牛頓運(yùn)動(dòng)定律

19. （2008年高考山東理綜卷19題）直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示。設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力

B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大

C.箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大

D.若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”

19．C 【解析】因?yàn)槭艿阶枇�，不是完全失重狀態(tài)，所以對(duì)支持面有壓力，A錯(cuò)。由于箱子阻力和下落的速度成二次方關(guān)系，最終將勻速運(yùn)動(dòng)，受到的壓力等于重力，最終勻速運(yùn)動(dòng)，BD錯(cuò)，C對(duì)。

3．（2008年高考廣東物理卷3題）運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程，將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是

A．阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功

B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下

C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加

 D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等

3．A．【解析】跳傘運(yùn)動(dòng)員在加速與減速階段都受到向上阻力的作用，阻力一定都做負(fù)功，加速階段合外力向下，減速階段加速度向上，但速度方向始終是向下運(yùn)動(dòng)的，重力做負(fù)功重力勢(shì)能減小，由于在任意相等的時(shí)間里下降的位移不等，重力所做的功也是不同的。

【誤區(qū)警示】重力做正功重力勢(shì)能一定減小，要注意力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，區(qū)別阻力、重力與合外力的區(qū)別與聯(lián)系。

9．（2008年高考廣東物理卷9題）帶電粒子進(jìn)入云室會(huì)使云室中的氣體電離，從而顯示其運(yùn)動(dòng)軌跡．圖是在有勻強(qiáng)磁場(chǎng)云室中觀察到的粒子的軌跡，a和b是軌跡上的兩點(diǎn)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直紙面向里．該粒子在運(yùn)動(dòng)時(shí)，其質(zhì)量和電量不變，而動(dòng)能逐漸減少，下列說(shuō)法正確的是

A．粒子先經(jīng)地之a(chǎn)點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)b點(diǎn)

B．粒子先經(jīng)過(guò)b點(diǎn)，再經(jīng)過(guò)a點(diǎn)

C．粒子帶負(fù)電

D．粒子帶正電

9．AC�！窘馕觥坑捎诹Ｗ釉谶\(yùn)動(dòng)過(guò)程中電量與質(zhì)量不變，但動(dòng)能減小其速度必然減小，而粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為，運(yùn)動(dòng)的軌道半徑一定減小，從圖線可知a到b軌跡的半徑是在減小的，那么粒子是一定從a運(yùn)動(dòng)到b的，再根據(jù)左手則，磁場(chǎng)方向向里，粒子帶負(fù)電。

【誤區(qū)警示】帶電粒子僅受洛侖茲力作用時(shí)，洛侖茲力提供向心力，，解得軌道半徑為。在利用左手定則時(shí)，一定要注意負(fù)電荷的運(yùn)動(dòng)，四指所指的應(yīng)該是電流的方向，也就是負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向，這一點(diǎn)同學(xué)們特別要提醒自己

20. （2008年高考寧夏理綜卷20題）一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過(guò)細(xì)繩與車頂相連。小球某時(shí)刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對(duì)小球的支持力為N，細(xì)繩對(duì)小球的拉力為T，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是

  A.若小車向左運(yùn)動(dòng)，N可能為零

  B.若小車向左運(yùn)動(dòng)，T可能為零

  C.若小車向右運(yùn)動(dòng)，N不可能為零

  D.若小車向右運(yùn)動(dòng)，T不可能為零

20．AB 【解析】本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。對(duì)小球受力分析，當(dāng)N為零時(shí)，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)，A對(duì)C錯(cuò)；當(dāng)T為零時(shí)，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小車可能向右減速運(yùn)動(dòng)或向左加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)D錯(cuò)。解題時(shí)抓住N、T為零時(shí)受力分析的臨界條件，小球與車相對(duì)靜止，說(shuō)明小球和小車只能有水平的加速度，作為突破口。

9、（2008年高考海南物理卷9題）如圖，水平地面上有一楔形物體b，b的斜面上有一小物塊a；a與b之間、b與地面之間均存在摩擦．已知楔形物體b靜止時(shí)，a靜止在b的斜面上．現(xiàn)給a和b一個(gè)共同的向左的初速度，與a和b都靜止時(shí)相比，此時(shí)可能

A．a(chǎn)與b之間的壓力減少，且a相對(duì)b向下滑動(dòng)

B．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且a相對(duì)b向上滑動(dòng)

C．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且a相對(duì)b靜止不動(dòng)

D．b與地面之間的壓力不變，且a相對(duì)b向上滑動(dòng)

