临界角的正切为tan05 为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“a鱼”和“b鱼”，如图所示在高出水面h处分别静止释放“a鱼”和“b鱼”，“a鱼”竖直下潜ha后速度减为零，“b鱼”竖直下潜hb后速度减为零“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受浮力和水的阻力已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度为g，“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计求：(1)“a鱼”入水瞬间的速度va1； (2)“a鱼”在水中运动时所受阻力fa.(3)“a鱼”与“b鱼”在水中运动时所受阻力之比fafb.5【答案】(1) (2) mg (3) (1)“a鱼”在入水前做自由落体运动，有va1202gh得：va1(2)“a鱼”在水中运动时受重力、浮力和阻力的作用，做匀减速运动，设加速度为aa，有f合f浮famgf合maa0va122aaha由题意：f浮mg综合上述各式，得famg(3)考虑到“b鱼”的受力、运动情况与“a鱼”相似，有fbmg解得6 某校举行托乒乓球跑步比赛，赛道为水平直道，比赛距离为s.比赛时某同学将球置于球拍中心，以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动，当速度达到v0时，再以v0做匀速直线运动跑至终点整个过程中球一直保持在球拍中心不动比赛中，该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为0，如图所示，设球在运动中受到的空气阻力大小与其速度大小成正比，方向与运动方向相反，不计球与球拍之间的摩擦，球的质量为m，重力加速度为g.(1)求空气阻力大小与球速大小的比例系数k；(2)求在加速跑阶段球拍倾角随速度v变化的关系式；(3)整个匀速跑阶段，若该同学速度仍为v0，而球拍的倾角比0大了并保持不变，不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落，求应满足的条件6【答案】(1) (2) tan0 ( 3) sin (1)在匀速运动阶段，有mgtan0kv0得k(2)加速阶段，设球拍对球的支持力为n，有nsinkvmancosmg得t