2009屆新課標物理考點預測(3)

牛頓運動定律

 

一、考點介紹

“牛頓運動定律是高中物理的核心內容之一,是動力學的“基石”,也是整個經典力學的理論基礎,是歷年高考的必考內容.其考查的重點有:準確理解牛頓第一定律;熟練掌握牛頓第二定律及其應用,尤其是物體的受力分析方法;理解牛頓第三定律;理解和掌握運動和力的關系;理解超重和失重.本章內容的命題形式傾向于應用型、綜合型和能力型,易與生產生活、軍事科技、工農業(yè)生產等緊密聯(lián)系,還可以力、電綜合題形式出現.從方法上,重點考查運用隔離法和整體法來求解加速度相等的連接體問題;運用正交分解法處理受力較復雜的問題,運用圖象法處理力與運動的關系問題.從能力角度來看,重點考查思維(抽象、形象、直覺思維)能力、分析和解決問題的能力

二、高考真題

1.(2008年廣東卷.物理.1)伽利略在著名的斜面實驗中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下,他通過實驗觀察和邏輯推理,得到的正確結論有

A.傾角一定時,小球在斜面上的位移與時間成正比

B.傾角一定時,小球在斜面上的速度與時間成正比

C.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關

D.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關

 

試題詳情

2.(2008年海南卷,物理,9)如圖1所示,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,a靜止在b的斜面上.現給a和b一個共同的向左的初速度,與a和b都靜止時相比,此時可能(  )

試題詳情

A.a與b之間的壓力減少,且a相對b向下滑動

B.a與b之間的壓力增大,且a相對b向上滑動

C.a與b之間的壓力增大,且a相對b靜止不動

D.b與地面之間的壓力不變,且a相對b向上滑動             圖1

 

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3.(2008年四川延考區(qū)卷,理綜,24)水平面上有一帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連, B與凸起之間的繩是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體A、B、C保持相對靜止,如圖2所示,已知物體A、B、C、的質量均為m,重力加速度為g,不計所有的摩擦,則拉力F應為多大?                         

圖2                                                   

 

試題詳情

4.(2008年天津卷.理綜.20)一個靜止的質點,在0~4s時間內受到力F的作用,力的方向始終在同一直線上,力F隨時間t的變化如圖3所示,則質點在( )

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   D.第4s末運動速度為零                          圖3            

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試題詳情

5.(2008年上海卷.物理.21)總質量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下,經過2s拉開繩索開啟降落傘,如圖4所示是跳傘過程中的v-t圖,試根據圖像求:(g取10m/s2

(1)t=1s時運動員的加速度和所受阻力的大小。

(2)估算運動員從飛機上跳下到著地的總時間。

 

                                                       圖4

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 6.(2008年山東卷.理綜.19)直升機懸停在空中向地面投放裝有救災物資的箱子,如圖5所示。設投放初速度為零,箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比,且運動過程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中,下列說法正確的是

試題詳情

A.箱內物體對箱子底部始終沒有壓力

B.箱子剛從飛機上投下時,箱內物體受到的支持力最大

C.箱子接近地面時,箱內物體受到的支持力比剛投下時大

D.若下落距離足夠長,箱內物體有可能不受底部支持力而“飄起來”    圖5

 

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7.(2008年寧夏卷.理綜.20)一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動,小球通過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖6示狀態(tài)。設斜面對小球的支持力為N,細繩對小球的拉力為T,關于此時刻小球的受力情況,下列說法正確的是(  )

試題詳情

  A.若小車向左運動,N可能為零                       

  B.若小車向左運動,T可能為零

  C.若小車向右運動,N不可能為零

  D.若小車向右運動,T不可能為零                      

圖6

 

 

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8.(2008年海南卷.物理.15)科研人員乘氣球進行科學考察.氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質量為990 kg.氣球在空中停留一段時間后,發(fā)現氣球漏氣而下降,及時堵。伦r氣球下降速度為1 m/s,且做勻加速運動,4 s內下降了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)現氣球做勻減速運動,下降速度在5分鐘內減少3 m/s.若空氣阻力和泄漏氣體的質量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求拋掉的壓艙物的質量.

