2014届高考物理第二轮复习方案新题之牛顿运动定律1

-1-2014届高考物理第二轮复习方案新题之牛顿运动定律11．农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选．在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示．对这一现象，下列分析正确的是A．M处为谷种，N处为瘪谷B．M处为瘪谷，N处为谷种C．谷种质量大，惯性大，飞得远些D．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度小些答案：AD解析：在同一风力作用下，谷种由于质量大，获得的速度小，飞的近些，M处为谷种，N处为瘪谷，选项AD正确BC错误。2、如图所示，吊篮A，物体B、物体C的质量分别为m、3m、2m。B和C分别固定在弹簧两端，弹簧的质量不计。B和C在吊篮的水平底板上处于静止状态。将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间A．吊篮A的加速度大小为gB．物体B的加速度大小为gC．物体C的加速度大小为2gD．A、B、C的加速度大小都等于g-2-3．如图所示，木块A质量为1kg，木块B的质量为2kg，叠放在水平地面上，AB间的最大静摩擦力为1N，B与地面间的动摩擦系数为0.1，今用水平力F作用于B，则保持AB相对静止的条件是F不超过（g=10m/s2）()A．3NB．4NC．5ND．6N4.如图2-1所示，小车沿水平地面向右匀加速直线运动，固定在小车上的直杆与水平地面的夹角为θ，杆顶端固定有质量为m的小球．当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力变化的受力图正确的是图2－2中的(OO′为沿杆方向)答案：C解析：当小车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力竖直分量等于重力不变，水平分量逐渐增大，杆对小球的作用力变化的受力图正确的是图C。5．如图所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量mA＝2mB，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为A．FB．2FC．3FD．4F-3-6.如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落。从小球接触弹簧上端O点到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的加速度a随时间t或者随距O点的距离x变化的关系图线是答案：B解析：小球接触弹簧上端O点到将弹簧压缩到最短的过程中，其弹力F=kx，由牛顿第二定律，mg-kx=ma，解得a=g-kmx，选项B正确ACD错误；7．如图所示，在光滑的水平面上放着两块长度相同，质量分别为M1和M2的木板，在两木板的左端分别放一个大小、形状、质量完全相同的物体，开始时都处于静止状态，现分别对两物体施加水平恒力F1、F2，当物体与板分离时，两木板的速度分别为v1和v2，若已知v2＞v1，且物体与木板之间的动摩擦因数相同，需要同时满足的条件是（）（A）F1＝F2，且M1＞M2（B）F1＝F2，且M1＜M2（C）F1＞F2，且M1＝M2（D）F1＞F2，且M1＞M2答案：ACD解析：若F1＝F2，两个物体的加速度相等。由于二者所受摩擦力相等，若M1＞M2，M1的加速度小于M2，当物体与板分离时，v2＞v1；若M1＜M2，M1的加速度大于M2，当物体与板分离时，v1＞v2；选项A正确B错误。若F1＞F2，M1上物块的加速度大；若M1＝M2，两木板的加速度相等，当物体与板分离时，v2＞v1；若M1＞M2，M1的加速度小于M2，当物体与板分离时，v2＞v1；选项CD正确。8．如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示。设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦大小相等，则（）（A）0-t1时间内物块A的速度逐渐增大（B）t2时刻物块A的加速度最大（C）t2时刻后物块A做反向运动（D）t3时刻物块A的速度最大答案：BD解析：0-t1时间内物块A静止，F1M1F2M2F2fmAFfm0t1t2t3t4t甲乙-4-选项A错误；t2时刻水平拉力最大，物块A的加速度最大，选项B正确；t2时刻后物块A加速度减小，仍然沿原方向运动，选项C错误；t3时刻物块加速度减小到零，物块A的速度最大，选项D正确。9．质量为50kg的消防员两脚各用750N水平蹬力，恰在两竖直墙之间匀速下滑，在离地面6m处改做匀减速运动，经过2s后到达地面时速度恰减为零，则该时两脚的水平蹬力至少为(重力加速度g取10m/s2)（）（A）900N，（B）925N，（C）950N，（D）975N。答案：D解析：恰在两竖直墙之间匀速下滑，2μF1=mg，解得μ=1/3；由s=12at2得a=3m/s2。设两脚的水平蹬力至少为F，则有2μF-mg=ma，解得F=975N.10．如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。.若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为（）A．mg21+tan，斜向右上方B．mg21+，斜向左上方C．mgtanθ，水平向右D．mg，竖直向上答案：A解析：由图可知，小车向左做匀减速运动，其加速度大小a=gtanθ。小车对物块B向右的静摩擦力为f=ma=mgtanθ。竖直向上的支持力N=mg，小车对物块B产生的作用力的大小为F=22+fN=mg21+tan，方向为斜向右上方，选项A正确。11．“儿童蹦极”中，拴在腰间左右两侧的是弹性极好的橡皮绳。质量为m的小明如图所示静止悬挂时，两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，若此时小明左侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时A．加速度为零，速度为零B．加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下C．加速度a＝g，沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D．加速度a＝g，方向竖直向下11．