201*屆高考備考(201*年山東各地市一模精選):牛頓運(yùn)動(dòng)定律
030(201*濰坊一模)3.質(zhì)量為1kg的物體靜止于光滑水平面上.t=0時(shí)刻起,物體受到向右的水平拉力F作用,第ls內(nèi)F=2N,第2s內(nèi)F=1N.下列判斷正確的是A.2s末物體的速度是3m/sB.2s內(nèi)物體的位移為3mC.第1s末拉力的瞬時(shí)功率最大D.第2s末拉力的瞬時(shí)功率最大【答案】AC
【解析】由牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程可得
代入數(shù)據(jù)可解得F1F2a1,v1a1t;a2,v2v1a2tmmv23m/s,A正確。2s內(nèi)物體的位移為
,B錯(cuò)誤;第1s末拉力的瞬1212x1x2a1tv1ta2t3.5m22時(shí)功率為P=Fv4W,第2s末拉力的瞬時(shí)功率為PFv3W故選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。
111222030(201*濱州市一模)
18.將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過(guò)程
2中所受阻力大小恒定,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。該過(guò)程的v-t圖象如圖所示,g取10m/s。下列說(shuō)法中正確的是
A.小球上升與下落所用時(shí)間之比為2∶3B.小球下落過(guò)程,處于失重狀態(tài)C.小球上升過(guò)程中克服阻力做功48J
D.小球上升過(guò)程中機(jī)械能的損失大于下落過(guò)程中的機(jī)械能損失【答案】BC
【解析】選向上為正方向,上升過(guò)程,(mgf)ma1,h12a1t1;下落過(guò)程,2mgfma2,h1222:3,a28m/s2即下落過(guò)程加速度方向a2t2,代入數(shù)據(jù)可得f2N,t12:t22向下,失重,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確。小球上升過(guò)程中阻力做的功Wffh-48J,故C正確。小球上升過(guò)程中機(jī)械能的損失和下落過(guò)程中的機(jī)械能損失都等于阻力做的功,由于阻力大小不變,上升和下落經(jīng)過(guò)的路程相等,故兩個(gè)過(guò)程阻力的功相等,故D說(shuō)法錯(cuò)誤。030(201*濱州市一模)
20.輕繩一端固定在天花板上,另一端系一個(gè)小球,開始時(shí)繩豎直,小球
與一個(gè)傾角為的靜止三角形物塊剛好接觸,如圖所示,F(xiàn)在用水平力F向左非常緩慢的推動(dòng)三角形物塊,直至輕繩與斜面平行,不計(jì)一切摩擦。關(guān)于該過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是A.繩中拉力先變小后增大
B.地面對(duì)三角形物塊的支持力不斷增大C.斜面對(duì)小球的彈力不做功
D.水平推力F做的功等于小球機(jī)械能的增加【答案】BD
【解析】對(duì)小球受力分析可知,小球受重力、輕繩的拉力和斜面的支持力3個(gè)力的作用而處于一系列的動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),做出受力分析的力三角形可知,輕繩的拉力一直減小,斜面的支持力方向不變,大小一直增加,由牛頓第三定律可知小球?qū)π泵娴膲毫σ恢痹龃螅市∏蚝托泵娼M成的系統(tǒng)對(duì)地面的壓力一直增大,故A錯(cuò)誤B正確。根據(jù)力做功的條件:“1.作用在物體上的力;2.物體必須是在力的方向上移動(dòng)一段距離”可知斜面彈力對(duì)小球做正功,C錯(cuò)誤。用水平力F緩慢向左推動(dòng)斜面體,所以小球的動(dòng)能不變,重力勢(shì)能在增加,所以小球在該過(guò)程中機(jī)械能的增量等于重力勢(shì)能的增加,若取小球和物塊整體為研究對(duì)象,根據(jù)能量守恒得F做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增量,斜面體動(dòng)能和勢(shì)能不變,小球的動(dòng)能不變,所以系統(tǒng)機(jī)械能的增量等于小球的重力勢(shì)能增加量,D正確.故選BD.
