（北京專用）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 專題三 牛頓運(yùn)動(dòng)定律練習(xí)

專題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律挖命題【考情探究】考點(diǎn)考向5年考情預(yù)測熱度考題示例學(xué)業(yè)水平關(guān)聯(lián)考點(diǎn)素養(yǎng)要素牛頓第一、三定律對(duì)牛頓第一定律的理解2014北京理綜,19,6分3伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒?gòu)作用力與反作用力超重和失重對(duì)超重和失重的理解2014北京理綜,18,6分3物體的加速度運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念牛頓第二定律及其應(yīng)用對(duì)牛頓第二定律的理解2016課標(biāo),18,6分3運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念牛頓第二定律的瞬時(shí)性問題動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題2015課標(biāo),25,20分4運(yùn)動(dòng)學(xué)公式模型建構(gòu)、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念動(dòng)力學(xué)圖像問題2015課標(biāo),20,6分4圖像分析運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念分析解讀牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解和應(yīng)用是本專題考查的重點(diǎn),以對(duì)基本知識(shí)的認(rèn)識(shí)、運(yùn)動(dòng)情景或運(yùn)動(dòng)圖像為考查依托,主要考查學(xué)生的情景分析和理解能力、提取信息能力、應(yīng)用基本規(guī)律分析和推理計(jì)算的能力?！菊骖}典例】破考點(diǎn)【考點(diǎn)集訓(xùn)】考點(diǎn)一牛頓第一、三定律1.教科書中這樣表述牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。其中“改變這種狀態(tài)”指的是改變物體的()A.加速度B.速度C.位置D.受力答案B2.下列情況中物體速度不為零而加速度為零的是()A.傾斜傳送帶上的貨物勻速運(yùn)行時(shí)B.單擺的擺球運(yùn)動(dòng)到平衡位置時(shí)C.彈簧振子運(yùn)動(dòng)到最大位移處時(shí)D.向上拋出的小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)答案A3.下列說法正確的是()A.凡是大小相等、方向相反、分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力,必定是一對(duì)作用力和反作用力B.凡是大小相等、方向相反、作用在同一個(gè)物體上的兩個(gè)力,必定是一對(duì)作用力和反作用力C.凡是大小相等、方向相反、作用在同一直線上且分別作用在兩個(gè)物體上的兩個(gè)力,就是一對(duì)作用力和反作用力D.相互作用的一對(duì)力中,作用力和反作用力的命名是任意的答案D考點(diǎn)二超重和失重4.為了研究超重與失重問題,某同學(xué)靜止站在電梯中的體重計(jì)上觀察示數(shù)變化。在電梯運(yùn)動(dòng)的某階段,他發(fā)現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)大于自己實(shí)際體重,此時(shí)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是()A.勻速上升B.加速上升C.勻速下降D.加速下降答案B5.(多選)如圖所示,某同學(xué)站在體重計(jì)上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程;由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。她穩(wěn)定站立時(shí),體重計(jì)的示數(shù)為A0,關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,下列說法正確的是()A.“起立”過程,體重計(jì)的示數(shù)一直大于A0B.“下蹲”過程,體重計(jì)的示數(shù)一直小于A0C.“起立”、“下蹲”過程,都能出現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)大于A0的現(xiàn)象D.“起立”過程,先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象答案CD考點(diǎn)三牛頓第二定律及其應(yīng)用6.(2016上海單科,4,3分)如圖,頂端固定著小球的直桿固定在小車上,當(dāng)小車向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),球所受合外力的方向沿圖中的()A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向答案D7.