最新三年高考物理高频考点精选分类解析 考点9 与牛顿运动定律相关的实际问题

1 最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点 9 9 与牛顿运动定律相与牛顿运动定律相 关的实际问题关的实际问题 考点知识方法解读 牛顿运动定律与生活生产实际密切相关 与牛 顿运动定律相关的实际问题可建立恰当的物 理模型 选择研究对象进行受力分析 利用牛顿运动定律和相关知识列方程解答 最新三年高考物理精选解析 1 2012 江苏物理 如图所示 一夹子夹住木块 在力 F 作用下向上提升 夹子和木块 的质量分别为 m 和 M 夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为 f 若木块不滑动 力 F 的 最大值是 A 2 f Mm M B 2 f Mm m C m M g 2 f Mm M D m M g 2 f Mm m 1 答案 A 解析 对整体 由牛顿第二定律 F m M g m M a 隔离木块 M 由牛顿第二定律 2f Mg Ma 联立解得 F 选项 A 正确 2 f Mm M 考点定位 此题考查整体法隔离法受力分析和牛顿第二定律 2 2010 上海物理 将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出 设物体在运动过程中所 受空气阻力大小不变 则物体 A 刚抛出时的速度最大 B 在最高点的加速度为零 C 上升时间大于下落时间 2 D 上升时的加速度等于下落时的加速度 答案 A 点评 此题考查受恒定空气阻力的抛体问题 涉及的知识点有牛顿运动定律和运动学公 式及其相关知识 3 2010 海南物理 在水平的足够长的固定木板上 一小物块以某一初速度开始滑动 经 一段时间 t 后停止 现将该木板改置成倾角为 45 的斜面 让小物块以相同的初速度 沿木板上滑 若小物块与木板之间的动摩擦因数为 则小物块上滑到最高位置所需 时间与 t 之比为 A B C D 2 1 12 2 1 2 解析解析 木板水平放置时 小物块的加速度a1 g 设滑行初速度为v0 则滑行时间为 木板改成倾角为 45 的斜面后 小物块上滑的加速度大小a2 g sin cos 0 t g v 1 g 2 滑行时间 因此 选项 A 正确 2 00 2 1 2 t ag vv 1 2 2 1 at ta 答案 A 点评 考查牛顿第二定律和直线运动规律的应用 要注意木板平放与倾斜放置时小物块 受力情况不同 运动的加速度不同 4 2009 安徽理综 在 2008 年北京残奥会开幕式上 运动员手拉绳索向上攀登 最 终点燃了主火炬 体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神 为了探 究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用 可将过程简化 一根不可伸缩的轻 绳跨过轻质的定滑轮 一端挂一吊椅 另一端被坐在吊椅上的运动员拉住 如图 所示 设运动员的质量为 65kg 吊椅的质量为 15kg 不计定滑轮与绳子间的摩擦 3 重力加速度取 当运动员与吊椅一起正以加速度上升时 试求 2 10m sg 2 1m sa 1 运动员竖直向下拉绳的力 2 运动员对吊椅的压力 答案 440N 275N 解析 解法一 1 设运动员受到绳向上的拉力为F 由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等 吊椅受到绳的拉力也是F 对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示 则有 2F M m g M m a 解得 F 440N 由牛顿第三定律 运动员竖直向下拉绳的力F 440N 2 设吊椅对运动员的支持力为FN 对运动员进行受力分析如图所 示 则有 F FN Mg Ma 解得 FN 275N 由牛顿第三定律 运动员对吊椅的压力也为 275N 解法二 设运动员和吊椅的质量分别为M和m 运动员竖直向下的拉 力为F 对吊椅的压力大小为FN 根据牛顿 第三定律 绳对运动员的拉力大小为F 吊椅对运动员的支 持力为FN 分别以运动员和吊椅为研究对象 根据牛顿第二定律 F FN Mg Ma F FN mg ma 由 得 F 440N FN 275N 5 14 分 2012 安徽理综 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 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 3 4 该球受到的空气阻力大小恒为 f 取 10 m s2 求 g 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 F F m人 m椅 g a F m人g a FN 4 解得 a2 12m s2 于是有 0 v22 2 a2h 解得碰撞后反弹的高度 h m 8 3 考点定位 此题考查 v t 图象 牛顿第二定律及其相关知识 6 16 分 2012 浙江理综 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后速度减小为零 B鱼 竖直下潜 hB后速度减小为零 鱼 在水中运动时 除受重力外 还受到浮力和水的阻力 已知 鱼 在水中所受浮力是其重力的 10 9 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vA 2 A鱼 在水中运动时所受阻力fA 3 A鱼 和 B鱼 在水中运动时所受阻力之比fA fB 6 解析 1 A鱼 入水前做自由落体运动 由 vA2 2gH 解得 A鱼 入水前瞬间的速度vA 2gH 5 3 考虑到 B鱼 的受力运动情况与 A鱼 相似 有 fB mg B H h 1 9 解得 A鱼 和 B鱼 在水中运动时所受阻力之比 A b f f 9 9 BA AB hHh hHh 7 19 分 2012 重庆理综 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 如题 25 图所示 设球在运动中受到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变 v 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