2013年高考物理考前回归教材单元综合突破三牛顿运动定律

1、2013年高考物理考前回归教材之单元综合突破三（牛顿运动定律）一、选择题（本题共10小题，每题4分，共40分.有的小题只有一个选项正确，有的小 题有多个选项正确，把正确选项前的字母填在题后的括号内）图11 .如图1所示，木块放在表面光滑的小车上并随小车一起沿桌面向左做匀速直线运动.当小车遇障碍物而突然停止运动时，车上的木块将（）a.立即停下来8 .立即向前倒下c.立即向后倒下d.仍继续向左做匀速直线运动解析：木块原来随小车一起向左运动，当小车突然停止时，木块在水平方向上没有受到 外力的作用，根据牛顿第一定律，木块将继续向左做匀速直线运动.正确选项为d.答案：d2. 一个铅球和一个皮球相互挤压的

2、时候，以下叙述正确的是 （）a.铅球对皮球的压力大于皮球对铅球的压力b.铅球的形变小于皮球的形变c.皮球对铅球的压力和铅球对皮球的压力一定同时产生d.铅球对皮球的压力与皮球对铅球的压力是一对平衡力解析：作用力和反作用力的关系总是大小相等、方向相反，作用力和反作用力的关系与 物体的运动状态无关.要掌握作用力与反作用力和平衡力的区别.答案：bc3. （2009 山东理综）某物体做直线运动的 vt图象如图2（a）所示，据此判断图 2（b）（ f 表示物体所受合力，t表示物体运动的时间）四个选项中正确的是（）解析：由题图 2（a）可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2 s4

3、 s沿正方向做匀减速直线运动，所以受力为负，且恒定，4 s6 s沿负方向做匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6 s8 s沿负方向做匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析，b正确.答案：b4 .用恒力作用于质量为m的物体，使物体产生的加速度大小为ai,该力作用于质量为m2的物体时，物体产生的加速度大小为速度大小为（）a. ai + a2c. aia2解析：由牛顿第二定律，有对 m, f= mai对 m2, f= m2a2对 m + n2, f= （m+m）ah aaia2,解得a=, d对.ai+ a2a2；若将该恒力作用于（m+m）质量的物体时，产生的加b. ai一 a2d.aia2a

4、a2-10 -答案：d5 . 一箱苹果在倾角为0的斜面上匀速下滑，已知箱子与斜面间的动摩擦因数为科，在下滑过程中处于箱子中间的质量为m的苹果受到其他苹果对它的作用力大小和方向为（）a. mcsin 0 沿斜面向下b. mgcos 0 垂直斜面向上c. mg竖直向上d. 5+ j mg沿斜面向上解析：苹果处于平衡状态，由平衡条件，有fn= mg方向竖直向上，c正确.答案：c6 .如图3所示，有两个相同材料物体组成的连接体在斜面上运动，当作用力f 一定时，m所受绳的拉力（）图3a.与0有关b.与斜面动摩擦因数有关c.与系统运动状态有关mf ，, 一一.d.ft=mtm，仅与两物体质量有关解析：只要

5、 m、m2与斜面间的动摩擦因数相同，对整体和隔离m利用牛顿第二定律可求,口m2-得* mrmf,答案d.答案：d7 .如图4, 一个盛水的容器底部有一小孔.静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容 器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则 （）图4a.容器自由下落时，小孔向下漏水8 .将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向 下漏水c.将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水d.将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水解析：容器抛出后，容器及其中的水均做加速度为 g的匀变速运动，容器中的水处于失 重状态，水对容器的压强为零，无论如何抛出，水都不

6、会流出.故 d项正确.答案：d8. .如图5中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等.f是沿水平方向作用于a上的外力.已知a、b的接触面，a、b与斜面的接触面都是光滑的.正确的说法是 （）a. a、b一定沿斜面向上运动b. a对b的作用力沿水平方向c. a、b对斜面的正压力相等d. a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力解析：因f0,但大小未知，故 a、b是向上还是向下运动难以确定，故 a错.分析a、b 的受力情况可知 b、c错误.因接触面均光滑，且 a、b质量相等，无论f多大（方向向右），a、 b都有共同的加速度，故 a、b受到相同的合外力，无论哪个方向