(2015海南單科,8,5分)(多選)如圖,物塊a、b和c的質(zhì)量相同,a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連,通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O。整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)將細(xì)線剪斷。將物塊a的加速度的大小記為a1,S1和S2相對(duì)于原長的伸長分別記為l1和l2,重力加速度大小為g。在剪斷的瞬間,()A.a1=3gB.a1=0C.l1=2l2D.l1=l2答案AC8.如圖所示,質(zhì)量m=0.78kg的金屬塊放在水平桌面上,在大小F=3.0N、方向與水平方向夾角=37°的拉力作用下,以v=4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取重力加速度g=10m/s2,求:(1)金屬塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)撤去拉力F后金屬塊在桌面上能滑行的距離d。答案(1)0.40(2)2.0m9.如圖所示,斜面AC長L=1m,傾角=37°,CD段為與斜面平滑連接的水平地面。一個(gè)質(zhì)量m=2kg的小物塊從斜面頂端A點(diǎn)由靜止開始滑下。小物塊與斜面、地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.5。不計(jì)空氣阻力,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a;(2)小物塊滑到斜面底端C點(diǎn)時(shí)的速度大小v;(3)小物塊在水平地面上滑行的時(shí)間t。答案(1)2m/s2(2)2m/s(3)0.4s煉技法【方法集訓(xùn)】方法1動(dòng)力學(xué)中整體法與隔離法的應(yīng)用1.(2015課標(biāo),20,6分)(多選)在一東西向的水平直鐵軌上,停放著一列已用掛鉤連接好的車廂。當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a的加速度向東行駛時(shí),連接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F;當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為23a的加速度向西行駛時(shí),P和Q間的拉力大小仍為F。不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦,每節(jié)車廂質(zhì)量相同,則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為()A.8B.10C.15D.18答案BC2.(2015課標(biāo),25,20分)下暴雨時(shí),有時(shí)會(huì)發(fā)生山體滑坡或泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。某地有一傾角為=37°(sin37°=35)的山坡C,上面有一質(zhì)量為m的石板B,其上下表面與斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均處于靜止?fàn)顟B(tài),如圖所示。假設(shè)某次暴雨中,A浸透雨水后總質(zhì)量也為m(可視為質(zhì)量不變的滑塊),在極短時(shí)間內(nèi),A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)1減小為38,B、C間的動(dòng)摩擦因數(shù)2減小為0.5,A、B開始運(yùn)動(dòng),此時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn);在第2s末,B的上表面突然變?yōu)楣饣?2保持不變。已知A開始運(yùn)動(dòng)時(shí),A離B下邊緣的距離l=27m,C足夠長。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求:(1)在02s時(shí)間內(nèi)A和B加速度的大小;(2)A在B上總的運(yùn)動(dòng)時(shí)間。答案(1)3m/s21m/s2(2)4s方法2動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問題3.如圖,在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板,其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間t增大的水平力F=kt(k是常數(shù)),木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2。下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是()答案A4.如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,運(yùn)動(dòng)距離h時(shí),B與A分離。