 

 

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9.(2008年江蘇學業(yè)水平測試卷.物理.27)如圖7所示,固定的光滑圓弧軌道的半徑為0.8m,點與圓心在同一水平線上, 圓弧軌道底端點與圓心在同一豎直線上. 點離點的豎直高度為0.2m.物塊從軌道上的點由靜止釋放,滑過點后進入足夠長的水平傳送帶,傳送帶由電動機驅動按圖示方向運轉,不計物塊通過軌道與傳送帶交接處的動能損失,物塊與傳送帶間的動摩擦因數為0.1,10m/s2.

試題詳情

   (1)求物塊從點下滑到點時速度的大小。            圖7

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   (2)若物塊從點下滑到傳送帶上后,又恰能返回到點,求物塊在傳送帶上第一次往返所用的時間.

 

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10.(2007年江蘇卷.物理.17)如圖8所示,直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角。直升機取水后飛往火場,加速度沿水平方向,大小穩(wěn)定在a=1.5 m/s2時,懸索與豎直方向的夾角。如果空氣阻力大小不變,且忽略懸索的質量,謀求水箱中水的質量M。(取重力加速度g=10 m/s2;sin=0.242;cos =0.970)                                           圖8

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三、名校試題

1.(2008年9月廣東佛山禪城實驗高中高級中學高三第一次月考試卷.物理.17)如圖9所示,平板車長為L=6m,質量為M=10kg,上表面距離水平地面高為h=1.25m,在水平面上向右做直線運動,A、B是其左右兩個端點.某時刻小車速度為v0=7.2m/s,在此時刻對平板車施加一個方向水平向左的恒力F=50N,與此同時,將一個質量m=1kg為小球輕放在平板車上的P點(小球可視為質點,放在P點時相對于地面的速度為零),,經過一段時間,小球脫離平板車落到地面.車與地面的動摩擦因數為0.2,其他摩擦均不計.取g=10m/s2.求:

(1)小球從離開平板車開始至落到地面所用的時間;

(2)小球從輕放到平板車開始至離開平板車所用的時間;     圖9

(3)從小球輕放上平板車到落地瞬間,平板車的位移大。

 

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2.(廣東中山一中2008―2009學年第一學期高三第一次統(tǒng)測卷.物理.18)受到的空氣阻力與雨點的橫截面積S成正比,與雨點下落的速度v的平方成正比,即(其中k為比例系數).雨點接近地面時近似看做勻速直線運動,重力加速度為g.若把雨點看做球形,其半徑為r,球的體積為,設雨點的密度為,求:

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(1)每個雨點最終的運動速度(用、r、g、k表示);

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(2)雨點的速度達到時,雨點的加速度a為多大?

 

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文本框: 圖103.(2009屆湖南郴州高中畢業(yè)生調研題.物理。17)在農村人們蓋房打地基叫打夯,夯錘的結構如圖10所示,打夯共有5人,四個人分別握住夯錘的一個把手,一個人負責喊號,喊號人一聲號子,四個人同時向上用力將夯錘提起,號音一落四人同時松手,夯錘落至地面將地基砸實。某次打夯時,設夯錘的質量為80kg,將夯錘提起時,每個人都對夯錘施加豎直向上的力,大小均為250N,力的持續(xù)時間為0.6s,然后松手。夯錘落地時將地面砸出2cm深的一個凹痕。求:(1)夯錘能夠上升的最大高度?

(2)夯錘落地時對地面的平均作用力為多大?(g=10m/s2)              

 

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4.(安徽合肥一中2009屆高三教學質量檢測.物理.18)如圖11所示,

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傾角a = 37°的固定斜面上放一塊質量M = 1 kg,長度 L = 3 m的薄平板AB。平板的上表面光滑,其下端B與斜面底端C的距離為7m。在平板的上端A處放一質量m = 0.6kg的滑塊,開始時使平板和滑塊都靜止,  圖11

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之后將它們無初速釋放。假設平板與斜面間、滑塊與斜面間的動摩擦因數均為m = 0.5,求滑塊、平板下端B到達斜面底端C的時間差是多少?(sin37=0.6  cos37=0.8  g=10m/s

 

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5.(山東省濰坊市普通高中2009屆高三上學期階段性評估卷.物理.16)如圖12所示,一滑塊以的速度從A點開始進入軌道ABC.已知AB段斜面傾角為53°,BC段斜面傾角為37°,滑塊與AB斜面的動摩擦因數為,滑塊與BC段動摩擦因數為,A點離B點所在水平面的高度,滑塊運動中始終未脫離軌道,不計在B點的機械能損失,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力(取°=0.6,°=0.8)求:                                           圖12

