高考物理模拟新题精选分类解析第4期专题03牛顿运动定律Word文档下载推荐.docx
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C.
D.
6.(2013山东师大附中质检)游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉。
下列描述正确的是
A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态
【答案】BC
【解析】当升降机加速上升时,游客有向上的加速度,是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的.此时升降机对游客的支持力大于游客的重力,所以处于超重状态.A错误.当升降机减速下降时,具有向上的加速度,同理此时游客也处于超重状态.B正确.当升降机减速上升时,具有向下的加速度,是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的,所以升降机对游客的支持力小于游客的重力.此时失重.C正确.当升降机加速下降时,也具有向下的加速度,同理可得此时游客处于失重状态.故D错误.故选BC.
7.(2013山东师大附中质检)如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M(m:
M=1:
2)的物块A、B用轻弹相连,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;
当用同样的大小的力F竖直加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x2,则x1:
x2等于
A.1:
1
B.1:
2
C.2:
D.2:
3
8.(2013山东师大附中质检)一物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示。
在A点,物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回。
下列说法中正确的是
A.物体从A下降到B的过程中,速率不断变小
B.物体从B点上升到A的过程中,速率不断变大
C.物体在B点时,所受合力为零
D.物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中,速率都是先增大,后减小
【答案】D
【解析】首先分析一下,从A点接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短B点的过程中,物体的运动过程:
在物体刚接触弹簧的时候,弹簧的弹力小于物体的重力,合力向下,小球还是向下加速,当弹簧的弹力和物体的重力相等时,小球的速度达到最大,之后弹力大于重力,小球开始减速,直至减为零.弹簧从压缩到最短B点到弹簧弹回原长A点的过程中,物体的运动过程:
弹簧压缩到最短时弹力最大,大于重力,合力方向向上,物体加速上升,当弹簧的弹力和物体的重力相等小球的速度达到最大,之后弹力小于重力,小球开始减速.
9.(2013山东师大附中质检)如图,水平传送带A、B两端相距S=3.5m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1。
工件滑上A端瞬时速度VA=4m/s,达到B端的瞬时速度设为VB,则
A.若传送带不动,则VB=3m/s
B.若传送带以速度V=4m/s逆时针匀速转动,VB=3m/s
C.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=3m/s
D.若传送带以速度V=2m/s顺时针匀速转动,VB=2m/s
10.(2013山东师大附中质检)如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力,在此恒力作用下(取g=10m/s2)
A.物体经10s速度减为零
B.物体经2s速度减为零
C.物体速度减为零后将保持静止
D.物体速度减为零后将向右运动
11.(2013山东济南外国语学校测试)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如甲图所示;
物块的运动速度v与时间t的关系如乙图所示,6s后的速度图象没有画出,g取10m/s2。
下列说法不正确的是()
A.滑动时受的摩擦力大小是3N
B.物块的质量为1.5kg
C.物块在6-9s内的加速度大小是2m/s2
D.物块前6s内的平均速度大小是4.5m/s
12.(2013山东济南测试)如图所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是()
A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力
B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下
C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上
D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力
13(2013山东泰安宁阳质检)3、下列哪个说法是正确的()
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B
体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于静止状态,蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度向下,都处于失重状态,向下A错误B正确;
举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于静止状态,游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于静止状态,选项CD正确。
14.(2013山东寿光市质检)如图所示,倾斜的传送带顺时针匀速转动,一物块从传送上端A滑上传送带,滑上时速率为v1,传送带的速率为v2,且v2>v1,不计空气阻力,动摩擦因数一定,关于物块离开传送带的速率v和位置,下面哪个是可能的
A.从下端B离开,v>v1
B.从下端B离开,v<v1
C.从上端A离开,v=v1
D.从上端A离开,v<v1
15.(2013山东济南测试)如图所示,质量为m2的物体,放在沿平直轨道向左行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑的定滑轮连接质量为m1的物体。
当车向左加速运动时,与物体m1相连接的绳与竖直方向成θ角,m2与车厢相对静止。
则()
车厢的加速度为gsinθ
B.绳对物体m1的拉力为m1g/cosθ
C.底板对物体m2的支持力为(m2-m1)g
D.物体m2所受底板的摩擦力为m2gtanθ
【答案】BD
【解析】设细绳的拉力为T,对m1研究可知,
竖直方向有:
Tcosθ=m1g
①
水平方向有:
Tsinθ=m1a
②
由①②解得:
a=gtanθ
,
车厢与m1的加速度相同为a=gtanθ,方向向右.A错误。
绳的拉力T=
,B对。
对m2有:
N+T=m2g
解得支持力
N=m2g-
,方向竖直向上
,C错误。
水平方向有:
f=m2a=m2gtanθ,方向水平向右,D对.