下列說法正確的是()A.B和A剛分離時(shí),彈簧長度等于原長B.B和A剛分離時(shí),它們的加速度為gC.彈簧的勁度系數(shù)等于mghD.在B與A分離之前,它們做勻加速直線運(yùn)動(dòng)答案C5.如圖所示,木板與水平地面間的夾角可以隨意改變,當(dāng)=30°時(shí),可視為質(zhì)點(diǎn)的一小物塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小物塊從木板的底端以大小恒定的初速度v0=10m/s沿木板向上運(yùn)動(dòng),隨著的改變,小物塊沿木板向上滑行的距離x將發(fā)生變化,重力加速度g取10m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(1)求小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)當(dāng)角為何值時(shí),小物塊沿木板向上滑行的距離最小,并求出此最小值。答案(1)33(2)60°532m過專題【五年高考】A組基礎(chǔ)題組1.(2014北京理綜,19,6分)伽利略創(chuàng)造的把實(shí)驗(yàn)、假設(shè)和邏輯推理相結(jié)合的科學(xué)方法,有力地促進(jìn)了人類科學(xué)認(rèn)識(shí)的發(fā)展。利用如圖所示的裝置做如下實(shí)驗(yàn):小球從左側(cè)斜面上的O點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面向下運(yùn)動(dòng),并沿右側(cè)斜面上升。斜面上先后鋪墊三種粗糙程度逐漸降低的材料時(shí),小球沿右側(cè)斜面上升到的最高位置依次為1、2、3。根據(jù)三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比,可以得到的最直接的結(jié)論是()A.如果斜面光滑,小球?qū)⑸仙脚cO點(diǎn)等高的位置B.如果小球不受力,它將一直保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)C.如果小球受到力的作用,它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將發(fā)生改變D.小球受到的力一定時(shí),質(zhì)量越大,它的加速度越小答案A2.(2014北京理綜,18,6分)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物體,由靜止開始豎直向上運(yùn)動(dòng),直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是()A.手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于超重狀態(tài)B.手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于失重狀態(tài)C.在物體離開手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度D.在物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度答案D3.(2016海南單科,5,3分)沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度-時(shí)間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù),在05s、510s、1015s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3,則()A.F1<F2B.F2>F3C.F1>F3D.F1=F3答案A4.(2015課標(biāo),20,6分)(多選)如圖(a),一物塊在t=0時(shí)刻滑上一固定斜面,其運(yùn)動(dòng)的v-t圖線如圖(b)所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量,則可求出()A.斜面的傾角B.物塊的質(zhì)量C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度答案ACD5.2015浙江自選,14(2),6分一輛質(zhì)量m1=3.0×103kg的小貨車因故障停在車道上,后面一輛質(zhì)量m2=1.5×103kg的轎車來不及剎車,直接撞入貨車尾部失去動(dòng)力。相撞后兩車一起沿轎車運(yùn)動(dòng)方向滑行了s=6.75m停下。已知車輪與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.6,求碰撞前轎車的速度大小。(重力加速度取g=10m/s2)答案27m/sB組提升題組1.(2018北京理綜,20,6分)根據(jù)高中所學(xué)知識(shí)可知,做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球,將落在正下方位置。但實(shí)際上,赤道上方200m處無初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處。