（最新试题汇编）高三物理一轮复习 C单元 牛顿运动定律专练（含详解）.doc

c单元 牛顿运动定律目录c1 牛顿第一定律、牛顿第三定律1c2 牛顿第二定律 单位制1c3 超重和失重4c4 实验：验证牛顿定律4c5 牛顿运动定律综合4 c1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 c2 牛顿第二定律 单位制【题文】（物理卷2016届甘肃省兰州一中高一下学期期末考试（2014.07）3质量为10 kg的物体，在合外力f作用下沿x轴做直线运动，力随坐标x的变化情况如图所示。物体在x0处，速度为1 m/s，一切摩擦不计，则物体运动到x16 m处时，速度大小为a2 m/s b3 m/s c4 m/s d m/s【知识点】 牛顿第二定律c2【答案解析】b解析解：在0-4m位移内f恒定，物体做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得；a= =1m/s2根据2ax=v42v02得：v4=3m/s对物体在4-16m内运动过程运用动能定理得；mv162mv42= s4-8+0-s12-16从图中可知=，s4-8=s12-16=4m，所以4-16m内力f做功之和为0，所以v16=v4=3m/s故选b【思路点拨】在0-4m位移内f恒定，物体做匀加速直线运动，可以根据匀变速直线运动位移速度公式求出x=4m处时的速度，在4m-8m位移内，力在逐渐减小，是变力，在8m-12m位移内力等于零，在12m-16m位移内，力f反方向逐渐增大，根据做功公式可知：力f在4-16m内做功之和为零，可对这一阶段运用动能定理得到x=16m处时速度等于x=4m处时的速度本题考查了牛顿第二定律、功的计算以及动能定理的应用，要求同学们能根据图象找出有用信息，选取合适的运动过程运用动能定理求解，该题难题适中【题文】（物理卷2016届甘肃省兰州一中高一下学期期末考试（2014.07）9如图所示，传送带保持1 m/s的速度顺时针转动。现将一质量m0.5 kg的小物体轻轻地放在传送带的a点上，物体与传送带间的动摩擦因数0.1，a、b间的距离l2.5 m，g10 m/s2。设物体从a点运动到b点所经历的时间为t，该过程中物体和传送带间因摩擦而产生的热量为q，下列关于t和q的值正确的是at s，q1.25 j bt s，q0.5 jct3 s，q0.25 j dt2.5 s，q0.25 j【知识点】 能量守恒定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；牛顿第二定律a2 a8 c2 e6【答案解析】c解析解：先求解运动的总时间，皮带加速过程，受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有mg=ma解得a=g=1m/s2加速时间为：t1= =1s加速位移为：x1=at2=11=0.5m故匀速位移为：x2=l-x1=2.5m-0.5m=2.0m匀速运动的时间为：t2= =2.0s故运动的总时间为：t=t1+t2=3s再求解热量q，相对路程为s=vt1-x1=0.5m故热量为：q=mgs=0.10.5100.5=0.25j故选c【思路点拨】滑块刚放上皮带时，在滑动摩擦力的作用下向右匀加速运动，根据速度时间公式求出加速的时间，再根据位移时间关系公式求解出加速的最大位移；然后与皮带长度比较得到是否有匀速过程；关于热量可以用滑动摩擦力乘以相对路程求解本题关键是先确定物体在传送带上的运动情况，然后根据运动学公式和牛顿第二定律列式联立求解时间，对于热量可以用滑动摩擦力乘以相对路程求解【题文】（物理卷2016届甘肃省兰州一中高一下学期期末考试（2014.07）三、计算题（4小题，共42分。要求写出必要的文字说明，方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案而未写出演算过程的不能得分，有数值计算的题，答案必须写出数值和单位。）【题文】（物理卷2016届甘肃省兰州一中高一下学期期末考试（2014.07）14（10分）如图所示，一质量为m1.0102 kg、带电荷量为q1.0106 c 的小球，用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中，假设电场足够大，静止时悬线向左与竖直方向成60角。小球在运动过程中电荷量保持不变，重力加速度取g10 m/s2。