(1)求滑塊到達B點時速度大。2)從滑塊到達B點時起,1秒內發(fā)生的位移

 

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卷.物理.13)某物體靜止在水平面上,現用平行于水平面的

力F拉該物體,得到加速度a和拉力F的關系圖象如圖13所

示。試求:(取g=10m/s2

   (1)該物體的質量。

   (2)該物體與水平面之間的動摩擦因數。

                                                                 圖13

 

 

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7.(山東淄博市2008―2009學年度第一學期期中考試卷.物理。14)圖14為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖,它由兩臺皮帶傳送機組成,一臺水平傳送,A,B兩端相距3m,另一臺傾斜,傳送帶與地面的傾角,C, D兩端相距4. 45m,B, C相距很近。水平傳送以5m/s的速度沿順時針方向轉動,

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現將質量為10kg的一袋大米無初速度地放在A段,它隨傳送帶到達B端后,速度大小不變地傳到傾斜送帶的C點,米袋

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與兩傳送帶間的動摩擦因數均為0. 5,g取10m/s2,sin37˚=0. 6,cos37˚=0. 8                                                       圖14

 (1)若CD部分傳送帶不運轉,求米袋沿傳送帶在CD上所能上升的最大距離;

 (2)若傾斜部分CD以4m/s的速率順時針方向轉動,求米袋從C運動到D所用的時

間。

 

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8.(廣東省廉江中學2008-2009學年高三級第二次月考卷.物理.16)如圖15所示,一塊質量為M、長為l的勻質板放在很長的水平桌面上,板的左端有一質量為m的物塊,物塊上連接一根很長的細繩,細繩跨過位于桌面邊緣的定滑輪并與桌面平行,某人以恒定的速度v向下拉繩,物塊最多只能到達板的中點,且此時板的右端距離桌邊定滑輪足夠遠.求:

(1)若板與桌面間光滑,物塊與板的動摩擦因數及物塊剛到達板的中點時板的位移.

(2)若板與桌面間有摩擦,為使物塊能到達板右端,板與桌面的動摩擦因數的范圍.                                        圖15

 

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9.(江蘇啟東市2009屆高三第一次調研測試卷.物理.13)為了測量某住宅大樓每層的平均高度(層高)及電梯運行情況,甲、乙兩位同學在一樓電梯內用電子體重計及秒表進行了以下實驗:一質量為m=50kg的甲同學站在體重計上,乙同學記錄電梯從地面一樓到頂層全過程中,體重計示數隨時間變化的情況,并作出了如圖16所示的圖像,已知t=0時,電梯靜止不動,從電梯內樓層按鈕上獲知該大樓共19層.求:

(1)電梯啟動和制動時的加速度大小

(2)該大樓的層高

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                                         圖16

 

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10.(江蘇省蘇州中學2008-2009學年度第一學期月考卷.物理.17)一同學家住在23層高樓的頂樓.他想研究一下電梯上升的運動過程.某天他乘電梯上樓時攜帶了一個質量為5kg的重物和一個量程足夠大的臺秤,他將重物放在臺秤上.電梯從第1層開始啟動,一直運動到第23層停止.在這個過程中,他記錄了臺秤在不同時段內的讀數如下表所示。根據表格中的數據,求:

(1)電梯在最初加速階段和最后減速階段的加速度大小;

時間/s

臺秤示數/N

電梯啟動前

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50.0

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0~3.0

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58.0

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3.0~13.0

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50.0

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13.0~19.0

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46.0

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19.0以后

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50.0

(2)電梯在中間階段上升的速度大;

(3)該樓房平均每層樓的高度.

 

 

 

 

 

 

(一)文字介紹

牛頓定律是必考點,也是分值重的考點,預測2009年高考各卷還會以選項題和計算題的形式出現,尤其的理綜考題的第23題,主要以力學的基本知識和方法為考查內容,多數以牛頓運動定律與勻變速直線運動的綜合.除了考查整體法與隔離法、圖象法外,力與運動的關系問題仍然會出現在計算題中,特別是由力與運動的關系運用已知的力學規(guī)律,對物體的運動參量作出明確的預見的問題要引起重視.這是物理學和技術上進行正確分析和設計的基礎,如發(fā)射人造地球衛(wèi)星進入預定軌道,帶電粒子在電場中加速后獲得速度等.