這一現(xiàn)象可解釋為,除重力外,由于地球自轉(zhuǎn),下落過程小球還受到一個(gè)水平向東的“力”,該“力”與豎直方向的速度大小成正比。現(xiàn)將小球從赤道地面豎直上拋,考慮對(duì)稱性,上升過程該“力”水平向西,則小球()A.到最高點(diǎn)時(shí),水平方向的加速度和速度均為零B.到最高點(diǎn)時(shí),水平方向的加速度和速度均不為零C.落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè)D.落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)答案D2.(2018課標(biāo),19,6分)(多選)地下礦井中的礦石裝在礦車中,用電機(jī)通過豎井運(yùn)送到地面。某豎井中礦車提升的速度大小v隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖所示,其中圖線分別描述兩次不同的提升過程,它們變速階段加速度的大小都相同;兩次提升的高度相同,提升的質(zhì)量相等。不考慮摩擦阻力和空氣阻力。對(duì)于第次和第次提升過程,()A.礦車上升所用的時(shí)間之比為45B.電機(jī)的最大牽引力之比為21C.電機(jī)輸出的最大功率之比為21D.電機(jī)所做的功之比為45答案AC3.(2018江蘇單科,7,4分)(多選)如圖所示,輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端連接一小物塊,O點(diǎn)為彈簧在原長時(shí)物塊的位置。物塊由A點(diǎn)靜止釋放,沿粗糙程度相同的水平面向右運(yùn)動(dòng),最遠(yuǎn)到達(dá)B點(diǎn)。在從A到B的過程中,物塊()A.加速度先減小后增大B.經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)的速度最大C.所受彈簧彈力始終做正功D.所受彈簧彈力做的功等于克服摩擦力做的功答案AD4.(2016課標(biāo),18,6分)(多選)一質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)對(duì)其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點(diǎn)上的力不發(fā)生改變,則()A.質(zhì)點(diǎn)速度的方向總是與該恒力的方向相同B.質(zhì)點(diǎn)速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C.質(zhì)點(diǎn)加速度的方向總是與該恒力的方向相同D.質(zhì)點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)速率的變化量總是不變答案BC5.(2016天津理綜,8,6分)(多選)我國高鐵技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平。和諧號(hào)動(dòng)車組是由動(dòng)車和拖車編組而成,提供動(dòng)力的車廂叫動(dòng)車,不提供動(dòng)力的車廂叫拖車。假設(shè)動(dòng)車組各車廂質(zhì)量均相等,動(dòng)車的額定功率都相同,動(dòng)車組在水平直軌道上運(yùn)行過程中阻力與車重成正比。某列動(dòng)車組由8節(jié)車廂組成,其中第1、5節(jié)車廂為動(dòng)車,其余為拖車,則該動(dòng)車組()A.啟動(dòng)時(shí)乘客受到車廂作用力的方向與車運(yùn)動(dòng)的方向相反B.做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),第5、6節(jié)與第6、7節(jié)車廂間的作用力之比為32C.進(jìn)站時(shí)從關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停下來滑行的距離與關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)的速度成正比D.與改為4節(jié)動(dòng)車帶4節(jié)拖車的動(dòng)車組最大速度之比為12答案BDC組教師專用題組1.(2011北京理綜,18,6分)“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處,從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng),所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng),重力加速度為g。據(jù)圖可知,此人在蹦極過程中最大加速度約為()A.gB.2gC.3gD.4g答案B2.(2009北京理綜,18,6分)如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上?；瑝K與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g,則()A.將滑塊由靜止釋放,如果>tan,滑塊將下滑B.給滑塊沿斜面向下的初速度,如果<tan,滑塊將減速下滑C.用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng),如果=tan,拉力大小應(yīng)是2mgsinD.