答案B解析：小明左侧橡皮绳在腰间断裂，小明向右下加速运动，橡皮绳断裂时加速度不为零，速度为零，选项A错误；根据两橡皮绳的拉力大小均恰为mg，可知两橡皮绳夹角-5-为120°，小明左侧橡皮绳在腰间断裂时，弹性极好的橡皮绳的弹力不能发生突变，对小明进行受力分析可知加速度a＝g，沿原断裂橡皮绳的方向斜向下，选项B正确CD错误．12．海滨游乐园里有一种滑沙的游乐活动．如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来．斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为μ=0.50，不计空气阻力，重力加速度g=10m／s2．斜坡倾角θ=37°，人和滑板的总质量m=60kg．(己知：sin37°=0.6，cos37°=0.8)(1)求人在斜坡上下滑的加速度大小(2)若斜面AB长L=60m，则人在水平滑道上滑行的距离是多少?12.（10分）解题思路：分析受力，应用牛顿第二定律解得人在斜坡上下滑的加速度大小；应用匀变速直线运动规律和牛顿第二定律得到人在水平滑道上滑行的距离。考查要点：受力分析、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律。解析：（1）坡上下滑时，人及滑板受力如图所示，由牛顿第二定律得：maFmgsin（2分）0cosmgFN（1分）NFF（1分）解得a=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2（1分）（2）设人从斜坡滑道B点的速度为v，由运动学公式得：2as=v2（1分）在水平滑道上做加速运动，加速度a1=μg=0.50×10m/s2=5m/s2。（1分）设在水平滑道上滑行的距离为S1，由运动学公式得：2a1s1=v2（1分）由以上各式联立解得S1=24m（2分）13.一名跳伞运动员从悬停在高空的直升飞机中跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞做减速-6-下落．研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况和受力情况：该运动员打开伞的瞬间，高度为1000m，速度为20m/s．此后的过程中所受阻力f与速度v2成比，即f=kv2．数据还显示，下降到某一高度时，速度稳定为10m/s直到落地（一直竖直下落），人与设备的总质量为100kg，g取10m/s2．（1）请描述运动员从打开降落伞到落地的过程中运动情况，定性作出这段时间内的v－t图象．（以打开伞时为计时起点）（2）求阻力系数k和打开伞瞬间的加速度a各为多大？（3）求从打开降落伞到落地的全过程中，空气对人和设备的作用力所做的总功？13.解析：（1）运动员先作加速度越来越小的减速运动，后作匀速运动．（1分）v-t图象如答图3所示．（2分）（2）设人与设备的总质量为m，打开伞瞬间的加速度为a，由牛顿第二定律有21kvMgMa（1分）匀速下降阶段时有220kvMg（1分）联立①②式代入数据解得k=10kg/m（1分）a=30m/s2（1分）（3）由能的转化和守恒定律知，所求的功应等于系统损失的机械能22121122fWmghmvmv（2分）③式代入数据解得61.01510fWJ（1分）V(m/s)t(s)-7-14.如图所示，质量m＝2kg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t0＝2s拉至B处．(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.取g＝10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数μ；(2)用大小为30N，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.（计算结果保留一位有效数字）6．解：(1)物体做匀加速运动，则L＝12a0t20解得a0＝2Lt20＝10m/s2——1分由牛顿第二定律，有F－f＝ma0由f＝μFN＝μmg，——2分μ＝fmg＝0.5——1分(2)设F作用的最短时间为t，小车先以大小为a的加速度匀加速t，撤去外力后，以大小为a′的加速度匀减速t′到达B处，速度恰为0，由牛顿第二定律，有Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma——2分解得a＝F(cos37°＋μsin37°)m－μg＝11.5m/s2——1分a′＝fm＝μg＝5m/s2——1分由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有at＝a′t′——2分∴t′＝aa′t＝11.55t＝2.3tL＝12at2＋12a′t′2——2分t＝2La＋2.32a′＝2×2011.5＋2.32×5＝1s。15.如图所示，AB、BC均为轻细杆，处在同一竖直平面内，AB杆高为h=0.8m。A、B、C三处均用铰接连接，其中A、C两点在同一水平面上，BC杆与水平面夹角为30°。一个质量为m=2kg的小球（可视为质点）穿在BC杆上，对小-8-球施加一个水平向左的恒力F使小球静止在BC杆中点处，不计一切摩擦。(g取10m/s2)，求：（1）恒力F的大小；（2）此时AB杆对B处铰链的作用力大小和方向。解析：(1)(5分)F=mgtan30°解得：F=3033N。(2)00011cos30cos30sin3022XFlmglFl403XFN（5分）16.在倾角为θ的长斜面上有一带风帆的滑块，从静止开始沿斜面下滑．滑块质量为m，它与斜面间的动摩擦因数为μ，帆受到的空气阻力与帆的受风面积S以及滑块下滑速度v的大小成正比，即f=kSv。.(1)写出滑块下滑速度为v时加速度的表达式(2)若m=2.0kg，θ=53°,g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，从静止下滑的速度图象如图所示的曲线．图中直线是t=0时的速度图线的切线．由此求出kS乘积和μ的值。解析：（1）滑块在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空气阻力作用做加速运动。由牛顿第二定律，mgsinθ-μmgsinθ-kSv=ma，解得a=gsinθ-μgsinθ-kSv/m。当速度v增大时，a减小。当a减小到零时，速度v最大。（2）从v--t图线可得，v=0，a=vt=5m/s2；-9-gsinθ-μgsinθ=5m/s2，解得μ=0.5.v=4m/s，a=0.gsinθ-μgsinθ-kSv/m=0.，解得kS=2.5kg/s。17．如图所示，质量m＝2kg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