(二)考點預測題

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四、考點預測

1.物體B放在物體A上,A、B的上下表面均與斜面平行

(如圖17所示),當兩者以相同的初速度靠慣性沿光滑固定斜

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            A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上。

            B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下。

            C.A、B之間的摩擦力為零。

        D.A、B之間是否存在摩擦力取決于A、B表面的性質,            圖17

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        2.用質量為m、長度為L的繩沿著光滑水平面拉動質量為M的物體,在繩的一端所施加的水平拉力為F, 如圖18所示,求:

        (1)物體與繩的加速度;

        (2)繩中各處張力的大小(假定繩的質量分布均勻,下垂度可忽略不計。)

         

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        3.某實驗小組的同學在電梯的天花板上固定一根彈簧秤,使其測量掛鉤向下,并在鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼.彈簧秤彈力隨時間變化的規(guī)律可通過一傳感器直接得出,如圖19所示,則下列分析正確的是(    )

        A.從時刻t1到t2,鉤碼處于失重狀態(tài)

        B.從時刻t3到t4,鉤碼處于超重狀態(tài)             

        C.電梯可能開始在15樓,先加速向下,接著勻速向下,再減速向下,最后停在1樓

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        D.電梯可能開始在1樓,先加速向下,接著勻速向上,再減速向上,最后停在15樓                                     

        圖19

         

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        4.如圖20所示為汽車剎車痕跡長度x(即剎車距離)與剎車前車速v(汽車剎車前勻速行駛)的關系圖象。例如,當剎車痕跡長度為40m時,剎車前車速為80km/h

        (1)假設剎車時,車輪立即停止轉動,嘗試用你學過的知識定量推導并說明剎車痕跡與剎車前車速的關系。  

        (2)在處理一次交通事故時,交警根據汽車損壞程度

        估計出碰撞時的車速為40km/h,并且已測出剎車痕跡長度

        試題詳情

        20m,請你根據圖象幫助交警確定出該汽車剎車前的車速,并在圖象中的縱軸上用字母A標出這一速度,由圖象

        知,汽車剎車前的速度為多少?                                                                                                    

                                                      

         

        圖20

         

        試題詳情

        5.飛機沿水平方向前進時,升力與飛機的速度大小成正比,比例系數為,假設飛機起飛過程中獲得的牽引力是恒定的,要想使質量為的飛機在長為的跑道上完成起飛,請問飛機的牽引力至少是多大?(忽略一切運動阻力)

         

        試題詳情

        6.在一種體驗強烈失重、超重感覺的娛樂設施中,用電梯把乘有十多人的座艙送到76高的地方,讓座艙自由落下,當落到離地面時制動系統(tǒng)開始啟動,座艙勻減速運動到地面時剛好停止。若某人手中托著質量為的鉛球進行這個游戲,問:

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        (1)當座艙落到離地面高度為的位置時,鉛球對手的作用力多大?

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        (2)當座艙落到離地面高度為的位置時,手要用多大的力才能托住鉛球?(

         

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        6.在一種體驗強烈失重、超重感覺的娛樂設施中,用電梯把乘有十多人的座艙送到76高的地方,讓座艙自由落下,當落到離地面時制動系統(tǒng)開始啟動,座艙勻減速運動到地面時剛好停止。若某人手中托著質量為的鉛球進行這個游戲,問:

        試題詳情

        (1)當座艙落到離地面高度為的位置時,鉛球對手的作用力多大?

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        (2)當座艙落到離地面高度為的位置時,手要用多大的力才能托住鉛球?

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        試題詳情

        7.一根均勻的米尺,質量為0.2kg,放在水平桌面上,它與桌面間的動摩擦因數為0.16,有長度露在桌外,現有一水平拉力沿著米尺方向作用在米尺上作用1S,為使米尺能從桌邊落下,外力F至少應為多少?

         

        試題詳情

        8.如圖21所示,在光滑水平面AB上,水平恒力F推動質量為 m=1kg的物體從A點由靜止開始作勻加速直線運動,物體到達 B點時撤去 F,接著又沖上光滑斜面(設經過B點前后速度大小不變),最高能到達C點.用速度傳感器測量物體的瞬時速度,并在表格中記錄了部分測量數據.求:(g取10m/s2)

        t/s

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        0.0

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        0.2

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        0.4

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        2.2

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        2.4

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        2.6

        v/m•s-1

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        0.0

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        0.4

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        0.8

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        3.0

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        2.0

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        1.0

        (1)恒力F 的大。

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        (2)斜面的傾角;

        試題詳情

        (3)t=2.1s時物體的速度 v.