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng),如果=tan,拉力大小應(yīng)是mgsin答案C3.(2010福建理綜,16,6分)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。從t=0時(shí)刻開始,物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用,F隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示。重力加速度g取10m/s2,則物體在t=0至t=12s這段時(shí)間的位移大小為()A.18mB.54mC.72mD.198m答案B4.(2010海南單科,3,3分)下列說法正確的是()A.若物體運(yùn)動(dòng)速率始終不變,則物體所受合力一定為零B.若物體的加速度均勻增加,則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.若物體所受合力與其速度方向相反,則物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)D.若物體在任意的相等時(shí)間間隔內(nèi)位移相等,則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)答案D5.(2010海南單科,6,3分)在水平的足夠長的固定木板上,一小物塊以某一初速度開始滑動(dòng),經(jīng)一段時(shí)間t后停止?，F(xiàn)將該木板改置成傾角為45°的斜面,讓小物塊以相同的初速度沿木板上滑。若小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則小物塊上滑到最高位置所需時(shí)間與t之比為()A.21+B.1+2C.2+D.1+2答案A6.(2010海南單科,8,4分)(多選)如圖,木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧,彈簧上方有一物塊:木箱靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上。若在某一段時(shí)間內(nèi),物塊對(duì)箱頂剛好無壓力,則在此段時(shí)間內(nèi),木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為()A.加速下降B.加速上升C.減速上升D.減速下降答案BD7.(2010福建理綜,22,20分)如圖所示,物體A放在足夠長的木板B上,木板B靜置于水平面。t=0時(shí),電動(dòng)機(jī)通過水平細(xì)繩以恒力F拉木板B,使它做初速度為零、加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.05,B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.1,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10m/s2。求(1)物體A剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA;(2)t=1.0s時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率P;(3)若t=1.0s時(shí),將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P'=5W,并在以后的運(yùn)動(dòng)過程中始終保持這一功率不變,t=3.8s時(shí)物體A的速度為1.2m/s。則在t=1.0s到t=3.8s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少?答案(1)0.5m/s2(2)7W(3)3.03m【三年模擬】時(shí)間:45分鐘分值:100分一、選擇題(每小題6分,共42分)1.(2017朝陽期中,1)力的單位“N”是導(dǎo)出單位,用基本單位來表示,下列選項(xiàng)正確的是()A.m/s2B.kg·m/s2C.kg·mD.kg·m/s答案B2.(2018朝陽期中)電梯內(nèi)有一個(gè)質(zhì)量為m的物體,用細(xì)線懸掛在電梯的天花板上。已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,當(dāng)電梯以13g的加速度豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),細(xì)線對(duì)物體拉力的大小為()A.13mgB.23mgC.34mgD.mg答案B3.(2019屆通州期中)如圖所示,在彈簧測力計(jì)下掛一重物,重力為G,用手提著彈簧測力計(jì)沿豎直方向由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)再到靜止。在此過程中,下列說法正確的是()A.彈簧測力計(jì)的示數(shù)一直大于GB.彈簧測力計(jì)的示數(shù)一直等于GC.先出現(xiàn)失重現(xiàn)象,后出現(xiàn)超重現(xiàn)象D.先出現(xiàn)超重現(xiàn)象,后出現(xiàn)失重現(xiàn)象答案D4.