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1、1 (文末答案)历年高考物理力学牛顿运动定律考点总结 单选题 1、如图所示为乘客在进入车站乘车时,将携带的物品放在以恒定速率运动的水平传送带上,使物品随传送带一起运动并通过检测仪接受检查时的情景。当乘客将携带的物品轻放在传送带上之后,关于物品受到的摩擦力,下列说法正确的是()A当物品与传送带相对静止时,物品受到静摩擦力 B当物品受到摩擦力作用时,摩擦力方向与物品运动方向相同 C当物品受到摩擦力作用时,物品不一定受到弹力作用 D由于物品相对于地面是运动的,物品一直受到滑动摩擦力 2、如图,一平行板电容器连接在直流电源上,电容器的极板水平;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
2、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 2 D在t时刻,a和b的动量相同 3、如图所示,物体静止于水平面上的O点,这时弹簧恰为原长l0,物体的质量为m,与水平面间的动摩擦因数为,现将物体向右拉一段距离后自由释放,使之沿水平面振动,下列结论正确的是()A物体通过O点时所受的合外力为零 B物体将做阻尼振动 C物体最终只能停止在O点 D物体停止运动后所受的摩擦力为mg
3、 4、重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置,是鸟类的好居处。如图所示,质量为m的鸽子,沿着与水平方向成15角、斜向右上方的方向以大小为v的速度匀速飞行,重力加速度大小为g,下列说法正确的是()A鸽子处于失重状态 B空气对鸽子的作用力大于 C空气对鸽子的作用力的功率为D鸽子克服自身的重力的功率为sin15 多选题 5、如图所示,甲为履带式电梯,乙为台阶式电梯,它们倾角相同,没有顾客乘坐时低速转动,有顾客乘坐时会匀加速启动,启动时两个电梯的加速度大小相同。质量相同的小红和小明两个乘客分别乘坐甲、乙电梯上楼,3 在电梯启动阶段两位乘客受到的摩擦力大小分别为f甲、f乙,则()A小明和小红受到电梯的
4、作用力大小不相同 Bf甲f乙 C小明受到电梯的作用力方向竖直向上 Df甲与f乙大小关系与倾角大小无关 6、如图所示,轻杆一端固定在点,一端固定一小球,在竖直平面内做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为N,小球在最高点的速度大小为,N 2图像如图乙所示。下列说法正确的是()A2=时,小球完全失重 B2=时,杆对小球弹力方向竖直向上 C小球的质量为D当地的重力加速度大小为 7、如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面。物体以恒定的速率v2沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面上,这时速率为v2,则
5、下列说法正确的是()A若v1v2,则v2=v2 C不管v2多大,总有v2=v2 D只有v1=v2时,才有v2=v1 8、科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。下列说法符合历史事实的是()A亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B伽利略通过“理想实验”得出结论:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,它将以这一速度永远运动下去 C笛卡儿指出:如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向 D牛顿认为,物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 填空题 9、一物体从倾角为的固定长直斜面顶端由静止开始下滑,
