专题三 牛顿运动定律(1)·最新3年高考物理真题分类专项突破训练.pdf

专题三 牛顿运动定律 专项训练卷一 分钟 一 选择题 全国新课标 分 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 北京理综 分 约瑟夫森结 由超导体和绝缘体制 成 若在结两端加恒定电压U 则它会辐射频率为 的电磁 波 且 与U成正比 即 k U 已知比例系数k仅与元电荷e 的 倍和普朗克常量h有关 你可能不了解此现象的机理 但仍可运用物理学中常用的方法 在下列选项中 推理判断 比例系数k的值可能为 A h e B e h C h eD h e 海南 分 根据牛顿第二定律 下列叙述正确的是 A 物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B 物体所受合力必须达到一定值时 才能使物体产生加 速度 C 物体加速度的大小跟它所受作用力中的任意一个的大小 成正比 D 当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时 物体 水平加速度大小与其质量成反比 安徽理综 分 如图所 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 北京理综 分 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 g C gD g 安徽理综 分 伽利略 曾设计如图所示的一个实验 将 摆球拉至M点放开 摆球会达到 同一水平高度上的N点 如果在 E或F处钉上钉子 摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对 应点 反过来 如果让摆球从这些点下落 它同样会达到原水 平高度上的M点 这个实验可以说明 物体由静止开始沿不 同倾 角 的 光 滑 斜 面 或 弧 线 下 滑 时 其 末 速 度 的 大 小 A 只与斜面的倾角有关B 只与斜面的长度有关 C 只与下滑的高度有关D 只与物体的质量有关 海南 分 如右图 木箱 置的弹簧 弹簧上方有一物块 木箱 处于压缩状态且物块压在箱顶上 若在某一段 时间内 物块对箱顶刚好无压力 则在此段时间 内 木箱的运动状态可能为 A 加速下降B 加速上升 C 减速上升D 减速下降 海南 分 下列说法正确的是 A 若物体运动速率始终不变 则物体所受合力一定为零 B 若物体的加速度均匀增加 则物体做匀加速直线运动 C 若物体所受合力与其速度方向相反 则物体做匀减速直 线运动 D 若物体在任意的相等时间间隔内位移相等 则物体做匀 速直线运动 二 非选择题 北京理综 分 摩天大楼中一部直通高层的客运 电梯 行程超过百米 电梯的简化模型如图 所示 考虑安 全 舒适 省时等因索 电梯的加速度a随时间t变化的 已知 电梯在t 时由静止开始上升 a t图象如图 所示 电梯 总质最m k g 忽略一切阻力 重力加速度g取 m s 求电梯在上升过程中受到的最大拉力F 和最小拉力F 类比是一种常用的研究方法 对于直线运动 教科书中讲 解了由v t图象求位移的方法 请你借鉴此方法 对比加 速度的和速度的定义 根据图 所示a t图象 求电梯在 第 s内的速度改变量 v 和第 s末的速率v 求电梯以最大速率上升时 拉力做功的功率P 再求在 s时间内 拉力和重力对电梯所做的总功W 图 图 安徽理综 分 质量为 k g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v t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g m s 求 弹性球受到的空气阻力f的大小 弹性球第一次碰撞后反弹的高度h 安徽理综 分 质量为 k g的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动 一段时间后撤去F 其运动 的v t图象如图所示 g取 m s 求 物体与水平面间的动摩擦因数 水平推力F的大小 s内物体运动位移的大小 山东理综 分 如图所示 四分之一圆轨道O A 与水平轨道A B相切 它们与另一水平轨道C D在同一竖直 面内 圆轨道O A的半径R m 水平轨道A B长s m O A与A B均光滑 一滑块从O点由静止释放 当滑块 经过A点时 静止在C D上的小车在F N的水平恒力 作用下启动 运动一段时间后撤去F 当小车在C D上运动 了s m时速度v m s 此时滑块恰好落入小车 中 已知小车质量M k g 与C D间的动摩擦因数 取g m s 求 恒力F的作用时间t A B与C D的高度差h 专题三 牛顿运动定律 专项训练卷一 A D 命题立意 本题考查的是惯性的概念 