历年高考物理力学牛顿运动定律知识总结例题.docx
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1、历年高考物理力学牛顿运动定律知识总结例题1单选题1、下列说法正确的是()A伽利略发现了万有引力定律,并测得了引力常量B根据表达式F=Gm1m2r2可知,当r趋近于零时,万有引力趋近于无穷大C在由开普勒第三定律得出的表达式r3T2=k中,k是一个与中心天体有关的常量D两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力答案:C解析:A牛顿发现了万有引力定律,卡文迪许测出了引力常量G,A错误;B万有引力表达式F=Gm1m2r2,只适用于质点之间的相互作用,当r趋近于零时,万有引力定律不再适用,B错误;C在由开普勒第三定律得出的表达式r3T2=k中,k是一个与中心天体有关的常量,C正确;D两物体间
2、的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对作用力与反作用力,D错误。故选C。2、一个倾角为=37的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数=0.25。若斜面足够长,已知sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2。小物块沿斜面上滑时的加速度大小为()A5 m/s2B4 m/s2C8 m/s2D10 m/s2答案:C解析:对物块分析,根据牛顿第二定律有mgsin37+mgcos37=ma代入数据解得a=8ms2故ABD错误C正确。故选C。3、如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板
3、水平;两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反,使它们分别静止于电容器的上、下极板附近,与极板距离相等。现同时释放a、b,它们由静止开始运动。在随后的某时刻t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是()Aa的质量比b的大B在t时刻,a的动能比b的大C在t时刻,a和b的电势能相等D在t时刻,a和b的动量相同答案:B解析:A经时间t,a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面,则xaxb,根据运动学规律x12at2得aaab又由牛顿第二定律aFm知,maxb,所以WaWb,所以a的动能比b的动能大,B项正确;C在t时刻,a、b处在同一等势面
4、上,根据电势能决定式Epq可知a、b的电势能绝对值相等,符号相反,C项错误;D根据动量定理Ftpp0则经过时间t,a、b的动量大小相等,方向相反,故D项错误。故选B。4、塔吊吊着某建筑材料竖直向上运动时的速度-时间图像如图所示,由图像可知,该建筑材料()A前15s内先上升后下降B前15s内速度先增加后减小C前5s内处于失重状态D整个上升过程中的平均速度小于0.5m/s答案:B解析:Av-t图像的纵坐标表示速度,其正负表示速度的方向,故前15s内速度一直为正,即一直上升,故A错误;Bv-t图像的纵坐标的数值表示速度的大小,则前15s内速度先增加后减小,故B正确;C前5s内建筑材料正在向上加速,加
5、速度向上,则建筑材料处于超重状态,故C错误;D若构造上升过程为匀加速直线运动和匀减速直线运动,则v=0+vm2=0.5m/s而实际图像描述的在相同的时间内做变加速直线运动的面积大于匀变速直线运动的面积,由v=xt可知整个上升过程中的平均速度大于0.5m/s,故D错误。故选B。多选题5、如图甲所示,倾角为37的传送带以恒定速率逆时针运行,现将一质量m2kg的小物体轻轻放在传送带的A端,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图乙所示,2s末物体到达B端,取沿传送带向下为正方向,g10m/s2,sin370.6,则()A小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度为7m/sB物体与传送带间的动摩擦因数0.
6、5C2s内物体机械能的减少量E24 JD2s内物体与传送带摩擦产生的内能Q48J答案:BD解析:A由vt图象的面积规律可以知道传送带A、B间的距离x即为vt图线与t轴所围的面积,所以:x=12v1t1+v1+v22t2=1021m+10+1221=16m由平均速度的定义得小物体在传送带A、B两端间运动的平均速度为v=xt=162m/s=8m/s选项A错误;B由vt图象可以知道传送带运行速度为v110m/s,01s内物体的加速度为a1=vt=101m/s2=10m/s212s内的加速度为a2=21m/s2=2m/s2根据牛顿第二定律得a1gsin+gcosa2gsingcos联立计算得出0.53
7、7故B正确;C物体从A到B的过程中,动能的变化量为E1=12mv22=122122J=144J势能的变化量为E2mghmg(Lsin37)192J机械能的变化量EE1+E248J故C错误;D01s内,物块的位移x1=12a1t12=5m传送带的位移为x2vt110110m则相对位移的大小为x1x2x15m则12s内,物块的位移为x3=vt2+12a2t22=11m传送带的位移为x4vt210m则相对位移的大小为x2x3x41m所以相对路程的大小为sx1+x26m摩擦产生的热量为Qmgcoss0.5200.8648J故D正确。故选BD。6、如图所示,水平传送带A、B两端相距s2m,工件与传送带间