         

         

                                                                 圖21

        試題詳情

        9.自由體操比賽中,運動員在上升過程完成空中翻轉的動作后下落,能否站穩(wěn)又是一個關鍵的動作,為此,運動員在腳接觸地面后都有一個下蹲的過程,為了是減少地面對人的作用力.假設人在空中完成翻轉動作所需的時間是,人接觸地面時所能承受的最大作用力為,人能下蹲的最大作用人為,人的質量為,重心離腳的高度為,試求:人跳起后,在完成空中動作的同時,又使腳不受傷,那么,人從地面跳起后重心最大高度的范圍是多大?(不考慮人在水平方向的運動;空中動作的過程可把人看作質點;地面對人的作用力作用時間很短,可近似看作恒力,因此,人下蹲過程可看作勻變速運動)

         

        試題詳情

        10.摸高是同學們的一種喜歡的體育活動。一身高h=1.8m,質量m=65Kg的同學,站立舉手摸高(指手能觸到的最大高度)h=2.2m。(1)該同學用力蹬地,經過時間t=0.45S豎直離地跳起,摸高為h=2.6m。假定他蹬地的力為恒力,求的大小。(2)另一次該同學從所站h=1.0m的高度處自由下落,腳接觸地面后經過時間身體速度降為零,緊接著他用力蹬地跳起,摸高為h=2.7m。假定前后兩個階段該同學與地面的作用力分別都是恒力,求該同學蹬地的作用力。(取g=10m/s

         

                                                            

        試題詳情

        高考真題

        1.【解析】物體從阻力很小的斜面從靜止開始滾下時,由牛頓第二定律可得加速度a=gsinθ

        是一個定值,再由勻變度直線運動速度公式可得v=at

        【答案】B

        2.【解析】依題意,若兩物體依然相對靜止,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,與都靜止時比較,a與b間的壓力增大;沿著斜面方向,若加速度a過大,則摩擦力可能沿著斜面向下,即a物塊可能相對b向上滑動趨勢,甚至相對向上滑動,故A錯,B、C正確;對系統(tǒng)整體,在豎直方向,若物塊a相對b向上滑動,則a還具有向上的分加速度,即對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。

        【答案】BC

        3.【解析】如圖所示,設繩中張力為T,A、B、C共同的加速度為a,與C相連部分的繩與豎直線夾角為α,由牛頓運動定律,對A、B、C 組成的整體有

        F=3ma …①

        對B有     F-T=ma ②   對C有     Tcosα=mg ③

                   Tsinα=ma  ④

        聯(lián)立①②式得:T=2ma…⑤

        聯(lián)立③④式得: T2=m2(g2+a2) ⑥

        聯(lián)立⑤⑥式得:

        利用①⑦式得  ……   

        【答案】

        4.【解析】這是一個物體的受力和時間關系的圖像,從圖像可以看出在前兩秒力的方向和運動的方向相同,物體經歷了一個加速度逐漸增大的加速運動和加速度逐漸減小的加速運動,2少末速度達到最大,從2秒末開始到4秒末運動的方向沒有發(fā)生改變而力的方向發(fā)生了改變與運動的方向相反,物體又經歷了一個加速度逐漸增大的減速運動和加速度逐漸減小的減速的和前2秒運動相反的運動情況,4秒末速度為零,物體的位移達到最大,所以D正確。

        【答案】D

        5.【解析】(1)從圖中可以看郵,在t=2s內運動員做勻加速運動,其加速度大小為   

        m/s2=8m/s2

        設此過程中運動員受到的阻力大小為f,根據牛頓第二定律,有mg-f=ma   

        得           f=m(g-a)=80×(10-8)N=160N

        (2)從圖中估算得出運動員在14s內下落了

                             39.5×2×2m=158

        根據動能定理,有

        所以有    =(80×10×158-×80×62)J≈1.25×105J

        (3)14s后運動員做勻速運動的時間為

                      s=57s

        運動員從飛機上跳下到著地需要的總時間

                      t=t+t′=(14+57)s=71s

        【答案】(1)160N (2) (3)71S )