9．【答案】：BC   

【解析】：依題意，若兩物體依然相對(duì)靜止，則a的加速度一定水平向右，如圖將加速度分解為垂直斜面與平行于斜面，則垂直斜面方向，N－mgcosθ=may，即支持力N大于mgcosθ，與都靜止時(shí)比較，a與b間的壓力增大；沿著斜面方向，若加速度a過(guò)大，則摩擦力可能沿著斜面向下，即a物塊可能相對(duì)b向上滑動(dòng)趨勢(shì)，甚至相對(duì)向上滑動(dòng)，故A錯(cuò)，B、C正確；對(duì)系統(tǒng)整體，在豎直方向，若物塊a相對(duì)b向上滑動(dòng)，則a還具有向上的分加速度，即對(duì)整體的牛頓第二定律可知，系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，b與地面之間的壓力將大于兩物體重力之和，D錯(cuò)。

 

 

 

 

 

15、（2008年高考海南物理卷15題）科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察．氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990 kg．氣球在空中停留一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時(shí)堵�。伦r(shí)氣球下降速度為1 m/s，且做勻加速運(yùn)動(dòng)，4 s內(nèi)下降了12 m．為使氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出一定的壓艙物．此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動(dòng)，下降速度在5分鐘內(nèi)減少3 m/s．若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略，重力加速度g＝9.89 m/s2，求拋掉的壓艙物的質(zhì)量．

 

15、解：由牛頓第二定律得：mg－f＝ma

                         

        拋物后減速下降有：

                          Δv＝a/Δt

                    解得：

 

 

15. （2008年高考全國(guó)Ⅰ理綜卷15題）如圖，一輛有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設(shè)在某一段時(shí)間內(nèi)小球與小車相對(duì)靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時(shí)間內(nèi)小車可能是

A.向右做加速運(yùn)動(dòng)

B.向右做減速運(yùn)動(dòng)

C.向左做加速運(yùn)動(dòng)

D.向左做減速運(yùn)動(dòng)

15、AD  解析：對(duì)小球水平方向受到向右的彈簧彈力N，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對(duì)靜止，故小車可能向右加速運(yùn)動(dòng)或向左減速運(yùn)動(dòng)。

 

20．（2008年高考北京理綜卷20題）有一些問(wèn)題你可能不會(huì)求解，但是你仍有可能對(duì)這些問(wèn)題的解是否合力進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量的單位，解隨某些已知量變化的趨勢(shì)，解在一定特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性。

舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為θ的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，有人求得B相對(duì)地面的加速度a = gsinθ，式中g(shù)為重力加速度。

對(duì)于上述解，某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)量的單位，沒(méi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。他進(jìn)一步利用特殊條件對(duì)該解做了如下四項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對(duì)的”。但是，其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的。請(qǐng)你指出該項(xiàng)。

A．當(dāng)時(shí)，該解給出a=0，這符合常識(shí)，說(shuō)明該解可能是對(duì)的

B．當(dāng)＝90時(shí)，該解給出a=g,這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說(shuō)明該解可能是對(duì)的

C．當(dāng)M≥m時(shí)，該解給出a=gsinθ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能是對(duì)的

D．當(dāng)m≥M時(shí)，該解給出a= ，這符合預(yù)期的結(jié)果，說(shuō)明該解可能是對(duì)的

20、D     【解析】當(dāng)mM時(shí)，該解給出a=,這與實(shí)際不符，說(shuō)明該解可能是錯(cuò)誤的。

 

表：伽利略手稿中的數(shù)據(jù)

1

1

32

4

2

130

9

3

298

16

4

526

25

5

824

36

6

1192

49

7

1600

64

8

2104

5．（2008年高考上海物理卷5題）在伽利略羊皮紙手稿中發(fā)現(xiàn)的斜面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如右表所示，人們推測(cè)第二、三列數(shù)據(jù)可能分別表示時(shí)間和長(zhǎng)度。伽利略時(shí)代的1個(gè)長(zhǎng)度單位相當(dāng)于現(xiàn)在的mm，假設(shè)1個(gè)時(shí)間單位相當(dāng)于現(xiàn)在的0.5s。由此可以推測(cè)實(shí)驗(yàn)時(shí)光滑斜面的長(zhǎng)度至少為＿＿＿＿＿＿m，斜面的傾角約為＿＿＿＿＿度。（g取10m/s2）