(1)判断小球带何种电荷。(2)求电场强度e的大小。(3)若在某时刻将细线突然剪断，求小球运动的加速度a。【知识点】 共点力平衡的条件及其应用；牛顿第二定律；电场强度b7 c2 i1【答案解析】(1)带负电 （2）105 n/c（3）20 m/s2方向为与竖直方向夹角为60斜向左下解析(1)小球带负电。(2)小球所受的电场力fqe由平衡条件得fmgtan 解得电场强度e105 n/c。(3)剪断细线后小球做初速度为0的匀加速直线运动小球所受合外力f合由牛顿第二定律有f合ma解得小球的速度a20 m/s2速度方向为与竖直方向夹角为60斜向左下【思路点拨】本题的关键是正确对小球受力分析，根据平衡条件可得小球受到的电场力方向向左并可求出电场强度的值，剪断细线后，由于小球受到的重力与电场力都为恒力，所以小球将做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求解加速度解决动力学问题的关键是正确受力分析和运动过程分析，然后选择相应规律列式求解即可【题文】（物理卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试（2014.07）1（多选）下列说法中正确的是（）a物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b牛顿第一定律、牛顿第二定律都可以通过实验来验证c单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位d根据速度定义式v，当t0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法【知识点】 加速度与质量的关系图像；力学单位制c2【答案解析】acd 解析解：a、惯性是物体保持运动状态的性质，即抵抗运动状态变化，故a正确；b、牛顿第一定律不是通过实验验证的，牛顿第二定律可以通过实验来验证，故b错误；c、单位m、kg、s是一组属于国际单位制的基本单位，故c正确；d、速度定义式v=，当t0时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，故d正确；故选：acd【思路点拨】物体保持运动状态变化的性质是惯性；牛顿第一定律不能通过实验来验证；m、kg、s是一组都属于国际单位制的基本单位；当t0时， 就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思维法，从而即可求解考查惯性的概念，理解牛顿第一定律与第二定律的区别，注意基本单位与导出单位的不同，掌握极限思维的方法【题文】（物理卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试（2014.07）6. （单选）如图甲所示，在粗糙的水平面上，质量分别为m和m(mm12)的物块a、b用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同当用水平力f作用于b上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1.当用同样大小的力f竖直加速提升两物块时(如图乙所示)，弹簧的伸长量为x2， 则x1x2等于 ()a. 11b. 12c. 21 d. 23【知识点】 牛顿第二定律；胡克定律b1 c2【答案解析】a 解析对甲图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度a= g，对a物体有：f弹-mg=ma，得f弹kx1，x1. 对乙图，运用整体法，由牛顿第二定律得，整体的加速度ag，对a物体有：f弹-mg=ma，得f弹kx2，x，2，则x1：x2=1：1故a正确，b、c、d错误故选a【思路点拨】通过整体法求出加速度，再利用隔离法求出弹簧的弹力，从而求出弹簧的伸长量解决本题的关键注意整体法和隔离法的运用，先要由整体法通过牛顿第二定律求出加速度，再用隔离法运用牛顿第二定律求出弹簧的弹力【题文】（物理卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试（2014.07）9(单选)如图7所示为杂技“顶杆”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为m的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，杆对地面上的人的压力大小为( )a(m+ m) g ma b(m+ m) g +mac(m+ m) g d(mm) g 【知识点】 牛顿第二定律；超重和失重c2 c3【答案解析】a 解析对竿上的人分析：受重力mg、摩擦力ff，有 mg-ff=ma；所以 ff=m（g-a），竿对人有摩擦力，人对竿也有反作用力-摩擦力，且大小相等，方向相反，对竿分析：受重力mg、竿上的人对杆向下的摩擦力ff、顶竿的人对竿的支持力fn，有mg+ff=fn，又因为竿对“底人”的压力和“底人”对竿的支持力是一对作用力与反作用力，由牛顿第三定律，得到fn=mg+ff=（m+m）g-ma所以b项正确故选：b【思路点拨】竿对“底人”的压力大小应该等于竿的重力加上竿上的人对杆向下的摩擦力，竿的重力已知，求出竿上的人对杆向下的摩擦力就可以了由于人加速下滑，处于失重状态，人对竿的作用力并不等于人的重力，这是在解答本题的过程中常出现的错误，注意这一点这道题就可以了【题文】（物理卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试（2014.07）11.（单选）如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的a处滑上传送带若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的vt图象(以地面为参考系)如图乙所示已知v2v1，则()at2时刻，小物块离a处的距离达到最大bt2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大c0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向先向右后向左d0t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用【知识点】 牛顿第二定律；匀变速直线运动的图像a6 c2【答案解析】b 解析a、t1时刻小物块向左运动到速度为零，离a处的距离达到最大，故a错误；b、t2时刻前小物块相对传送带向左运动，之后相对静止，故b正确；c、0t2时间内，小物块受到的摩擦力方向始终向右，故c错误；d、t2t3时间内小物块不受摩擦力作用，故d错误；故选b【思路点拨】0t1时间内木块向左匀减速直线运动，受到向右的摩擦力，然后向右匀加速，当速度增加到与皮带相等时，一起向右匀速，摩擦力消失本题关键从图象得出物体的运动规律，然后分过程对木块受力分析【题文】（物理卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试（2014.07）13.（单选）如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接图乙中v、a、ff和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程图中正确的是()【知识点】 匀变速直线运动的图像；滑动摩擦力；牛顿第二定律a2 a5 c2【答案解析】c 解析a、根据物体的受力情况，可以判断出物体先是在斜面上做匀加速直线运动，到达水平面上之后，做匀减速运动，所以物体运动的速度时间的图象应该是倾斜的直线，不能使曲线，所以a错误；b、由于物体的运动先是匀加速运动，后是匀减速运动，在每一个运动的过程中物体的加速度的大小时不变的，所以物体的加速度时间的图象应该是两段水平的直线，不能使倾斜的直线，所以b错误；c、在整个运动的过程中，物体受到的都是滑动摩擦力，所以摩擦力的大小是不变的，并且由于在斜面上时的压力比在水平面上时的压力小，所以滑动摩擦力也比在水平面上的小，所以c正确；d、物体做的是匀加速直线运动，物体的位移为x=at2，所以物体的路程和时间的关系应该是抛物线，不会是正比例的倾斜的直线，所以d错误故选c【思路点拨】对物体受力分析可知，在斜面上时物体受到重力支持力和摩擦力的作用，在这些力的作用下物体沿着斜面向下做匀加速直线运动，到达水平面上之后，在滑动摩擦力的作用下做匀减速运动，由此可以判断物体运动过程中的物理量的关系本题是为速度-时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度-时间图象中图象与坐标轴围成的面积的含义，能根据图象读取有用信息，属于基础题【题文】（物理卷2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08）7如右上图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体p、q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t = 0时刻p在传送带左端具有速度v2，已知v1v2，p与定滑轮间的绳水平。