        6.【解析】因為受到阻力,不是完全失重狀態(tài),所以對支持面有壓力,A錯。由于箱子阻力和下落的速度成二次方關系,最終將勻速運動,受到的壓力等于重力,最終勻速運動,BD錯,C對。

        【答案】C

        7.【解析】對小球受力分析,當N為零時,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動或向左減速運動,A對C錯;當T為零時,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動或向左加速運動,B對D錯。解題時抓住N、T為零時受力分析的臨界條件,小球與車相對靜止,說明小球和小車只能有水平的加速度,作為突破口。

        【答案】AB

         

        8.【解析】由牛頓第二定律得:mg-f=ma

                                 

                拋物后減速下降有:

                                  Δv=a/Δt

                            解得:

        【答案】101kg

        9.【解析】由機械能守恒定律得;

        物塊先在傳送帶上作勻減速直線運動,運動時間為

        通過的位移為;                   

        物塊再在傳送帶上作勻加速直線運動,其末速度由

        則勻加速直線運動的時間為,通過的位移為,然后再作勻速運動,其位移為通過的位移為,勻速運動的時間為,

        所以物塊在傳送帶上第一次往返所用的時間為.

        【答案】

                     

        10.【解析】此題以直升機取水救火為背景,考查力與運動關系中的勻速和加速直線運動,因直升機沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,所以水箱受力平衡,由平衡條件可得 

        所以;直升機返回時,由牛頓第二定律得

        。聯(lián)立兩式得,水箱中水的質量M=

        【答案】M=

         

        名校試題

        1.【解析】(1)小球從離開平板車開始至落到地面所用的時間

                                          

            (2)   小球放到平板車后相對地面靜止,小車的加速度為

                  

            小車向右運動的距離為            

           小于4m,所以小球不會從車的左端掉下.小車向右運動的時間為                    

            小車向左運動的加速度為

                      

             小車向左運動的距離為             

            小車向左運動的時間為              

          (3) 小球剛離開平板車瞬間,小車的速度方向向左,大小為

                                   

        小球離開車子后,車的加速度為              

             車子向左運動的距離為      

             從小球輕放上平板車到落地瞬間,平板車的位移大小X= x1 + x2+ x3 =5.175m

        【答案】5.175m                                 

        2.【解析】(1)當f=mg時,雨點達到最終速度,則

                        

                                    

         (2)由牛頓第二定律得,               

         則                              

        解得,即。                    

        【答案】

        3.【解析】①

               

             

           、诼涞貢r速度     

             

        【答案】

        4.【解析】對薄板由于Mgsin37?m(M+m)gcos37故滑塊在薄板上滑動時,薄板靜止不動. 對滑塊:在薄板上滑行時加速度a=gsin37=6m/s,至B點時速度V==6m/s。

        滑塊由B至C時的加速度a= gsin37-mgcos37=2 m/s,滑塊由B至C用時t,由L=Vt+at即t+6t-7=0  解得t=1s

        對薄板:滑塊滑離后才開始運動,加速度a= gsin37-mgcos37=2 m/s,滑至C端用時t==s

        故滑塊、平板下端B到達斜面底端C的時間差是△t= t-t=-1=1.65s

        【答案】1.65s

         

        5.【解析】(1)由動能定理

                                                      

        解得                                                                               

        (2)滑塊沿BC段向上運動的加速度大小                                       滑塊做減速運動,速度為0時所用的時間                                     對滑塊受力分析:

                                            所以后滑塊靜止在斜面上

                      由             得   

        【答案】

        6.【解析】(1)由圖像可知:物體所受摩擦力f=3N

        由牛頓第二定律F-f=ma;可得

           (2)N=mg=10N,μ                                 

        【答案】1kg  

        7.【解析】(1)米袋在AB上加速時的加速度

        米袋的速度達到=5m/s時,滑行的距離,因此米加速

        一段后與傳送帶一起勻速運動到達B點,到達C點時速度v0=5m/s,設米袋在CD上運動的加速度大小為a,由牛頓第二定律得

          代人數據得a=10m/s2

          所以,它能上滑的最大距離

          (2順斜部分傳送帶沿順時針方向轉動時,米袋速度減為4m/s之前的加速度為

          …………

          速度減為4m / s時上滑位移為

          米袋速度等于4m/s時,滑動摩擦力方向改變,由于,故米繼續(xù)向上減速運動…

            米袋速度小于4m/s減為零前的加速度為-

           

