推荐全国各地高考物理试题汇编专题3.docx

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推荐全国各地高考物理试题汇编专题3

专题三　牛顿运动定律

1．[2019·课标Ⅱ，14]一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间关系的图象是（　　）

2．[2019·课标Ⅰ，14]如下图右图是伽利略1604年做斜面实验时的一页手稿照片，照片左上角的三列数据如下表．表中第二列是时间，第三列是物体沿斜面运动的距离，第一列是伽利略在分析实验数据时添加的．根据表中的数据，伽利略可以得出的结论是（　　）

130

298

526

824

1192

1600

2104

A．物体具有惯性

B．斜面倾角一定时，加速度与质量无关

C．物体运动的距离与时间的平方成正比

D．物体运动的加速度与重力加速度成正比

3．[2019·山东理综，14]（多选）伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，利用这种方法伽利略发现的规律有（　　）

A．力不是维持物体运动的原因

B．物体之间普遍存在相互吸引力

C．忽略空气阻力，重物与轻物下落得同样快

D．物体间的相互作用力总是大小相等、方向相反

4．[2019·重庆理综，4]如图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图，让小球由倾角为θ的光滑斜面滑下，然后在不同的θ角条件下进行多次实验，最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动．分析该实验可知，小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图象分别对应图2中的（　　）

A．①、②和③　　　　　　B．③、②和①

C．②、③和①D．③、①和②

5.[2019·福建理综，17]在国际单位制（简称SI）中，力学和电学的基本单位有：

m（米）、g（千克）、s（秒）、A（安培）．导出单位V（伏特）用上述基本单位可表示为（　　）

A．m2·g·s－4·A－1B．m2·g·s－3·A－1

C．m2·g·s－2·A－1D．m2·g·s－1·A－1

6.[2019·浙江理综，19]（多选）如图所示，总质量为460g的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动．若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g＝10m/s2.关于热气球，下列说法正确的是（　　）

A．所受浮力大小为4830N

B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变

C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s

D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N

7.[2019·广东理综，19]（多选）如图，游乐场中，从高处A到水面B处有两条长度相同的光滑轨道．甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处，下列说法正确的有（　　）

A．甲的切向加速度始终比乙的大

B．甲、乙在同一高度的速度大小相等

C．甲、乙在同一时刻总能到达同一高度

D．甲比乙先到达B处

8.[2019·山东理综，15]如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为（　　）

∶4B．4∶

C．1∶2D．2∶1

9．[2019·山东理综，22]如图所示，一质量m＝0.4g的小物块，以v0＝2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t＝2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L＝10m．已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝

.重力加速度g取10m/s2.

（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小．

（2）拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？

拉力F的最小值是多少？

10.[2019·课标Ⅱ，25]一长木板在水平地面上运动，在t＝0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度－时间图象如图所示．已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．取重力加速度的大小g＝10m/s2，求：

（1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数；

（2）从t＝0时刻到物块与木板均停止运动时，物块相对于木板的位移的大小．

参考答案

专题三　牛顿运动定律

1.C物块的受力如图所示，

当F不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为0；当F大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律得F－μFN＝ma，即F＝μFN＋ma，F与a成线性关系．选项C正确．

2.C由图表可知，图表中的物理量未涉及物体的惯性、质量以及加速度与重力加速度的关系，所以A、B、D错误，由表中数据可以看出，在前1秒、前2秒、前3秒……内位移与时间的平方成正比，所以C正确．

3.AC伽利略的斜面实验表明物体的运动不需要外力维持，A正确；伽利略假想将轻重不同的物体绑在一起时，重的物体会因轻的物体阻碍而下落变慢，轻的物体会因重的物体拖动而下落变快，即二者一起下落快慢应介于单独下落时两者之间．而从绑在一起后更重的角度考虑二者一起下落时应该更快，从而由逻辑上否定了重物比轻的物体下落快的结论，并用实验证明了轻重物体下落快慢相同的规律，C正确；物体间普遍存在相互吸引力，物体间相互作用力的规律是牛顿总结的，对应于万有引力定律与牛顿第三定律，故BD皆错误．