030(201*聊城市一模)16.一滑塊在水平地面上沿直線滑行,t=0時(shí)速率為1m/s。從此刻開始在與速度平行的方向上施加一水平作用力F。力F和滑塊的速度v隨時(shí)間的變化規(guī)律分別如圖l和圖2所示,兩圖中F、v取同一正方向,則A.滑塊的加速度為1m/s
B.滑塊與水平地面間的滑動(dòng)摩擦力為2NC.第Is內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為-0.5JD.第2s內(nèi)力F的平均功率為3W【答案】AC
【解析】由牛頓第二定律可得0-1s,F(xiàn)1fma1;
1-2s,
2F2fma2,由已知可得F1=1N,F2=3N,a1a21m/s2,解得f=1N,m=2kg,選項(xiàng)A正確B錯(cuò)誤;第Is
內(nèi),滑塊的路程等于0.5m,故第Is內(nèi)摩擦力對(duì)滑塊做功為-0.5J,選項(xiàng)C正確;第2s內(nèi),滑塊的平均速度為0.5m/s,故第2s內(nèi)力F的平均功率為1.5W,選項(xiàng)D錯(cuò)誤。030(201*青島市一模)
15.在水平冰面上,一輛質(zhì)量為1×10kg的電動(dòng)雪橇做勻速直線運(yùn)動(dòng),
3關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,雪橇滑行一段距離后停下來(lái),其運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,那么關(guān)于雪橇運(yùn)動(dòng)情況以下判斷正確的是
A.關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,雪橇的加速度為-2m/sB.雪橇停止前30s內(nèi)通過(guò)的位移是150mC.雪橇與水平冰面間的動(dòng)摩擦因數(shù)約為0.03D.雪橇勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為5×10W【答案】D
【解析】由速度時(shí)間圖線的斜率知關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后,雪橇的加速度為-0.5m/s;由速度時(shí)間圖線圍成的面積表示位移可知雪橇停止前30s內(nèi)通過(guò)的位移是200m;由于Ff0,fmgma,PFv0,解得
20.05,P5×103W,只有選項(xiàng)D正確。
030(201*青島市一模)
17.光滑水平桌面上放置一長(zhǎng)木板,長(zhǎng)木板上表面粗糙,上面放置一小
鐵塊,現(xiàn)有一水平向右的恒力F作用于鐵塊上,以下判斷正確的是
A.鐵塊與長(zhǎng)木板都向右運(yùn)動(dòng),且兩者一定保持相對(duì)靜止B.若水平力足夠大,鐵塊與長(zhǎng)木板間有可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
C.若兩者保持相對(duì)靜止,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,拉力突然反向,鐵塊與長(zhǎng)木板間有可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)D.若兩者保持相對(duì)靜止,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,拉力突然反向,鐵塊與長(zhǎng)木板間仍將保持相對(duì)靜止【答案】BD
【解析】若恒力F小于鐵塊與木板之間的摩擦力,鐵塊和木板保持相對(duì)靜止,若恒力F大于鐵塊與木板之間的摩擦力,鐵塊和木板將發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),故A錯(cuò)誤B正確。若兩者保持相對(duì)靜止,運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,拉力突然反向,拉力仍小于摩擦力,鐵塊和木板仍相對(duì)靜止,只是整體一起做減速運(yùn)動(dòng),故C錯(cuò)誤D正確。
(201*濰坊一模)12.(10分)質(zhì)量M=9kg、長(zhǎng)L=1m的木板在動(dòng)摩擦因數(shù)
1=0.1的水平地面上向右滑行,當(dāng)速度v02m/s時(shí),在木板的右端輕放一質(zhì)量
m=1kg的小物塊如圖所示.當(dāng)小物塊剛好滑到木板左端時(shí),物塊和木板達(dá)到共同速
度.取g=10m/s,求:
(1)從木塊放到木板上到它們達(dá)到相同速度所用的時(shí)間t;
(2)小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)2.
【答案】見解析【解析】(1)設(shè)木板在時(shí)間t內(nèi)的位移為x1;木塊的加速度大小為a2,時(shí)間t內(nèi)的位移為x2則有x1=v0t-x2=
212a1t①212a2t②2x1=Lx2③
又v0a1ta2t④
你入數(shù)據(jù)得t=1s⑤(2)根據(jù)牛頓第二定律,有1(Mm)g2mgMa1⑥
2mgma2⑦解得20.08⑧
評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):本題共10分,③⑥每式2分,其余每式1分.
(201*泰安市一模)22.(15分)如圖所示,質(zhì)量為m=1kg的小滑塊,從光滑、固定的
1圓弧軌道的4最高點(diǎn)A由靜止滑下,經(jīng)最低點(diǎn)B后滑到位于水平面的木板上。已知木板質(zhì)量M=2kg,其上表面與圓弧軌
2道相切于B點(diǎn),且長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)。整個(gè)過(guò)程中木板的t圖像如圖所示,g=l0m/s.