            速度減到0時上滑位移為

            可見,米袋速度減速到0時,恰好運行到D點。

            米袋從C運動到D所用的時間

        【答案】

        8.【解析】(1)板在摩擦力作用下向右做勻加速運動直至與物塊速度相同,此時物塊剛到達板的中點,設木板加速度為a1,運動時間為t1,

        對木板有 μ1mg = Ma、v = a1t1                        ∴t1 =          

        設在此過程中物塊前進位移為s1,板前進位移為s2,則

        s1 = vt1、  s2 = t1    又因為s1 - s2 = ,-

        由以上幾式可得

        物塊與板間的動摩擦因數μ1= 、板的位移s2 = .

        (2)設板與桌面間的動摩擦因數為μ2,物塊在板上滑行的時間為t2,木板的加速度為a2,對板有 μ1mg ― μ2(m + M) g  = Ma2,  

        且v = a2t2  解得t2 =

        又設物塊從板的左端運動到右端的時間為t3,則

        vt3 ―t3 = l,    t3 =      --

        為了使物塊能到達板的右端,必須滿足 t2 ≥ t3 ?

        ,則μ2 -

        所以為了使物塊能到達板的右端,板與桌面間的摩擦因數μ2-

        【答案】

        9.【解析】對于啟動狀態(tài)有:          得         

        對于制動狀態(tài)有:                 得                               

        (2)電梯勻速運動的速度          

        從圖中讀得,電梯勻速上升的時間t2=26s,電梯運動的總時間t=28s

        所以總位移         層高                                 

        【答案】

        10.【解析】(1)電梯在最初加速階段0~3.0S內加速度為,重物受到的支持力為,根據牛頓第二定律,得:

        最后減速階段13.0~19.0s內,重物加速度大小為,重物受到的支持力為,根據牛頓第二定律,得:

                                                  

        (2)在三秒末重物的速度:m/s                      

             (3)設在全程內電梯的位移為,電梯加速、勻速、減速運動所用的時間為、,得:

                                                    

        代入數據得:m                                              

               則平均每層樓高為m=3。16m                            

        【答案】(1)  (2)m/s(3)3。16m

        考點預測題

        1.【解析】設斜面C的傾角為,以A?B整體為研究對象,由牛頓第二定律求得整體的加速度為a=gin。假設A。B之間有摩擦力,且為f,再隔離物體B,由牛頓第二定律得: f +mgin=ma    代入a得f=0  所以選項C正確。

        【答案】C

        2.【解析】很顯然,求加速度用整體法,求張力用隔離法

        (1)以物體和繩整體為研究對象,根據牛頓第二定律可得:

        F=(M+m)a,解得a=F/(M+m).

        (2)以物體和靠近物體x長的繩為研究對象,如圖20所示。根據牛頓第二定律可得:Fx=(M+mx/L)a=(M+) .

        由此式可以看出:繩中各處張力的大小是不同的,當x=0時,繩施于物體M的力的大小為

        【答案】a=F/(M+m) 

        3.【解析】此題在電梯上探究物體的失重與超重,通過圖象表示彈簧彈力隨時間變化的關系,由圖可知,內物體處于靜止狀態(tài);從時刻t1t2 內,因彈力小于10N,鉤碼的合力方向向下,即加速度向下,所以處于失重狀態(tài),故選項A正確,同理,選項B對;   

        綜合全過程,若物體開始在15樓,由圖可知,t1t2合力向下,則加速向下,t2t3合力為零,勻速向下,t3合力向上,但速度向下,所以減速向下,最后合力為零,物體靜止。故選項C也正確。顯然D項錯。

        【答案】AC

         

        4.【解析】本題是一道與交通有關的力學綜合試題,考查學生創(chuàng)新應用能力。近年來,此類以實際問題為背景的試題出現的較為頻繁。此類試題考查學生綜合運用所學知識分析解決物理問題的能力,體現了以能力立意的高考命題指導思想。本題的情景是學生比較熟悉的,涉及到力和運動的關系、運動學、牛頓定律、物理圖象等知識點,雖然綜合了較多知識點,但難度不大,更加突出“雙基”和“主干”,符合近年來高考命題的趨勢和要求.               