5．【答案】：2.04，1.5

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【解析】：依題意，第一列數(shù)據(jù)為時(shí)間的平方t2，從數(shù)據(jù)分析可知第一列數(shù)據(jù)與第三列數(shù)據(jù)之比約為1:32（取平均值后比值為1:32.75），即斜面長(zhǎng)度與時(shí)間的平方成正比，根據(jù)當(dāng)時(shí)數(shù)據(jù)與現(xiàn)在的數(shù)據(jù)換算關(guān)系和勻變速運(yùn)動(dòng)公式，可得角度約為1.5°。

 

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20．（2008年高考理綜天津卷20題）一個(gè)靜止的質(zhì)點(diǎn)，在0～4s時(shí)間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時(shí)間t的變化如圖所示，則質(zhì)點(diǎn)在

A．第2s末速度改變方向

B．第2s末位移改變方向

C．第4s末回到原出發(fā)點(diǎn)

D．第4s末運(yùn)動(dòng)速度為零

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20、D【解析】這是一個(gè)物體的受力和時(shí)間關(guān)系的圖像，從圖像可以看出在前兩秒力的方向和運(yùn)動(dòng)的方向相同，物體經(jīng)歷了一個(gè)加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)和加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，2少末速度達(dá)到最大，從2秒末開(kāi)始到4秒末運(yùn)動(dòng)的方向沒(méi)有發(fā)生改變而力的方向發(fā)生了改變與運(yùn)動(dòng)的方向相反，物體又經(jīng)歷了一個(gè)加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng)和加速度逐漸減小的減速的和前2秒運(yùn)動(dòng)相反的運(yùn)動(dòng)情況，4秒末速度為零，物體的位移達(dá)到最大，所以D正確。

 

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18. （2008年高考重慶理綜卷18題）如題18圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線圈.當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線圈中線AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是

A.     FN先小于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左

B.      FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左

C.      FN先大于mg后大于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右

D.     FN先大于mg后小于mg,運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右

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18、D，本題考查電磁感應(yīng)有關(guān)的知識(shí)，本題為中等難度題目。條形磁鐵從線圈正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，通過(guò)線圈的磁通量先增加后又減小。當(dāng)通過(guò)線圈磁通量增加時(shí)，為阻礙其增加，在豎直方向上線圈有向下運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力大于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，當(dāng)通過(guò)線圈的磁通量減小時(shí)，為阻礙其減小，在豎直方向上線圈有向上運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以線圈受到的支持力小于其重力，在水平方向上有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。綜上所述，線圈所受到的支持力先大于重力后小于重力，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)總是向右。

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3．（2008年高考江蘇物理卷3題）一質(zhì)量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F始終保持不變，氣球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力僅與速率有關(guān)，重力加速度為g．現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質(zhì)量為

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  A.      B.

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C.        D. 0

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3、A      解析：考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律。設(shè)減少的質(zhì)量為△m，勻速下降時(shí)：Mg=F＋kv，勻速上升時(shí)：Mg－△mg＋kv = F，解得△mg = 2(M－)，A正確。本題要注意受力分析各個(gè)力的方向。

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21．（12分）（2008年高考上海物理卷21題）總質(zhì)量為80kg的跳傘運(yùn)動(dòng)員從離地500m的直升機(jī)上跳下，經(jīng)過(guò)2s拉開(kāi)繩索開(kāi)啟降落傘，如圖所示是跳傘過(guò)程中的v－t圖，試根據(jù)圖像求：（g取10m/s2）

（1）t＝1s時(shí)運(yùn)動(dòng)員的加速度和所受阻力的大小。

（2）估算14s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員下落的高度及克服阻力做的功。

（3）估算運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下到著地的總時(shí)間。

 

 

 

 

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21．（12分）

解：（1）從圖中可以看郵，在t＝2s內(nèi)運(yùn)動(dòng)員做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為

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m/s2=8m/s2

設(shè)此過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員受到的阻力大小為f，根據(jù)牛頓第二定律，有mg－f＝ma

得           f＝m(g－a)＝80×(10－8)N＝160N

（2）從圖中估算得出運(yùn)動(dòng)員在14s內(nèi)下落了

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                     39.5×2×2m＝158

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根據(jù)動(dòng)能定理，有

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所以有    ＝（80×10×158－×80×62）J≈1.25×105J

（3）14s后運(yùn)動(dòng)員做勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為

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              s＝57s

運(yùn)動(dòng)員從飛機(jī)上跳下到著地需要的總時(shí)間

              t總＝t＋t′＝（14＋57）s＝71s

 

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