不计定滑轮质量，绳足够长。直到物体p从传送带右侧离开。以下判断正确的是（ ）a物体p一定先加速后匀速 b物体p可能先加速后匀速c物体q的机械能一直增加 d物体q一直处于超重状态【知识点】牛顿第二定律 c2 c5【答案解析】bc解析f向右，若fgq，则向右匀加速到速度为v1后做匀速运动到离开，q一直在升高，则为b、c正确；若fgq，则向右做匀减速到速度为0后再向左匀加速到离开，无此选项；加速阶段q加速度向上，超重，匀速阶段，既不超重也不失重，故d错误；故选：bc【思路点拨】分析在fq的重力时的运动情况或fq的重力的运动情况，考查摩擦力的方向与速度的关系，明确其与相对运动方向相反，结合牛顿第二定律分析运动情况，较难【题文】（物理卷2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08）14.（10分）如图所示，一半径为r=0.5m的半圆型光滑轨道与水平传送带在b点连接，水平传送带ab长l=8 m，向右匀速运动的速度为v0。一质量为1 kg的小物块（可视为质点）以v1=6 m/s的初速度从传送带右端b点向左冲上传送带，物块再次回到b点后恰好能通过圆形轨道最高点，物块与传送带间的动摩擦因数=0.45，g取10 m/s2。求物块相对地面向左运动的最大距离x及传送带的速度大小v0。 【知识点】机械能守恒定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿第二定律a2 c2 e3【答案解析】（1）4m (2)5m/s 解析（1）物块向左匀减速至速度为零时，相对地面向左的位移最大。根据运动学公式：根据牛顿第二定律：物块加速度 联立各式，代入数据解得： （2）物块恰过最高点（设为c点），临界条件：从b到c的过程，物块机械能守恒：代入数据解得：由题意可知，物块在传送带上匀减速至速度为零后反向向右匀加速运动直到与传送带速度相等，再匀速运动。故传送带速度【思路点拨】（1）根据牛顿第二定律求加速度，根据运动学公式求相对滑动的时间和对应的传送带位移和滑块位移，最后得出相对位移；（2）先根据机械能守恒定律求出滑块到达最高点的速度，然后根据平抛运动的位移公式求滑块的落点，从而确定传送带最右端与圆心的最小距离【题文】（物理卷2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08）15.（10分）如图所示的装置叫做阿特伍德机，是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体竖直运动的加速度大小总是小于自由落体的加速度g，同自由落体相比，下落相同的高度，所花费的时间要长，这使得实验者有较长的时间从容的观测、研究。已知物体a、b的质量相等均为m，轻绳与轻滑轮间的摩擦不计，轻绳不可伸长且足够长，求：（1）若物体c的质量为m/4 ，物体b从静止开始下落一段距离的时间与自由落体下落同样的距离所用时间的比值。（2）如果连接ab的轻绳能承受的最大拉力为1.2mg，那么对物体c的质量有何要求?【知识点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系a2 c2【答案解析】(1) (2) m0.5mg解析（1）（5分）设滑轮两侧物体运动的加速度大小为a ，绳的张力为t，b下落距离h用时为t1；自由下落距离h用时为t2.根据牛顿第二定律 研究a： 研究bc：根据运动学公式 ： 代入数据联立解得： （2）（5分）设物体c的质量为m根据牛顿第二定律 研究a： 研究bc：令t1.2mg ，解得m0.5mg【思路点拨】（1）隔离a，对b、c整体分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，结合位移时间公式求出物体b从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值（2）隔离对c分析，运用牛顿第二定律求解解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用【题文】（物理卷2015届湖北省部分重点中学高三上学期起点考试（2014.08）16(13分)如图所示，固定在水平地面上的工件，由ab和bd两部分组成，其中ab部分为光滑的圆弧，aob=37o，圆弧的半径r=05m，圆心o点在b点正上方；bd部分水平，长度为02m，c为bd的中点。