8、的动摩擦因数0.4工件滑上A端瞬时速度vA5m/s,达到B端的瞬时速度设为vB,则()A若传送带以4m/s顺时针转动,则vB4m/sB若传送带逆时针匀速转动,则vB3m/sC若传送带以2m/s顺时针匀速转动,则vB3m/sD若传送带以某一速度顺时针匀速转动,则一定vB3m/s答案:AC解析:A物体在传送带上做加速或减速运动的加速度为a=mgm=4m/s2若传送带以4m/s顺时针转动,则物体开始时做减速运动,当速度减为4m/s时的位移为s=vB2-vA22a=52-4224m=1.125m然后物体随传送带匀速运动,故达到B端的瞬时速度为4m/s, A正确;B若传送带逆时针匀速转动,则物体在传送带
9、上做减速运动,到达B端时的速度为vB=vA2-2aL=52-242m/s=3m/sB错误;C若传送带以2m/s顺时针匀速转动时,物体做减速运动,由B选项可知因为到达B端的速度为3m/s ,故最后物体到达B端的速度为vB=3m/s,C 正确;D因为当传送带以某一速度顺时针匀速转动时,若物体一直减速,则到达B端的速度为3m/s,只有当传送带的速度大于3m/s时到达右端的速度才可能是vB3m/s, D 错误。故选AC。7、如图甲所示,水平面上有一倾角为的光滑斜面,斜面上用一平行于斜面的轻质细绳系一质量为m的小球。斜面以加速度a水平向右做匀加速直线运动,当系统稳定时,细绳对小球的拉力和斜面对小球的支持
10、力分别为T和FN。若Ta图像如图乙所示,AB是直线,BC为曲线,重力加速度为g10 m/s2。则()Aa403m/s2时,FN0B小球质量m0.1 kgC斜面倾角的正切值为34D小球离开斜面之前,FN0.80.06a(N)答案:ABC解析:A小球离开斜面之前,以小球为研究对象,进行受力分析,可得Tcos FNsin maTsin FNcos mg联立解得FNmgcos masin Tmacos mgsin 所以小球离开斜面之前,Ta图像呈线性关系,由题图乙可知a403m/s2时,小球将要离开斜面,则此时FN0,选项A正确;BC当a0时,T0.6 N,此时小球静止在斜面上,其受力如图1所示,所以
11、mgsin T当a403m/s2时,斜面对小球的支持力恰好为零,其受力如图2所示,所以mgtanma联立可得tan 34m0.1 kg选项B、C正确;D将和m的值代入FNmgcos masin 得FN0.80.06a(N)选项D错误。8、如图甲,足够长的长木板放置在水平地面上,一滑块置于长木板左端。已知滑块和木板的质量均为2kg,现在滑块上施加一个F0.5t(N)的水平变力作用,从t0时刻开始计时,滑块所受摩擦力f随时间t变化的关系如图乙所示。设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是()A图乙中t224sB木板的最大加速度为1m/s2C滑块与木板间的动摩擦因
12、数为0.4D木板与地面间的动摩擦因数为0.1答案:ACD解析:C根据图乙可知,滑块在t2以后受到的摩擦力不变,为8N,根据f1=1mg可得滑块与木板间的动摩擦因数为1=0.4C正确;D在t1时刻木板相对地面开始运动,此时滑块与木板相对静止,则木板与地面间的动摩擦因数为2=f22mg=440=0.1D正确;AB在t2时刻,滑块与木板将要发生相对滑动,此时滑块与木板间的静摩擦力达到最大,且此时二者加速度相同,且木板的加速度达到最大,对滑块有F-1mg=ma对木板有1mg-22mg=ma联立解得a=2m/s2F=12N则木板的最大加速度为2m/s2,根据F=0.5t可求得t2=24sA正确,B错误。
13、故选ACD。填空题9、如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,用此装置探索物块在方向始终平行于斜面、大小为F8N的力作用下加速度与斜面倾角的关系。已知物块的质量m1kg,通过DIS实验,得到如图(b)所示的加速度与斜面倾角的关系图线。若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10m/s2。图(b)中图线与纵坐标交点a0为_,图(b)中图线与轴交点坐标分别为1和2,木板处于该两个角度时的摩擦力指向和物块的运状态为_。答案: 6m/s2 静止状态解析:12当斜面倾角为1时,摩擦力沿斜面向下且加速度为零;当斜面倾角为2时,摩擦力沿斜面向上且加
14、速度为零;当斜面倾角在1和2之间时,物块处于静止状态。=0时,木板水平放置,由牛顿第二定律F-f=ma0又f=mg联立解得a0=6m/s2由图可知,当斜面倾角为1时,摩擦力沿斜面向下且加速度为零;当斜面倾角为2时,摩擦力沿斜面向上且加速度为零;当斜面倾角在1和2之间时,物块处于静止状态。10、作用力和反作用力总是互相_、同时_的,我们可以把其中任何一个力叫作_,另一个力叫作_。答案: 依赖 存在 作用力 反作用力解析:略11、2021年5月15日,天问一号着陆器“祝融号”火星车成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区,质量为1.3吨的火星车在如此高速下自动精准降速反映了我国科研水平取得的巨大成就。
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