2022年高考物理第二輪復習方案 牛頓運動定律1

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1、2022年高考物理第二輪復習方案 牛頓運動定律1 1．農(nóng)民在精選谷種時，常用一種叫“風車”的農(nóng)具進行分選．在同一風力作用下，谷種和癟谷（空殼）谷粒都從洞口水平飛出，結果谷種和癟谷落地點不同，自然分開，如圖所示．對這一現(xiàn)象，下列分析正確的是 A． M處為谷種，N處為癟谷 B． M處為癟谷，N處為谷種 C．谷種質量大，慣性大，飛得遠些 D．谷種飛出洞口時的速度比癟谷飛出洞口時的速度小些 答案：AD 解析：在同一風力作用下，谷種由于質量大，獲得的速度小，飛的近些，M處為谷種，N處為癟谷，選項AD正確BC錯誤。 2、如圖所示，吊籃A，物體B、物體C的質量分別為m、3m、2m。B和C

2、分別固定在彈簧兩端，彈簧的質量不計。B和C在吊籃的水平底板上處于靜止狀態(tài)。將懸掛吊籃的輕繩剪斷的瞬間 A． 吊籃A的加速度大小為g B． 物體B的加速度大小為g C． 物體C的加速度大小為2g D． A、B、C的加速度大小都等于g 3．如圖所示，木塊A質量為1kg，木塊B的質量為2kg，疊放在 水平地面上，AB間的最大靜摩擦力為1 N，B與地面間的動摩擦系數(shù)為0.1，今用水平力F作用于B，則保持AB相對靜止的條件是F不超過（g = 10 m/s2）( ) A．3 N B．4 N C．5 N D．6 N 4. 如圖2-1所示，小車沿水

3、平地面向右勻加速直線運動，固定在小車上的直桿與水平地面的夾角為θ，桿頂端固定有質量為m的小球．當小車的加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力變化的受力圖正確的是圖2－2中的(OO′為沿桿方向) 答案：C 解析：當小車的加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力豎直分量等于重力不變，水平分量逐漸增大，桿對小球的作用力變化的受力圖正確的是圖C。 5．如圖所示，在光滑的水平面上，A、B兩物體的質量mA＝2mB，A物體與輕質彈簧相連，彈簧的另一端固定在豎直墻上，開始時，彈簧處于自由狀態(tài)，當物體B沿水平向左運動，使彈簧壓縮到最短時，A、B兩物體間作用力為F，則彈簧給A物體的作用力的大小為 A．F

4、 B．2F C．3F D．4F 6.如圖所示，一輕彈簧豎直固定在水平地面上，彈簧正上方有一個小球自由下落。從小球 接觸彈簧上端O點到將彈簧壓縮到最短的過程中，小球的加速度a隨時間t或者隨距O 點的距離x變化的關系圖線是 答案：B解析：小球 接觸彈簧上端O點到將彈簧壓縮到最短的過程中，其彈力F=kx，由牛頓第二定律，mg-kx=ma，解得a=g-x，選項B正確ACD錯誤； 7．如圖所示，在光滑的水平面上放著兩塊長度相同，質量分別為M1和M2的木板，在兩木板的左端分別放一個大小、形狀、質量完全相同的物體，開始時都處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)分別對兩物體施加水平恒力F1、F

5、2，當物體與板分離時，兩木板的速度分別為v1和v2，若已知v2＞v1，且物體與木板之間的動摩擦因數(shù)相同，需要同時滿足的條件是（ ） （A）F1＝F2，且M1＞M2 （B）F1＝F2，且M1＜M2 （C）F1＞F2，且M1＝M2 （D）F1＞F2，且M1＞M2 答案：ACD解析：若F1＝F2，兩個物體的加速度相等。由于二者所受摩擦力相等，若M1＞M2，M1的加速度小于M2，當物體與板分離時，v2＞v1；若M1＜M2，M1的加速度大于M2，當物體與板分離時，v1＞v2；選項A正確B錯誤。若F1＞F2，M1上物塊的加速度大；若M1＝M2，兩木板的加速度相等，當物體與板分離時，v2＞v