现有一质量m=lkg，可视为质点的物块从a端由静止释放，恰好能运动到d点。(g=10m/s2，sin37o=06，cos37o=08)求：(1)为使物块恰好运动到c点静止，可以在物块运动到b点后，对它施加一竖直向下的恒力f，f应为多大?(2)为使物块运动到c点时速度为零，也可先将bd部分以b为轴向上转动一锐角，应为多大?(假设b处有一小段的弧线平滑连接，物块经过b点时没有能量损失)(3)接上一问，求物块在bd板上运动的总路程。 【知识点】机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力c2 d4 e3【答案解析】（1）10n （2）（3）0.25m解析（1）设bd段长度为l，动摩擦因数为，研究物块运动,根据动能定理：从a到d的过程中 从a到c恰好静止的过程中 又 bc段 代入数据联立解得： f=10n（2）右图中，从a到c的过程中，根据动能定理 其中 联立解得 （3）物块在c处速度减为零后，由于 物块将会下滑，而ab段光滑，故物块将做往复运动，直到停止在b点。根据能量守恒定律 而摩擦生热 代入数据解得 物块在bd板上的总路程s=0.25m【思路点拨】（1）先对从a到b过程根据动能定理求解b点的速度；然后在b点重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解支持力；（2）先对a到d过程根据动能定理列式，再对a到c过程根据动能定理列式，最后联立求解；（3）对从a到c过程根据动能定理列式求解本题是动能定理的运用问题，关键是选择适当的过程运用动能定理列式，动能定理适用于多过程问题，可以使问题简化【题文】（物理卷2015届河北省唐山一中高二下学期期末考试（2014.07）1一煤块由静止放到水平向右匀速运动的白色传送带上，煤块在传送带上划出一段黑色的痕迹，若以传送带为参考系，则煤块在传送带上划痕的过程可描述为()a向右做匀加速运动b向右做匀减速运动c向左做匀减速运动 d向左做匀加速运动【知识点】 牛顿第二定律；参考系和坐标系a1 c2【答案解析】c解析煤块先向右匀加速运动，当速度与传送带相同时，一起匀速直线运动；以传送带为参考系，煤块有向左的初速度，又受到向右的滑动摩擦力，故向左做匀减速直线运动，直到与皮带相对静止；故选：c【思路点拨】传送带向右匀速传动，煤块由静止放到传送带上，相对传送带向左滑动，故会受到向右的滑动摩擦力，从而由静到动，是加速，直到与传送带相对静止，之后一起向右运动本题关键是先分析清楚煤块相对地面的运动情况，然后再以皮带为参考系，分析清楚煤块的运动情况【题文】（物理卷2015届河北省邯郸市馆陶县一中高三7月调研考试（2014.07）17、（12分）近来，我国多个城市开始重点治理“中国式过马路”行为每年全国由于行人不遵守交通规则而引发的交通事故上万起，死亡上千人只有科学设置交通管制，人人遵守交通规则，才能保证行人的生命安全如图3所示，停车线ab与前方斑马线边界cd间的距离为23 m质量8 t、车长7 m的卡车以54 km/h的速度向北匀速行驶，当车前端刚驶过停车线ab，该车前方的机动车交通信号灯由绿灯变为黄灯。(1)若此时前方c处人行横道路边等待的行人就抢先过马路，卡车司机发现行人，立即制动，卡车受到的阻力为3104 n求卡车的制动距离；(2)若人人遵守交通规则，该车将不受影响地驶过前方斑马线边界cd.为确保行人安全，d处人行横道信号灯应该在南北向机动车信号灯变黄灯后至少多久变为绿灯？