4.B重力加速度g与θ无关，其值在θ值增大时保持不变，故其图象应为①，则A、D两项均错．当θ＝0时小球的加速度a＝0，故其图象必定为②，所以B项正确，C项错误．

5.B物理公式与方程的意义是：

等式两边单位统一，数值相等．由电势差定义式U＝

＝

可知电压的单位：

V＝

＝

＝g·m2·s－3·A－1，所以B正确．

6.AD刚开始上升时，空气阻力为零，F浮－mg＝ma，解得F浮＝m（g＋a）＝460×（10＋0.5）N＝4830N，A项正确．加速上升过程，随着速度增大，空气阻力增大，B项错误．浮力和重力不变，而随着空气阻力的增大，加速度会逐渐减小，直至为零，故上升10s后的速度v

7.BD由轨道倾斜度知甲的切向加速度先是大于乙的，后是小于乙的，A项错误．由机械能守恒定律可知，甲、乙在同一高度时速度大小相等，B项正确．开始时甲的加速度大于乙的加速度，故甲开始时下滑较快，C项错误．因开始时甲的平均加速度较大，其在整个过程中的平均速度大于乙的平均速度，所以甲比乙先到达B处，D项正确．

8．D　

将两小球及弹簧B视为整体进行受力分析有

FC＝FAsin30°

FC＝C

FA＝A

＝

＝2∶1

故D正确，A、B、C错误．

9．答案：

（1）3m/s28m/s

（2）30°

解析：

（1）设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，

由运动学公式得

L＝v0t＋

at2①

v＝v0＋at②

联立①②式，代入数据得

a＝3m/s2③

v＝8m/s④

（2）设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面间的夹角为α，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得

Fcosα－mgsinθ－Ff＝ma⑤

Fsinα＋FN－mgcosθ＝0⑥

又Ff＝μFN⑦

联立⑤⑥⑦式得

F＝

⑧

由数学知识得

cosα＋

sinα＝

sin（60°＋α）⑨

由⑧⑨式可知对应F最小时与斜面间的夹角

α＝30°⑩

联立③⑧⑩式，代入数据得F的最小值为

Fmin＝

N．⑪

10．答案：

（1）0.20　0.30　

（2）1.125m

解析：

（1）从t＝0时开始，木板与物块之间的摩擦力使物块加速，使木板减速，此过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止．

由题图可知，在t1＝0.5s时，物块和木板的速度相同．设t＝0到t＝t1时间间隔内，物块和木板的加速度大小分别为a1和a2，则a1＝

①

a2＝

②

式中v0＝5m/s、v1＝1m/s分别为木板在t＝0、t＝t1时速度的大小．

设物块和木板的质量为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，由牛顿第二定律得

μ1mg＝ma1③

（μ1＋2μ2）mg＝ma2④

联立①②③④式得

μ1＝0.20⑤

μ2＝0.30⑥

（2）在t1时刻后，地面对木板的摩擦力阻碍木板运动，物块与木板之间的摩擦力改变方向．设物块与木板之间的摩擦力大小为f，物块和木板的加速度大小分别为a1′和a2′，则由牛顿第二定律得

f＝ma1′⑦

2μ2mg－f＝ma2′⑧

假设f<μ1mg，则a1′＝a2′；由⑤⑥⑦⑧式得f＝μ2mg>μ1mg，与假设矛盾．

故f＝μ1mg⑨

由⑦⑨式知，物块加速度的大小a1′等于a1；物块的v－t图象如图中点划线所示．

由运动学公式可推知，物块和木板相对于地面的运动距离分别为

s1＝2×

⑩

s2＝

t1＋

⑪

物块相对于木板的位移的大小为

s＝s2－s1⑫

联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑪⑫式得

s＝1.125m．⑬

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