16.(2013山东济南测试)如图所示为粮袋的传送装置,已知AB间长度为L,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)()
A.粮袋到达B点的速度与v比较,可能大,也可能相等或小
B.粮袋开始运动的加速度为
,若L足够大,则以后将以一定的速度v做匀速运动
C.若
,则粮袋从A到B一定一直是做加速运动
D.不论μ大小如何,粮袋从A到B一直匀加速运动,且
若μ≥tanθ,粮袋从A到B可能一直是做加速运动,也可能先匀加速运动,当速度与传送带相同后,做匀速运动.故C错误.
由上分析可知,粮袋从A到B不一定一直匀加速运动.故D错误.
17.(2013山东济南测试)如图所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上,物体距传送带左端距离为L,稳定时绳与水平方向的夹角为θ,当传送带分别以v1、v2的速度作逆时针转动时(v1<
v2),稳定时细绳的拉力分别为Fl、F2;
若剪断细绳后,物体到达左端的时间分别为tl、t2,下列关于稳定时细绳的拉力和到达左端的时间的大小一定正确的是
A.Fl<
F2B.F1=F2
C.tl>
t2D.tl<
t2
故木块可能一直向左做匀加速直线运动;
也可能先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;
由于v1<v2,故
①若两种情况下木块都是一直向左做匀加速直线运动,则tl等于t2
②若传送带速度为v1时,木块先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动;
传送带速度为v2时,木块一直向左做匀加速直线运动,则t1>t2
③两种情况下木块都是先向左做匀加速直线运动,等到速度与皮带速度相同,然后一起匀速运动,则t1>t2,C、D错误。
18.(10分)(2013山东寿光市质检)如图甲所示,质量m=2kg的物体在水平面上向右做直线运动.过a点时给物体作用一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图象如图乙所示.取重力加速度为g=10m/s2.求:
(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ.
(2)10s末物体离a点的距离.
(2)设10s末物体离a点的距离为d,d应为v-t图与横轴所围的面积则,
负号表示物体在a点以左(4分)
注:
未说负号意义不扣分.
19.(12分)(2013山东济南测试)一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。
某时刻,车厢脱落,并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行。
在车厢脱落
后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的3倍。
假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。
【答案】36m
---------------------------------------⑤
--------------------------------------------⑥
----------------------------------------------⑦
式中,
是卡车在刹车后减速行驶的路程。
设车厢脱落后滑行的路程为
,有
-----------------------------------------------⑧
卡车和车厢都停下来后相距
-----------------------------------------⑨
由①至⑨式得
---------------------------
带入题给数据得:
---------------------------------
20.(15分)(2013江苏泰州学情诊断)下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平传送,A、B两端相距3m,另一台倾斜,传送带与地面的倾角θ=37°
,C、D两端相距4.45m,B、C相距很近。
水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。
将质量为10kg的一袋大米放在A端,到达B端后,速度大小不变地传到倾斜的CD部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。
试求:
(1)若CD部分传送带不运转,求米袋沿传送带所能上升的最大距离;
(2)若要米袋能被送到D端,求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C端到D端所用时间的取值范围。