7、.故 d正确.答案：d9. （2012 徐州模拟）物体a、r c均静止在同一水平面上，它们的质量分别为 ma、mb、 me,与水平面的动摩擦因数分别为 a、b、c,用平行于水平面的拉力 f分别拉物体 a r c,所得加速度a与拉力f的关系如图6所示，a b两直线平行，则以下关系正确的是（）a. mambmcb. mmb= mec. 科a-科b科cd.科a科b c解析：对物体应用牛顿第二定律得:f一科mg= ma解得:1a=mf w g,在a- f图象中,图线的斜率等于质量的倒数，由图可以得出图线a、b的斜率相同，大于图线 c的斜率，即：na=nbmc;在a轴上的截距的绝对值等于动摩擦因数与重力

8、加速度的乘积，从图象可以看出，图线b c在a轴上的截距相等，图线 a在a轴上截距的绝对值最小，即：wa科b=科c,正确选项为d.答案：d10. （2009 全国卷n ）以初速度v。竖直向上抛出一质量为m的小物块.假定物块所受的空气阻力f大小不变.已知重力加速度为g,则物块上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为（）a.b.c.d.2vo,2g1 + mg2vo,k 口2g1+mg2vot彳2g 1+mg2vo,2g1 + mg解析：本题考查牛顿第二定律和运动学知识，意在考查考生运用牛顿第二定律和运动学2知识综合列式求解的能力；上升的过程由牛顿第二定律得：m羽f = ma,由运动学知识得：v。

9、= 2aih,联立解得:h=一2gl + eg卜落的过程中由牛顿第二定律得:mg-f = ma,由运动学知识得:2v =2a2h,将a2和h代入可得:v = v。答案：a第n卷(非选择题，共60分)二、填空题(本题共2小题，每题8分，共16分)11.同打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结 构如图7甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间.i i i i i ii i i i i i i a a i i i i i i i i i i ii i i i i i h i i i i i i i i

10、 ii i1510丙图现利用图乙所示装置研究滑块的运动情况，图中mn水平桌面，q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出，让 滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示白挡光时间分别为5.0x10 2 s和2.0 x 10-2s .用游标卡尺测量小滑块的宽度d,卡尺示数如图丙所示.(1)读出滑块的宽度 d=cm.(2)滑块通过光电门1的速度v1=m/s ,滑块通过光电门2的速度v2 =m/s.(保留两位有效数字)(3)若提供一把米尺，测出两个光电门之间的距离1 m,则滑块运动的加速度为 .解析：(1)游标卡尺是20分度的，其精

11、确度为0.05 mm,故读数以mm单位是：50 mm+ 3x0.05 mm= 50.15 mm = 5.015 cm.(2) vi = |=1.0 m/s ; v2=? = 2.5 m/s. t 1t 2(3)由 v22w2=2a l得：a= 2.625 m/s 2.2答案：(1)5.015(2)1.02.5(3)2.625 m/s12. (2011 重庆理综)某同学设计了如图8所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和祛码等器材来测定滑块和轨道间的动摩擦因数小滑块和托盘上分别放有若干祛码，滑块质量为m滑块上祛码总质量为 m,托盘和盘中祛码的总质量为m实验中，滑块在水平轨道上

12、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/s 2.图8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：1+ gag唐 m + m g他想通过多次改变 m测出相应的a值，并利用上式来计算 科.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祛码置于 ;实验得到a与m的关系如图9所示，由此可知=（取两位有效数字）.0.50 0.450.40035-。.西- 0.20 0.15062 63 64 65 66 67 6b 6为,xi（tkg图9解析：在初速度为零的匀加速直线运动中共有