6、已知斜面与物体间的动摩擦因数与物体离开斜面顶端距离x之间满足=kx(k为已知量)。物体刚下滑时加速度大小为_,当下滑距离为_时,物体有最大速度。(重力加速度为g)10、如图所示,A、B 两小球分别用轻质细绳 L1和轻弹簧系在天花板上,A、B 两小球之间用一轻质细绳 L2连接,细绳 L1、弹簧与竖直方向的夹角均为,细绳 L2水平拉直,现将细绳 L2剪断,则细绳 L2剪断瞬间,细绳 L1上的拉力与弹簧弹力之比为_,A 与 B 的加速度之比为_。11、方法一:利用牛顿第二定律 先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测量物体的_,利用牛顿第二定律可得G_。5 12、如图,光滑固定斜面的倾角为 3
7、0,A、B 两物体的质量之比为 41。B 用不可伸长的轻绳分别与 A 和地面相连,开始时 A、B 离地高度相同。此时 B 物体上、下两绳拉力之比为_,在 C 处剪断轻绳,当 B 落地前瞬间,A、B 的速度大小之比为_。解答题 13、如图所示,质量为 3kg 的物体在与水平面成 37角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数13,求作用力F的大小。(g10m/s2)14、如图所示,一物块(可视为质点)以水平向右的初速度0=12m/s 滑上一恒定转动的水平传送带左端,到达传送带右端时恰好与传送带共速,物块水
8、平飞出后,最后垂直打在一倾角=45的斜坡上。已知传送带的长度=11m,且传送带的速度小于物块的初速度,物块与传送带间的动摩擦因数=0.2,重力加速度g取10m s2,不计空气阻力。求:(1)传送带的速度大小;(2)传送带右端与物块刚打在斜面上的点的距离。6 15、如图所示,质量为m1=1kg 的小物块 A,以v1=4.0m/s 的初速度水平向右滑上质量为m2=1.0kg、初速度大小为v2=5.0m/s 向左运动的长木板B,已知 A、B 之间的动摩擦因数1=0.20,B 与地面之间的动摩擦因数2=0.40,整个过程中小物块并未从长木板上滑下,g取 10 m/s2。则:(1)求小物块 A 刚滑上长
9、木板 B 时,小物块与长木板的加速度大小和方向。(2)求从小物块 A 刚滑上长木板 B 到二者刚好相对静止时小物块的位移大小。16、如图所示,质量为 3kg 的物体在与水平面成 37角的拉力F作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数13,求作用力F的大小。(g10m/s2)实验题 17、在“探究加速度与力、质量的关系”实验中:(1)当质量m一定时,a与F合成_;当力F一定时,a与M成_。(2)如图所示为“探究加速度与力、质量的关系”的实验装置图,以下做法正确的是_。7 A平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系
10、在小车上 B本实验中探究的方法是控制变量法 C实验时,先放开小车,后接通电源 D“重物的质量远小于小车的质量”这一条件如不满足,对探究结果也不会产生影响 18、用如图甲所示的实验装置,探究加速度与力、质量的关系实验中,将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上,实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连,小车与纸带相连,打点计时器所用交流电的频率为f=50 Hz。平衡摩擦力后,在保持实验小车质量不变的情况下,放开砂桶,小车加速运动,处理纸带得到小车运动的加速度为;改变砂桶中沙子的质量,重复实验三次。(1)在验证“质量一定,加速度与合外力的关系”时,某学生根据实验数据作出了如图乙所示的 图像,其中图线
11、不过原点并在末端发生了弯曲现象,产生这两种现象的原因可能有_。A木板右端垫起的高度过小(即平衡摩擦力不足)B木板右端垫起的高度过大(即平衡摩擦力过度)C砂桶和沙子的总质量远小于小车和砝码的总质量(即 xb,根据运动学规律 x12at2 得 aaab 又由牛顿第二定律a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处在同一等势面上,根据电势能决定式 12 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。3、答案:B 解析:A物体通过O点时弹簧的弹力