(2017海淀二模,19)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加深入有趣。有一塊橡皮靜止于平整的水平桌面上,現(xiàn)用手指沿水平方向推橡皮,橡皮將由靜止開始運(yùn)動(dòng),并且在離開手指后還會(huì)在桌面上滑行一段距離才停止運(yùn)動(dòng)。關(guān)于橡皮從靜止到離開手指的運(yùn)動(dòng)過程,下列說法中正確的是()A.橡皮離開手指瞬間加速度為零B.橡皮離開手指前一直做加速運(yùn)動(dòng)C.水平推力越大,橡皮受到的摩擦力越大D.橡皮一定在與手指分離之前出現(xiàn)最大速度答案D5.(2018朝陽期中)如圖所示,水平傳送帶在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻質(zhì)量為m的物塊無初速地放在傳送帶的左端,經(jīng)過一段時(shí)間物塊能與傳送帶保持相對(duì)靜止。已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,對(duì)于物塊放上傳送帶到物塊與傳送帶相對(duì)靜止的過程,下列說法中正確的是()A.物塊所受摩擦力的方向水平向左B.物塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為v2gC.物塊相對(duì)地面的位移大小為v2gD.物塊相對(duì)傳送帶的位移大小為v22g答案D6.(2018順義二模)我國道路安全部門規(guī)定:高速公路上汽車行駛的最高時(shí)速為120km。交通部門提供了下列資料。資料一:駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為0.30.6s。資料二:各種路面與輪胎之間的動(dòng)摩擦因數(shù)(如表)。根據(jù)以上資料,通過計(jì)算判斷汽車行駛在高速公路上的安全距離最接近(g=10m/s2)()路面動(dòng)摩擦因數(shù)干瀝青0.7干碎石路面0.60.7濕瀝青0.320.4A.100mB.200mC.300mD.400m答案B7.(2017昌平期末)(多選)如圖所示,跳傘運(yùn)動(dòng)員在減速下降的過程中,下列說法正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)B.運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)C.傘繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大于運(yùn)動(dòng)員的重力D.傘繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力大于運(yùn)動(dòng)員對(duì)傘繩的作用力答案BC二、非選擇題(共58分)8.(2019屆海淀期中,13)(14分)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量m=5kg的物體放在水平地面上。對(duì)物體施加一個(gè)F=25N的拉力,使物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知拉力與水平方向的夾角=37°,物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.50,sin37°=0.60,cos37°=0.80,取重力加速度g=10m/s2。(1)求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小;(2)求物體在2.0s末的瞬時(shí)速率;(3)若在2.0s末時(shí)撤去拉力F,求此后物體沿水平地面可滑行的最大距離。答案(1)0.50m/s2(2)1.00m/s(3)0.10m9.(2018海淀一模)(14分)某游樂園的大型“跳樓機(jī)”游戲以驚險(xiǎn)刺激深受年輕人的歡迎。某次游戲中,質(zhì)量m=50kg的小明同學(xué)坐在載人平臺(tái)上,并系好安全帶、鎖好安全桿。游戲的過程可簡化為巨型升降機(jī)將平臺(tái)拉升100m高度,然后由靜止開始下落,在忽略空氣和臺(tái)架對(duì)平臺(tái)阻力的情況下,該運(yùn)動(dòng)可近似看做自由落體運(yùn)動(dòng)。下落h1=80m時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng),使平臺(tái)均勻減速,再下落h2=20m時(shí)剛好停止運(yùn)動(dòng)。取g=10m/s2,求:(1)下落的過程中小明運(yùn)動(dòng)速度的最大值vm;(2)當(dāng)平臺(tái)落到離地面15m高的位置時(shí),小明對(duì)平臺(tái)的作用力F的大小;(3)在全部下落過程中,平臺(tái)對(duì)小明做的功W。答案(1)40m/s(2)2500N(3)-5×104J10.(2018東城期末)(14分)如圖所示,光滑固定斜面AB長L=2m,傾角=37°,BC段為與斜面平滑連接的水平地面。一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小物塊從斜面頂端A由靜止開始滑下。小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4。