求:(I)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力.(2)滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù).(3)滑塊在木板上滑過(guò)的距離.【答案】見解析【解析】
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(201*淄博市一模)15.201*年6月18日,搭載著3位航天員的神舟九號(hào)飛船與在軌運(yùn)行的天宮
一號(hào)順利“牽手”.對(duì)接前天宮一號(hào)進(jìn)入高度約為343km的圓形對(duì)接軌道,等待與神舟九號(hào)飛船交會(huì)對(duì)接.對(duì)接成功后,組合體以7.8km/s的速度繞地球飛行.航天員圓滿完成各項(xiàng)任務(wù)后,神舟九號(hào)飛船返回地面著陸場(chǎng),天宮一號(hào)變軌至高度為370km的圓形自主飛行軌道長(zhǎng)期運(yùn)行.則A.3位航天員從神舟九號(hào)飛船進(jìn)入天宮一號(hào)過(guò)程中處于失重狀態(tài)B.天宮一號(hào)在對(duì)接軌道上的周期小于在自主飛行軌道上的周期C.神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)分離后,要返回地面,必須點(diǎn)火加速D.天宮一號(hào)在對(duì)接軌道上的機(jī)械能和在自主飛行軌道上的機(jī)械能相等【答案】AB
【解析】宇航員在太空中隨飛船一起做圓周運(yùn)動(dòng),只受到萬(wàn)有引力的作用,處于完全失重狀態(tài),A正確。
Mm2242r3),則T由于G2mr(,對(duì)接軌道的高度較自主飛行的軌道低,故天宮一號(hào)在對(duì)接軌道rTGM上的周期小,B正確。神舟九號(hào)飛船與天宮一號(hào)分離后,要返回地面,即做近心運(yùn)動(dòng),必須減速,C錯(cuò)誤。由對(duì)接軌道進(jìn)入自主飛行軌道,天宮一號(hào)做離心運(yùn)動(dòng),必須點(diǎn)火加速,機(jī)械能增加,D錯(cuò)誤。
(201*泰安市一模)18.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R,粗細(xì)不計(jì)的圓管軌道.半徑OA
水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A正上方P點(diǎn)由靜止開始自由下落,小球恰能沿管道到達(dá)最高點(diǎn)B,已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中
A.重力做功2mgRB.mgR
C.合外力做功mgR
D.克服摩擦力做功
1mgR2【答案】B
【解析】由小球恰能沿管道到達(dá)最高點(diǎn)B知小球在B點(diǎn)的速度為0,選A點(diǎn)所在平面為零勢(shì)能面,則對(duì)于P至B過(guò)程,由能量守恒可得mg2RWfmgR,解得WfmgR,即克服摩擦力做功mgR,合外力做的功等于動(dòng)能的變化,即合外力做功為0,重力做功等于重力勢(shì)能的變化,與路徑無(wú)關(guān),即重力做功mgR,克服摩擦力做的功等于機(jī)械能的減少,即機(jī)械能減少mgR。只有選項(xiàng)B正確。
(201*德州市一模)22.(15分)如圖所示,一半徑R=1m的圓盤水平放置,在其邊緣E點(diǎn)固定一小桶(可視為質(zhì)點(diǎn))。在圓盤直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC,滑道右端C點(diǎn)與圓盤圓心O在同一豎直線上,且豎直高度h=1.25m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道,半徑r=0.45m,且與水平滑道相切與B點(diǎn)。一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),最終物塊由C點(diǎn)水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi).已知滑塊與滑道BC間的摩擦因數(shù)=0.2。(取g=10m/s)求(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力(2)水平滑道BC的長(zhǎng)度;
(3)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足的條件。
2【答案】見解析
(1)滑塊由A點(diǎn)到B由動(dòng)能定理得:
mgr1mvB2┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
解得:vB2gr3m/s┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律得
2vBFmgm┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(2分)
r解得:F6N
由牛頓第三定律得滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為6N,方向豎直向下。┅(1分)(2)滑塊離開C后,由h12gt12解得:t12h0.5s┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)gvCR2m/s┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)t1滑塊由B點(diǎn)到由C點(diǎn)的過(guò)程中由動(dòng)能定理得
mgx11mvC2mvB2┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(2分)22解得:x1.25m┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)(3)滑塊由B點(diǎn)到由C點(diǎn),由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系:
xvBvCt22解得:t20.5s┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
tt1t21s┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿足條件:
t2n┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
2nrad/s(n=1、2、3、4┅┅┅┅)┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅(1分)
(201*青島市一模)
22.(15分)如圖所示,一粗糙斜面AB與圓心角為37°的光滑圓弧BC相切,
經(jīng)過(guò)C點(diǎn)的切線方向水平.已知圓弧的半徑為R=1.25m,斜面AB的長(zhǎng)度為L(zhǎng)=1m.質(zhì)量為m=
kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平外力F=1N作用下,從斜面頂端A點(diǎn)處由靜止開始,沿斜面向下運(yùn)動(dòng),當(dāng)?shù)竭_(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力,物塊沿圓弧滑至C點(diǎn)拋出,若落地點(diǎn)E距離與C點(diǎn)間的水平距離為x=1.2m,C點(diǎn)距離地面高度為h=0.8m.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s)求:
2(1)物塊經(jīng)C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧面的壓力;(2)物塊滑至B點(diǎn)時(shí)的速度;(3)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).【答案】見解析
【解析】(1)物塊從C點(diǎn)到E點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)由h=
x12
gt,得t=0.4sv03m/s
t22vC由牛頓第二定律知:FNmg=mFN=17.2N
R由牛頓第三定律,知物體在C點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力為17.2N.(2)從B點(diǎn)到C點(diǎn)由動(dòng)能定理,知
mgRmgRcos370=
1212mvCmvBvB=2m/s22(3)從A點(diǎn)到B點(diǎn),由vB2=2aL,得a=2m/s2由牛頓第二定律,知
mgsin370+Fcos370(mgcos370Fsin370)=ma=
24=0.6537評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):(1)問(wèn)6分,(2)問(wèn)4分,(3)問(wèn)5分.共15分.
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