12、为零,但摩擦力不为零,A 错误;B物体振动时要克服摩擦力做功,机械能减少,振幅减小,做阻尼振动,B 正确;CD物体最终停止的位置可能在O点也可能不在O点。若停在O点摩擦力为零,若不在O点,摩擦力和弹簧的弹力平衡,停止运动时物体所受的摩擦力不一定为,CD 错误。故选 B。4、答案:D 解析:A由鸽子匀速飞行可知,鸽子所受合外力为 0,A 错误;B由共点力平衡条件可知,空气对鸽子的作用力等于,B 错误;C空气对鸽子的作用力竖直向上,所以空气对鸽子的作用力的功率为cos75,C 错误;D鸽子克服自身的重力的功率为 13 =重力 由力的功率表达式 重力=cos(15+90)联立解得 =sin15 D
13、正确。故选 D。5、答案:BD 解析:A小明和小红具有相同的加速度,由牛顿第二定律可知他们的合力相同,他们受到电梯的作用力及重力的作用,重力相同的情况下,电梯对他们的作用力大小相等、方向相同,A 错误;B设电梯倾角,由牛顿第二定律,对甲有 甲 sin=对乙有 乙=cos 对比可得 甲 乙 B 正确;C由于小明的加速度沿电梯向上,由牛顿第二定律可知,小明受到电梯的作用力方向不可能竖直向上,C 错 14 误;D结合B解析可知,f甲大于f乙的关系与倾角大小无关,D 正确。故选 BD。6、答案:ACD 解析:A由图可知:2=时,FN=0,此时小球仅受重力作用,加速度为向下的重力加速度,处于完全失重状态
14、,故 A 正确;B由图可知:当2 时,球需要的向心力大于重力,杆对小球弹力方向向下,所以当2=时,杆对小球弹力方向向下,故 B 错误;CD在最高点,若=0,则有 N1=0 当N=0时,则有:=2=可得 =,=故 CD 正确。故选 ACD。7、答案:AB 解析:15 由于传送带足够长,物体先减速向左滑行,直到速度减为零,此过程设物体对地位移大小为x,加速度大小为a,则 =222 然后在滑动摩擦力的作用下向右运动,分两种情况:若v1v2,物体向右运动时一直加速,当v2=v2时(向右加速到v2可以看成是向左由v2减速到 0 的逆过程,位移大小还是等于x),恰好离开传送带。若v1v2,物体向右运动时先
15、加速,当速度增大到与传送带的速度相等时,位移大小 =122222=说明物体还在传送带上,此后不受摩擦力,物体与传送带一起向右匀速运动知道返回光滑水平面,此时有v2=v1,故选项 A、B 正确,C、D 错误。故选 AB。8、答案:BCD 解析:A亚里士多德认为物体的运动需要力来维持,选项 A 错误;BCD牛顿根据选项 B 中伽利略的正确观点和选项 C 中笛卡儿的正确观点,得出了选项 D 的正确观点,选项 B、C、D 正确。故选 BCD。9、答案:gsin tan 解析:16 1=0时,动摩擦因数为零,则物体不受摩擦力,所以加速度大小为 =sin 2速度最大时,加速度为零,有 cos=sin 此时
16、 cos=sin 解得 =sincos=tan 10、答案:(cos)2:1 cos:1 解析:1将细线 L2剪断瞬间,细绳 L1上的拉力 1=cos 弹簧弹力不变,为=cos 则 1=(cos)21 2 对 A 由牛顿第二定律得 sin=解得 17 =sin 弹簧的弹力不可突变,将细线 L2剪断瞬间,对 B 球,由牛顿第二定律得 tan=解得=tan 则 A 与 B 的加速度之比为cos:1 11、答案:质量m mg 解析:略 12、答案:2:1 1:2 解析:1设AB的质量分别为 4m和m,对 A 分析可知,绳子的拉力 1=4sin30=2 对 B 物体 1=+2 解得下边绳子的拉力为 2
17、=则 B 物体上、下两绳拉力之比为 2:1;2设开始时 AB 距离地面的高度分别为h,则 B 落地时间 18 =2 B 落地速度=2 此时 A 的速度=gsin30=122 即当 B 落地前瞬间,A、B 的速度大小之比为 1:2。13、答案:9.4N 解析:对物体受力分析,建立直角坐标系如图 由 vt2v022ax 20220.420.6220.5m/s20.2m/s2 负号表示加速度方向与速度方向相反,即方向向左。19 y轴方向 FN+Fsin30mg F(mg-Fsin30)x轴方向,由牛顿第二定律得 Fcos30Fma 即 Fcos30(mgFsin30)ma 解得 F9.4N 14、答