13、s、t、a、v四个常用量.欲测加速度 a则必须测出s、t、v中的任意两个，但是速度 v不容易直接测量，故须测出位移 s和时间t, 再根据a =2?求a.1 + u g把 a = rr-; mhg 与一次函数y = kx+ b 相对应，当与 k 相对应的m + mj* +2为定值时，即m +m保持不变时，a是m的一次函数.实验时只需将祛码从托盘中取出并置于滑块上即可达到目的.答案：位移 时间 a=ym +m滑块上0.23（0.21 0.25）三、计算题（本题共4小题，13、14题各10分，15、16题各12分，共44分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）图1013.固

14、定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力f作用下向上运动，推力f与小环速度v随时间变化规律如图11所示，取重力加速度 g=10 m/s 2 .求：(1)小环的质量m(2)细杆与地面间的倾角a .图11解析：（1）0 2 s 内 f1 mgsin a = mad2由题图知a = 0.5 m/s2 s 后 f2= mgsin a 由得f1- f2= ma0.5所以 mr kg = 1 kg.0.5(2)由式得a =30 .答案：(1)1 kg (2)30 14 .质量为10 kg的物体在f=200 n的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始 沿斜面运动，斜面固定

15、不动，与水平地面的夹角0 =37。.力f作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了 1.25秒钟后，速度减为零.求：物体与斜面间的动摩擦因数科和物体的总位移 x.(已知 sin37 = 0.6 , cos37 = 0.8 , g 取 10 m/s 2)解析：物体上滑的整个过程分为两部分，设施加外力f的过程中物体的加速度为a1,撤去力f的瞬间物体的速度为 v,撤去力f后物体上滑的加速度大小为a2,由牛顿第二定律得fcos 0 mgsin 0 一科 fsin 0 + mgpos 0mgsin 0 +mgpos 0a2=物体在外力f作用下上滑11= 2 s , v= at 1撤去外力f后上滑时间12=

16、 1.25 s,0 =va2t2由以上各式可求得 (1=0.25, a1= 5 m/s 2, a2= 8 m/s 2由 x= ；a1t12+2a2t 22得 x= 16.25 m.答案： 0.25 x= 16.25 m:打图1215 .如图12所示，传送带与地面夹角。=37 ,从 z b长度为16 m,传送带以10 m/s的速率逆时针转动.在传送带上端a无初速度地放一个质量为0.5 kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为 0.5.求物体从a运动到b所需时间是多少？ (sin37 = 0.6 ,cos37 = 0.8)解析：物体的运动分为两个过程：第一个过程是在物体速度等于传送带速度之前，物体

17、 做匀加速直线运动；第二个过程是物体速度等于传送带速度以后的运动情况，其中速度刚好 相同时的点是一个转折点，此后的运动情况要看mgsin 0与所受的最大静摩擦力的关系.若wtan 0 ,则将随传送带一起匀速运动.分析清楚了受力情 况与运动情况，再利用相应规律求解即可.本题中最大静摩擦力等于滑动摩擦力大小.物体放在传送带上后，开始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一 沿传送带向下的滑动摩擦力ff,物体受力情况如图13甲所示，物体由静止加速，由牛顿第二定律有 mgsinmgios 0 = ma,得31=10x(0.6 +0.5 x 0.8) m/s 2=10 m/s 2物体加速至与

18、传送带速度相等需要的时间11= = s = 1 s , t1 时间内位移 x = ga1t12=5 m31 102图13由于ptan 0 ,物体在重力作用下将继续加速运动，当物体速度大于传送带速度时，传 送带给物体一沿传送带向上的滑动摩擦力ff.此时物体受力情况如图13乙所示，由牛顿第二定律有 mgsin 0 -mgpos 0 = ma,彳导 32= 2 m/s 2设后一阶段物体滑至底端所用的时间为t2,由.1. 2 ,l x = vt 2+ 232t 2 解得t2= 1 s , t2=- 11 s(舍去)所以物体由ab的时间 t = 11 +12= 2 s.答案：2 s16 .如图14所示，质量为 m的木板，静止放置在粗糙水平地面上，有