主要考查考生 对概念的理解能力 难度较小 解析 惯性是物体保持运动状态不变的性质 即物体抵抗运 动状态变化的性质 选项A正确 没有力的作用 物体处于静 止状态或匀速直线运动状态 选项B错误 惯性是物体保持 匀速直线运动状态或静止状态的性质 行星在圆周轨道上速 度方向时刻改变 选项C错误 运动物体如果没有受到力的 作用 将保持匀速直线运动 选项D正确 B 解析 根据 k U可知k的单位是V s 普朗克常量h 的单位是J s 元电荷e的单位是C 根据公式W q U 可知 J C V 其中B选项 e h 的单位是C J s C J s V s 选项B正确 其它选项的不能得出此结果 是错 误的 题眼 熟知普朗克常量的单位是做此题目的关键所在 题目 中出现了电压 所以能量单位J要变形为电量单位C与电压 单位V的乘积 也可以将选项代入 k U 看两边单位是否 相同 D 命题立意 本题考查了牛顿第二定律的概念 难度较小 解析 物体加速度的大小与物体受到的合力成正比 与物体 的质量成反比 选项A错误 力是产生加速度的原因 只要有 合力 物体就有加速度 它们之间有瞬时对应关系 不存在累 积效应 选项B错误 物体加速度的大小与它受到的合力成 正比 选项C错误 根据矢量的合成和分解 即Fx m ax 选 项D正确 C 命题立意 本题考查了物体的受力分析和牛顿第二定律 难度中等 解 析 加 力F前 设 物 块 的 加 速 度 为a 有 m g s i n m g c o s m a 加上一个力F以后 有 m g F s i n m g F c o s m a 即a gs i n gc o s F m s i n c o s a F m g a a 选项 C正确 其它选项错误 B 解析 本题考查运动过程与图形中物理量变化的对应关 系 综合能力要求较高 读图可知一段时间后 人基本处于平 衡状态 此时拉力等于重力 重力G约为 F 再看图中第 一个峰值此时拉力约为 F 即约为 G 此时人处于最低 位置 速度为零 拉力最大且向上 则此时F合 F G G a F 合 m G m g C 解析 伽利略的理想斜面和摆球实验 斜面上的小球和摆 线上的小球好像 记得 起自己的起始高度 实质是动能与势 能的转化过程中 总能量不变 物体由静止开始沿不同倾角 的光滑斜面 或弧线 下滑时 高度越大 初始的势能越大 转 化后的末动能也就越大 速度越大 选项C正确 B D 解析 木箱静止时物块对箱顶有压力 则物块受到顶向 下的压力 当物块对箱顶刚好无压力时 表明系统有向上的 加速度 是超重 B D正确 解析 物体动速率变但方向能变化此合力 D 运不可 因不一 定为零 A错 物体的加速度均匀增加 即加速度在变化 是 非匀加速直线运动 B错 物体所受合力与其速度方向相反 只能判断其做减速运动 但加速度大小不可确定 C错 若物 体在任意的相等时间间隔内位移相等 则物体做匀速直线运 动 D对 N N m s m s W J 命题立意 本题神综合考查了牛顿第二定律 动能定理及图 形的类比应用 难度较大 解析 由牛顿第二定律 有F m g m a 由a t图象可知 F 和F 对应的加速度分别是 a m s a m s F m g a N N F m g a N N 类比可知 所求速度的变化量等于第 s内a t图线下的 面积 v m s 同理 v v v m s v 第 s末的速率v v v m s 由a t图象可知 s s内速率最大 其值等于 s 内a t图线下的面积 有vm m s 此时电梯做匀速运动 拉力F等于重力 m g 所求功率 P F vm m g vm W W 由动能定理 总功W Ek Ek m v m J N m 命题立意 本题以v t图象为载体考查力与运动的综合及考 生应用基本规律解题的能力 难度较小 解析 由v t图 象 可 得 小 球 下 落 时 的 加 速 度 为 a m s 由牛顿定律可得 m g f m a f m g m a N 小球落地后反弹的速度为 v m s 上升时 设加速度为a 则有 m g f m a 得 a m s 小球上升做匀减速运动 设上升至最大高度为h 则有 v a h 解得 h m 设物体做匀减速直线运动的时间为 t 初速度为v 末速度为v 加速度为a 则 a v v t m s 设物体所受的摩擦力为Ff 根据牛顿第二定律 有 Ff m a Ff m g 联立 得 a g 设物体做匀加速直线运动的时间为 t 初速度为v 末速度为v 加速度为a 则 a v v t m s 根据牛顿第二定律 有 F Ff m a 联立 得 F m g m a N 解法一 由匀速直线运动位移公式 得 x x x v t a t v t a t m 解法二 根据v t图象围成的面积 得 x v v t v t m s m 解析 设小车在恒力F作用下的位移为l 由动