不計(jì)空氣阻力,小物塊可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)小物塊在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a;(2)小物塊在水平地面上滑行的最遠(yuǎn)距離x。答案(1)6m/s2(2)3m11.(2018東城一模,24)(16分)如圖所示為雨滴從高空下落過程中空氣阻力f隨雨滴速度v變化的大致情況,其中圖線、分別對(duì)應(yīng)半徑不同的雨滴。(1)請(qǐng)利用圖線分析并說明雨滴下落過程中加速度和速度隨時(shí)間變化的大致情況。(2)已知圖中直線的斜率fv=kr2,其中k=253kg/(m2·s),r為雨滴的半徑。(雨滴的密度取=1.0×103kg/m3,g=10m/s2)a.請(qǐng)比較、圖線所示的兩個(gè)雨滴下落的最終速度;b.請(qǐng)計(jì)算半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度。(3)已知一滴雨珠的重力可達(dá)蚊子體重的50倍之多,但是下雨時(shí)蚊子卻可以在“雨中漫步”。為研究蚊子不會(huì)被雨滴砸死的訣竅,科學(xué)家用高速相機(jī)以每秒4000幀的速度拍攝,記錄雨滴擊中蚊子時(shí)二者相互作用的每一個(gè)動(dòng)作,歸納并計(jì)算出蚊子與雨滴遭遇瞬間的作用力及其隨雨滴向下移動(dòng)的距離。針對(duì)雨滴下落時(shí)正中蚊子的情況,研究發(fā)現(xiàn)蚊子被雨滴擊中時(shí)并不抵擋雨滴,而是與雨滴融為一體,順應(yīng)雨滴的趨勢落下,隨后迅速側(cè)向微調(diào)與雨滴分離?，F(xiàn)對(duì)比兩種情況:蚊子在空中被雨滴砸中;蚊子棲息于地面時(shí)被雨滴砸中,請(qǐng)建立理想模型,通過計(jì)算比較兩種情況下雨滴擊中時(shí)的沖擊對(duì)蚊子的傷害。(解題過程中需要用到的物理量,要在解題時(shí)作必要的說明)答案(1)雨滴下落過程中受到重力mg和空氣阻力f的作用,加速度方向向下,由牛頓第二定律知加速度大小a=mg-fm,題中給出的f-v圖像表明,當(dāng)下落速度v增大時(shí),阻力f隨之增大,由上式可知加速度a隨之減小;由于加速度與速度方向相同,所以速度是增大的,只是增加得越來越慢,當(dāng)重力mg和空氣阻力f相等時(shí),雨滴以最大速度做勻速運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)mg=f時(shí),雨滴達(dá)到最終速度vm,將雨滴的質(zhì)量m=43r3,阻力f=kr2vm代入,可得vm=4g3kr。a.式說明,雨滴的半徑r越大,最終速度vm越大,由f-v圖像可判斷出圖線表示的雨滴比圖線表示的雨滴半徑大,因此下落速度更大。b.將雨滴的密度=1.0×103kg/m3、半徑r=5mm及k=253kg/(m2·s)代入式,可得半徑r=5mm的雨滴下落的最終速度vm=8m/s。(3)方法一:將蚊子在空中被雨滴砸中的情況視為雨滴與蚊子發(fā)生完全非彈性碰撞的模型,將蚊子棲息于地面時(shí)被雨滴砸中的情況視為雨滴與蚊子和大地組成的整體發(fā)生完全非彈性碰撞的模型。對(duì)發(fā)生完全非彈性碰撞的兩個(gè)物體應(yīng)用動(dòng)量守恒定律:Mv0=(M+m)v碰撞過程損失的機(jī)械能為:Ek=12Mv02-12(M+m)v2=12Mv02mM+m在第種情況中,因?yàn)橛甑蔚馁|(zhì)量M約為蚊子的質(zhì)量m的50倍,由式可知損失的機(jī)械能Ek約為雨滴碰撞前動(dòng)能12Mv02的150;在第種情況中,將蚊子和地面視為整體,式中的m代表地球與蚊子的質(zhì)量之和,由式可知損失的機(jī)械能Ek約為雨滴碰撞前動(dòng)能12Mv02的全部。碰撞過程機(jī)械能的損失伴隨著系統(tǒng)發(fā)生不可恢復(fù)的形變等過程,即使認(rèn)為兩次作用的時(shí)間相等(實(shí)際上應(yīng)有t1>t2),亦可知第種情況對(duì)蚊子的傷害大。方法二:仍采取上述完全非彈性碰撞模型,但從沖量和力的角度進(jìn)行分析。設(shè)雨滴的質(zhì)量為M,蚊子的質(zhì)量為m,雨滴下落到地面附近時(shí)速度大小為v0,因相互作用時(shí)間很短,不考慮重力的影響。第種情況:對(duì)雨滴與蚊子相互作用的過程應(yīng)用動(dòng)量守恒定律:Mv0=(M+m)v,可得v=Mv0M+m;設(shè)蚊子與雨滴間的相互作用力為F1,作用時(shí)間為t1,對(duì)雨滴應(yīng)用動(dòng)量定理,有:F1t1=M(v-v0),由于雨滴的質(zhì)量M約為蚊子的質(zhì)量m的50倍,所以v與v0幾乎相等,即雨滴受到的沖量F1t1約等于零;第種情況:雨滴與棲息了一只蚊子的地面發(fā)生相互作用的過程,雨滴與地面作用前速度大小為v0,作用后速度為零,設(shè)蚊子與地面和雨滴間的相互作用力為F2,作用時(shí)間為t2,對(duì)雨滴應(yīng)用動(dòng)量定理:-F2t2=0-Mv0,可知雨滴受到的沖量F2t2約等于雨滴質(zhì)量與下落速度二者的乘積;兩種情況相比,因?yàn)槲米訉?duì)雨滴的沖量與雨滴對(duì)蚊子的沖量大小相等,可知,第種情況中蚊子受到的沖量小,即使認(rèn)為兩次作用的時(shí)間相等(實(shí)際上應(yīng)有t1>t2),仍有F1<F2,所以第種情況對(duì)蚊子的傷害大。18