2)设CD部分运转速度为v1时米袋恰能到达D点(即米袋到达D点时速度恰好为零),则米袋速度减为v1之前的加速度为a1=-g(sinθ+μcosθ)=-10m/s2(2分)
米袋速度小于v1至减为零前的加速度为a2=-g(sinθ-μcosθ)=-2m/s(2分)
由
(1分)
解得v1=4m/s,即要把米袋送到D点,CD部分的速度vCD≥v1=4m/s(1分)
米袋恰能运到D点所用时间最长为:
若CD部分传送带的速度较大,使米袋沿CD上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上,则所用时间最短,此种情况米袋加速度一直为a2。
得,tmax=1.16s(2分)
所以,所求的时间t的范围为
(1分)。
21.(15分)(2013江苏苏南四校联考)低空跳伞是一种极限运动,一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。
人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大,而且速度越大空气阻力增大得越快。
因低空跳伞下落的高度有限,导致在空中调整姿态、打开伞包的时间较短,所以其危险性比高空跳伞还要高。
一名质量为70kg的跳伞运动员背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下,且一直沿竖直方向下落,其整个运动过程的v-t图象如图所示。
已知2.0s末的速度为18m/s,10s末拉开绳索开启降落伞,16.2s时安全落地,并稳稳地站立在地面上。
g取10m/s2,请根据此图象估算:
(1)起跳后2s内运动员(包括其随身携带的全部装备)所受平均阻力的大小。
(2)运动员从脚触地到最后速度减为0的过程中,若不计伞的质量及此过程中的空气阻力,则运动员所需承受地面的平均冲击力多大。
(3)开伞前空气阻力对跳伞运动员(包括其随身携带的全部装备)所做的功(结果保留两位有效数字)。
(1)由v-t图可知,起跳后前2s内运动员的运动近似是匀加速运动,其加速度
a=v1/t1=9.0m/s2………………(1分)
设运动员所受平均阻力为f,根据牛顿第二定律有m总g-f=m总a(1分)
解得f=m总(g-a)=80N………………(2分)
(2)v-t图可知,运动员脚触地时的速度v2=5.0m/s,经时间t2=0.2s速度减为0(1分)
设此过程中运动员所受平均冲击力大小为F,根据牛顿第二定律有
F-mg=ma′………(1分)0=v2-a′t2………………………………(1分)
解得F=2.4×
103N…………………………………………………………………(1分)
说明:
F=2450N也同样得分。
22.(2013广东汕头市潮阳检测)如图所示,质量
的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。
用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经
拉至B处。
(已知
,
。
取
)
(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若改用大小为20N,与水平方向成37°
的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。
.(18分)
(1)物体做匀加速运动
(1分)
∴
由牛顿第二定律
(1分)
23.(2013广东汕头市潮阳检测)一劲度系数为k=800N/m的轻弹簧的两端焊接着两个质量均为m=12kg的物体A、B,A、B和轻簧都静止在水平地面上,如图所示.现对物体A施加一竖直向上的力F,使物体A由静止开始向上做匀加速运动,在0.4s时物体B刚要离开地面。
设整个过程中弹簧都处于弹性限度内,取g=10m/s2.求:
(1)此过程中物体A发生的位移.
(2)此过程中所加外力F的最大值和最小值.
(3)此过程中外力F所做的功.
.
(1)A原来静止时有:
kx1=mg (1分)
B刚要离开地面时有:
kx2=mg(1分)
故物体A发生的位移为:
x1+x2=2mg/k(1分)
(2)当物体A刚开始做匀加速运动时,拉力F最小,设为F1.
对物体A有:
F1+kx1-mg=ma (2分)
当物体B刚要离开地面时,拉力F最大,设为F2.
F2-kx2-mg=ma (2分)
24.(14分)(2013陕西宝鸡期末质检)如图所示,水平地面上有A、B两点,且两点间距离LAB=15m,质量m=2kg的物体(可视为质点)静止在A点,为使物体运动到B点,现给物体施加一水平F=10N的拉力,求拉力F作用的最短时间。
(已知地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2)
24、解析:
(14分)
要使F作用时间最短,则F作用一段最短时间t1后撤去该力,使物体匀减速运动t2时间在B点恰好停止。
设匀加速直线运动的加速度为a1,运动的位移为
,由题意可得:
(1)2分
(2)2分