【知识点】 牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与位移的关系a2 a8 c2【答案解析】(1)30m(2)2s解析（1）从制动到停车，卡车做减速运动由牛顿第二定律 ：f=ma 由运动学公式 带入数据解得： (2)已知车长l7 m，ab与cd的距离为s023 m设卡车驶过的距离为s2，d处人行横道信号灯至少需经过时间t后变为绿灯，有s2s0l s2v0t 联立，代入数据解得：t2 s 【思路点拨】（1）卡车制动后做匀减速直线运动，其初速v0=54km/h=15m/s加速为阻力除以质量，由于是刹车停止所以，末速度为零，这是一个隐含的量对运动学五个量来说已知任意三个量，可求得其余两个，所以由运动学公式可以求得其位移（2）汽车通过而不受影响的话，其位移应该是ab与cd的间距加上车身的长度，这里没说车是质点，并且已经明确告诉的车身长度，所以切忌认为通过的位移为23m本题情景和现实贴近，注重考查学生对知识的灵活运用，并且要注意题目设置的陷阱，如第二问在考虑通过时间时，要弄准其位移是多少否则功亏一篑【题文】（物理卷2015届甘肃省兰州一中高二下学期期末考试（2014.07）5.质量为m的物体放在水平面上，在与水平方向成夹角的拉力f的作用下由静止开始运动，经过时间t速度达到v，在这一时间内拉力f和重力g的冲量大小分别为 a.ftcos ，0 b. ft, 0c.ft，mgt d. mv，ft【知识点】 动量定理；牛顿第二定律c2 f1【答案解析】c 解析解；因两力作用时间均为t，则有：重力的冲量为mgt，拉力的冲量为ft；因物体受到的总冲量包括拉力的冲量、重力的冲量及支持力的冲量，由动量定理可知，合力的冲量才等于动量的变化量；故只有a正确；故选a【思路点拨】分析物体的受力，由冲量的定义可求出两力的冲量；由动量定理分析动量变化与冲量的关系本题要注意冲量的定义及动量定理的应用，明确动量定理中的冲量为合冲量【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）1如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上放着质量为2 kg的物体a，处于静止状态若将一个质量为3 kg的物体b轻放在a上的一瞬间，则b对a的压力大小为(g取10 m/s2) ()a30 n b0 c15 n d12 n【知识点】 牛顿第二定律；胡克定律b1 c2【答案解析】d解析解：开始弹簧的弹力等于a的重力，即f=mag放上b的瞬间，弹簧弹力不变，对整体分析，根据牛顿第二定律得：a=隔离对b分析，有：mbg-n=mba，则：n=mb（g-a）=3（10-6）n=12n故d正确，a、b、c错误故选：d【思路点拨】放上b的瞬间，先对整体研究，根据牛顿第二定律求出加速度，再隔离分析，根据牛顿第二定律求出a对b的支持力的大小解决本题的关键能够正确地受力分析，运用牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的运用【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）8、如图光滑的水平桌面处在竖直向下的匀强磁场中，桌面上平放一根一端开口、内壁光滑的绝缘细管，细管封闭端有一带电小球，小球直径略小于管的直径，细管的中心轴线沿y轴方向。在水平拉力f作用下，细管沿x轴方向做匀速运动，小球能从管口处飞出。小球在离开细管前的运动加速度a、拉力f随时间t变化的图象中，正确的是（ ） 【知识点】 洛仑兹力；牛顿第二定律c2 k2【答案解析】bd解析a、b、在x轴方向上的速度不变，则在y轴方向上受到大小一定的洛伦兹力，根据牛顿第二定律，小球的加速度不变，故a错误，b正确；c、d、管子在水平方向受到拉力和球对管子的弹力，球对管子的弹力大小等于球在x轴方向受到的洛伦兹力大小，在y轴方向的速度逐渐增大，（vy=at）则在x轴方向的洛伦兹力逐渐增大，（f洛=qvyb=qbat），所以f随时间逐渐增大，故c错误，d正确；故选bd【思路点拨】小球在沿x轴方向上做匀速直线运动，根据左手定则知小球在沿y轴方向受到洛伦兹力，小球在y轴方向上做加速运动在y轴方向一旦有速度，在x轴方向也会受到洛伦兹力本题中小球做类平抛运动，其研究方法与平抛运动类似小球在y轴方向受到洛伦兹力做匀加速直线运动，在x轴方向受洛伦兹力与弹力平衡【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）13、（15分）如图所示，在xoy坐标系中，x轴上n点到o点的距离是12cm，虚线np与x轴负向的夹角是30第象限内np的上方有匀强磁场，磁感应强度b1t，第iv象限有匀强电场，方向沿y轴正向一质量m810-10kg. 电荷量q=110-4c带正电粒子，从电场中m（12，8）点由静止释放，经电场加速后从n点进入磁场，又从y轴上p点穿出磁场不计粒子重力，取3.