        (1)設汽車的質量為m,輪胎與路面間的動摩擦因數為μ,

        由牛頓第二定律得,    由運動學公式得,   

                即剎車痕跡與剎車前車速的平方成正比。

        (2)汽車相撞時的速度為40km/h,從這個速度減到零,汽車還要向前滑行10m,撞前汽車已經滑行20m,所以,如果汽車不相撞,滑行30m停下。滑行30m對應的初速度如圖中的A點對應速度。汽車剎車前的速度為68km/h

        【答案】(1)    (2)68km/h

        5.【解析】完成起飛時,升力的大小等于重力的大小,即

                飛機的加速度

            根據牛頓第二定律得:

        【答案】

        6.【解析】(1)在離地面高于時,座艙做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài),所以鉛球對手沒有作用力.

        (2)設座艙自由下降高度為時的速度為,制動時的加速度為,制動高度為,由       得:

        聯(lián)立解得:  根據牛頓運動定律得:

        代入數據解得:.

        【答案】

        7.【解析】解此題的關鍵有點:一是把米尺抽象為質點模型,其重心在其幾何中心;二是正確分析米尺的物理過程,米尺的運動可以分為兩個階段,先做勻加速直線運動,后做勻減速直線運動:三是能正確地理解、分析一個臨界狀態(tài),,即米尺恰好掉離桌邊的臨界條件是速度為零。。有較多的同學沒有考慮到這一臨界狀態(tài),認為米尺運動到桌邊,且具有向前的速度,實際上這樣求的不是最小力,錯解反映出學生在把實際問題轉化為物理問題的能力欠缺,無法建立正確的物理圖景,分析綜合能力有待提高,

         由牛頓第二定律與勻變速直線運動規(guī)律求解

        設拉力停止作用時的速度為V,米尺先勻加速度后勻減速運動,由牛頓第二定律,加速階段:  為加速階段的加速度)

                   減速階段:    (為減速度階段的加速度)

                  由勻變速直線運動規(guī)律和幾何條件得:

          聯(lián)立以上三式得:至少為。

        【答案】    至少為    

        8.【解析】(1)物體從 A 到 B 過程中:

        ∴ F=ma1= 2N 。                                           

        (2)物體從 B 到 C 過程中:

             ∴                           

        (3)設B點的速度為vB,在0.4~2.2s時間段內,從v=0.8m/s到 B 點過程,                   

        從B點到v=3m/s 過程,                      

           解得:     所以,當 t =2s時物體剛好達到 B 點!            

        當 t=2.1s時,物體在斜面上向上運動,則                                             

        【答案】(1)2N   (2)   (3)

        9.【解析】1)設人跳起后重心離地高度為,為完成空中動作,必須滿足以下條件:

        ,

        (2)設人跳起后從的高度下落,下蹲過程受力情況如圖,        

        人在地面的作用力和重力的作用下作勻變速運動,由第二定律和運動學公式可得以下幾式:           

        解得:    所以H的范圍是:

        【答案】

        10.【解析】(1)該同學的整個運動過程可分為兩個階段:先是做初速為零的勻加速運動,時間很短,僅為0.45S;對該同學在第二階段中運用運動學公式,可求得兩階段交界時刻的速度vm/s

        該同學在第一階段中的加速度為a=m/s

        設地面對該同學的支持力,由牛頓第二定律有mg=ma

        N由牛頓第三定律知,他蹬地的力的大小

        N

        (2)該問中的整個運動過程可分為四個階段:第一階段是下落高度為1.0m的自由下落階段;第二階段是減速時間為0.25S的勻減速至停下的緩沖階段(此階段人腿彎曲,重心下降);第三階段是用力蹬地使身體由彎曲站直的勻加速上升階段(此階段重心升高的高度與第二階段重心下降的高度相等);第四個階段是離地后豎直向上的勻減運動階段,上升高度為0.5m。

        第一階段下落1.0m的末速度m/s

        第二階段重心下降的高度=m

        第三、四階段交界時刻的速度m/s m/s

        從而可計算出在第三階段中身體重心上升的加速度

        設地面對該同學的支持力為,由牛頓第二定律有

        解得NN

        由牛頓第二定律知,該同學蹬地的作用力的大小N

        【答案】(1)N   (2)N

         


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