18、案:(1)传=10m/s;(2)=55m 解析:(1)由题知传送带向右运动,且物块在传送带上做匀减速运动,由牛顿第二定律有 =由运动学有 2 02=2 又 传=解得 传=10m/s 20 (2)物块飞出传送带后做平抛运动,物体打在斜面上时,由平抛运动规律 有=tan45 竖直速度=竖直位移 =122 水平位移 =距离 =2+2 联立并带入数据解 =55m 15、答案:(1)10m/s2,方向水平向右;(2)4m 解析:(1)以 A 为研究对象,根据牛顿第二定律有 11=11 解得加速度 1=1=2m/s2 21 方向水平向左;以 B 为研究对象,根据牛顿第二定律有 11+2(1+2)=22 解
19、得加速度 2=10m/s2 方向水平向右(2)AB 都做匀减速运动,当 B 的速度减为零时,所需的时间为 =22=0.5s 此时 A 的速度=1 1=3m/s 方向水平向右;此后,由于 11=22(1+2)=8N 所以 B 静止,A 继续向右匀减速运动,直到停止。对 A 由匀变速运动推导公式 12=21 解得物块的位移大小为=4m 16、答案:9.4N 解析:对物体受力分析,建立直角坐标系如图 22 由 vt2v022ax 20220.420.6220.5m/s20.2m/s2 负号表示加速度方向与速度方向相反,即方向向左。y轴方向 FN+Fsin30mg F(mg-Fsin30)x轴方向,由
20、牛顿第二定律得 Fcos30Fma 即 Fcos30(mgFsin30)ma 解得 F9.4N 17、答案:正比 反比 B 23 解析:(1)1当质量m一定时,a与F合成正比;2当力F一定时,a与M成反比;(2)3A平衡摩擦力时,应使小车在不受拉力作用下拖动纸带做匀速直线运动,A 错误;B实验中采用控制变量法,即研究加速度与合力关系时控制小车质量不变,研究加速度与小车质量关系时要控制拉力不变,B 正确;C实验时,先接通电源打点,后放开小车拖动纸带运动,C 错误;D为减小实验误差,实验时必须做到重物的质量远小于小车的质量,D 错误。故选 B。18、答案:AD 3.0 (+)解析:(1)1AB图线
21、不经原点且在具有一定的拉力F后,小车方可有加速度,所以木板右端垫起的高度太小,即平衡摩擦力不足,A 正确,B 错误;CD图线末端产生了弯曲现象,是因为砂桶和沙子的总质量m没有远小于小车和砝码的总质量M,C 错误,D正确。故选 AD。(2)2交流电的频率f=50Hz,相邻两计数点间还有一个点,则两计数点间的时间间隔是T=0.04s,由 x=aT2,可得小车运动的加速度 =(4+5+6)(1+2+3)92=(5.69+6.18+6.66)(4.25+4.73+5.22)9 0.042 102m s2=3.0m s2 24 (3)3因为砂桶和沙子的总质量m不再远小于铝块的质量M,由牛顿第二定律可知
22、mgMg=(M+m)a 解得=(+)19、答案:重复测量 3 次下落时间,取其平均值作为测量值t B =2(2+0+)2 解析:(1)1多次测量、取平均值是减小测量的偶然误差的基本方法。所以应补充的操作步骤为重复测量 3 次下落时间,取其平均值作为测量值t。(2)2由于自由落体的加速度较大,下落H高度的时间较短,为了减小测量时间的实验误差,就要使重锤下落的时间长一些,因此系统下降的加速度要小,所以小钩码的质量要比重锤的质量小很多。故选 B。(3)3根据牛顿第二定律有 =(+0+)又 =122 解得 =2(2+0+)2 20、答案:1.5 1.9 9.5 解析:25 (1)1打点间隔为 =1=0.02s 相邻计数点间的时间间隔为 =5 0.02s=0.1s 在纸带上打下计数点 5 时的速度就是纸带上计数点 4 到计数点 6 的平均速度,即 5=(13.78+15.70)1022 0.1m s=1.5m s (2)2根据逐差法,可得 =(11.92+13.78+15.70)(6.19+8.11+10.00)9 0.12 102m s2=1.9m s2 3根据牛顿第二定律,有 2 1=(1+2)解得 =9.5m s2