（1）在图中作出粒子在磁场中圆周运动的圆心o1（保留作图痕迹），并求出半径r和速度v；（2）粒子在磁场中运动的时间t；（3）匀强电场的电场强度e.【知识点】 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力c2 d4 k3【答案解析】：（1） 8cm 104m/s；（2）1.610-5s；（3）5103v/m解析：（1）粒子在磁场中的轨迹如图，设粒子做圆周运动的轨道半径为r，由几何关系，得 r+rsin30=解得 r12cm0.08m由qvbm得 v=代入解得 v=104m/s（2）由几何关系得：粒子在磁场中运动轨迹所对圆心角为120，则有 t1.6105s（3）粒子在电场中运动时，由动能定理得 qedmv2则得e5103v/m【思路点拨】（1）粒子在电场中做匀加速运动，进入磁场后，由洛伦兹力提供向心力而做匀速圆周运动，画出粒子的运动轨迹，由几何关系求出粒子在磁场中运动的轨道半径，由牛顿第二定律求得速度v；（2）粒子在磁场中运动时，速度的偏向角等于轨迹所对应的圆心角，由几何关系得到，由t=t求出时间t；（3）粒子在电场中运动时，由动能定理求解电场强度e本题是带电粒子先经电场加速后经磁场偏转的类型，画出轨迹，分析粒子的运动情况是解答的基础，关键是根据几何关系求出磁场中运动的轨道半径【题文】（物理卷2014届江苏省南京市金陵中学高三第四次模拟考试（2014.05）15.(16分)如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道ab的下端与光滑的圆弧轨道bcd相切于b，c是最低点，圆心角boc37，d与圆心o等高，圆弧轨道半径r1.0 m，现有一个质量为m0.2 kg可视为质点的小物体，从d点的正上方e点处自由下落，de距离h1.6 m，小物体与斜面ab之间的动摩擦因数0.5.取sin 370.6，cos 370.8，g10 m/s2。求：（1）小物体第一次通过c点时对轨道的压力；（2）要使小物体不从斜面顶端飞出，斜面至少要多长；（3）若斜面已经满足（2）要求，请首先判断小物体是否可能停在斜面上。再研究小物体从e点开始下落后，整个过程中系统因摩擦所产生的热量q的大小。【知识点】 动能定理的应用；牛顿第二定律；功能关系；机械能守恒定律c2 e2 e3 e6【答案解析】(1)12.4n (2) 2.4m (3)4.8j解析(1)（4分）小物体从e到c，由能量守恒得： 在c点，由牛顿第二定律得：fnmgm， 联立解得fn12.4 n.根据牛三，大小为12.4n,方向竖直向上。(2)（5分）从edcba过程，由动能定理得：wgwf0，wgmg(hrcos37)labsin 37， wfmgcos 37lab，联立解得lab2.4 m.(3)（7分）因为mgsin 37mgcos 37(或tan 37)，所以，小物体不会停在斜面上小物体最后以c为中心，b为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动，从e点开始直至运动稳定，系统因摩擦所产生的热量，qep，epmg(hrcos 37)，联立解得q4.8 j.【思路点拨】（1）由机械能守恒可求得物体在c点的速度，c点物体做圆周运动，则由牛顿第二定律充当向心力可求得支持力；（2）要使物体不飞出，则到达a点时速度恰为零，则由动能定理可求得ab的长度；（3）由于摩擦力小于重力的分力，则物体不会停在斜面上，故最后物体将稳定在c为中心的圆形轨道上做往返运动，由功能关系可求得热量q. 在考查力学问题时，常常将动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律等综合在一起进行考查，并且常常综合平抛、圆周运动及匀变速直线运动等运动的形式【题文】（理综卷2015届浙江省重点中学协作体高考摸底测试（2014.08）16如图所示，ab为光滑竖直杆，acb为构成直角的光滑l形直轨道，c处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）。套在ab杆上的小球自a点静止释放，分别沿ab轨道和acb轨道运动，如果沿acb轨道运动的时间是沿ab轨道运动时间的1.5倍，则ba与ca的夹角为：（ ）。a30 b45 c53 d60abc【知识点】牛顿运动定律的综合应用；匀变速直线运动的位移与时间的关系a2 c2【答案解析】c解析设ab的长度为2l，小球沿ab做自由落体运动，运动的时间t2满足：2l可解得t2=2小球沿ac段运动时，a=gcos，且ac=2lcos，所需的时间tac满足；2lcosgcos解得：tac2在c点小球的速度v=atac，以后沿bc做匀加速运动，其加速度为：a=gsin，且bc=2lsin故：2lsin=vtbc+a其中tbc=1.5t2-tac=0.5t2=代入后解得：tan=，即=53；故选c【思路点拨】以小球为研究对象，分别求出沿ac和abc运动的时间，注意两种运动情况的运动遵循的规律，特别是在b点的速度即是上一段的末速度也是下一段的初速度，利用关系式和几何关系灵活求解本题的关键是能正确对abc进行受力和运动分析，把运动的时间正确表示；可视为多过程的运动分析，一定明确前后过程的衔接物理量【题文】（理综卷2014届西藏自治区高三最后一次模拟统一考试（2014.05）24（13分）一滑雪运动员以滑雪板和滑雪杖为工具在平直雪道上进行滑雪训练。某次训练中，他站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力f=60n而向前滑行，其作用时间为t1=1s，撤除水平推力f后经过t2=2s，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力且其作用时间仍为1s。已知该运动员连同装备的总质量为m=50kg，在整个运动过程中摩擦因数为0.02，求该运动员（可视为质点）第二次撤除水平推力后滑行的最大距离。（g=10m/s2)【知识点】 牛顿第二定律a2 c2【答案解析】6.4m解析解：滑动摩擦力 运动员站在雪道上第一次利用滑雪杖对雪面作用时，加速度为 t1=1s时的速度为 第一次撤除水平推力f后，加速度为 撤除水平推力f后经过t2=2s，速度为 第二次刚撤除水平推力f时，速度为 此后在水平方向仅受摩擦力作用做匀减速运动，滑行的最大距离为 解得 s=6.4m 【思路点拨】根据牛顿第二定律求出撤去推力后的加速度，结合速度时间公式求出2s后的速度，根据速度时间公式求出雪仗再作用1s后的速度，再结合速度位移公式求出第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的综合运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁【题文】（理综卷2014届西藏自治区高三最后一次模拟统一考试（2014.05）25（19分）如图所示，在平面坐标系xoy内，第、象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第、象限内存在半径为l的圆形匀强磁场，磁场圆心在m（l，0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电粒子从第象限中的q（2l，l）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点o进入磁场，从p（2l，0）点射出磁场。不计粒子重力。求：（1）电场强度与磁感应强度的大小之比；（2）粒子在磁场与电场中运动的时间之比。【知识点】 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；平抛运动；带电粒子在匀强电场中的运动c2 d2 i3 k3【答案解析】(1) (2) 解析解：带电粒子在电场中做类似平抛运动的时间：沿y轴方向有： 得：带电粒子到达o点时， 所以v方向与x轴正方向的夹角 带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动由 得 由几何关系得 圆心角为90 得 在磁场中的时间 【思路点拨】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，进入磁场后做圆周运动，对两过程由牛顿运动定律可得出关于电场强度和磁感应强度的表达式，则可求得二者的比值；（2）由平抛运动规律可得出粒子在电场中的时间，由圆周的性质可得出粒子在磁场中的运动时间带电粒子在匀强电场中运动时，要注意应用运动的合成和分解；而在磁场中运动时为匀速圆周运动，在解题时要注意应用好平抛和圆周运动的性质 c3 超重和失重【题文】（物理卷2015届吉林省长春市十一中高二下学期期末考试（2014.07）4（单选）如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲起立的动作时记录的力随