6、1；若M1＞M2，M1的加速度小于M2，當物體與板分離時，v2＞v1；選項CD正確。 8．如圖甲所示，靜止在水平地面的物塊A，受到水平向右的拉力F作用，F(xiàn)與時間t的關系如圖乙所示。設物塊與地面的靜摩擦力最大值f m與滑動摩擦大小相等，則（ ） （A）0-t1時間內(nèi)物塊A的速度逐漸增大 （B）t2時刻物塊A的加速度最大 （C）t2時刻后物塊A做反向運動 （D）t3時刻物塊A的速度最大 答案：BD解析：0-t1時間內(nèi)物塊A靜止，選項A錯誤；t2時刻水平拉力最大，物塊A的加速度最大，選項B正確；t2時刻后物塊A加速度減小，仍然沿原方向運動，選項C錯誤；t3時刻物塊加速度減小到零

7、，物塊A的速度最大，選項D正確。 9．質量為50 kg的消防員兩腳各用750 N水平蹬力，恰在兩豎直墻之間勻速下滑，在離地面6 m處改做勻減速運動，經(jīng)過2 s后到達地面時速度恰減為零，則該時兩腳的水平蹬力至少為(重力加速度g取10m/s2) （ ） （A）900 N， （B）925 N， （C）950 N， （D）975 N。 答案：D解析：恰在兩豎直墻之間勻速下滑，2μF1=mg，解得μ=1/3；由s=at2得a=3m/s2。設兩腳的水平蹬力至少為F，則有2μF-mg=ma，解得F=975 N. 10．如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動，小球A用

8、細線懸掛于支架前端，質量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端。B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ。.若某時刻觀察到細線偏離豎直方向θ角，則此刻小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小和方向為 （ ） A．mg，斜向右上方 B．mg，斜向左上方 C．mgtanθ，水平向右 D．mg，豎直向上 答案：A解析：由圖可知，小車向左做勻減速運動，其加速度大小a=gtanθ。小車對物塊B向右的靜摩擦力為f=ma= mgtanθ。豎直向上的支持力N=mg，小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小為F== mg，方向為斜向右上方，選項A正確。 11． “兒童蹦極”中，拴在腰間左右兩

9、側的是彈性極好的橡皮繩。質量為m的小明如圖所示靜止懸掛時，兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，若此時小明左側橡皮繩在腰間斷裂，則小明此時 A．加速度為零，速度為零 B．加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下 C．加速度a＝g，沿未斷裂橡皮繩的方向斜向上 D．加速度a＝g，方向豎直向下 11．答案　B 解析：　小明左側橡皮繩在腰間斷裂，小明向右下加速運動，橡皮繩斷裂時加速度不為零，速度為零，選項A錯誤；根據(jù)兩橡皮繩的拉力大小均恰為mg，可知兩橡皮繩夾角為120°，小明左側橡皮繩在腰間斷裂時，彈性極好的橡皮繩的彈力不能發(fā)生突變，對小明進行受力分析可知加速度a＝g，沿原斷裂橡皮繩的方向斜向下，

10、選項B正確CD錯誤． 12．海濱游樂園里有一種滑沙的游樂活動．如圖所示，人坐在滑板上從斜坡的高處A點由靜止開始滑下，滑到斜坡底部B點后沿水平滑道再滑行一段距離到C點停下來．斜坡滑道與水平滑道間是平滑連接的，滑板與兩滑道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.50，不計空氣阻力，重力加速度g=10m／s2．斜坡傾角θ=37°，人和滑板的總質量m=60kg． (己知：sin37°=0.6，cos37°=0.8) (1)求人在斜坡上下滑的加速度大小 (2)若斜面AB長L=60m，則人在水平滑道上滑行的距離是多少? 12.（10分） 解題思路：分析受力，應用牛頓第二定律解得人在斜坡上下滑的加速

11、度大小；應用勻變速直線運動規(guī)律和牛頓第二定律得到人在水平滑道上滑行的距離。 考查要點：受力分析、牛頓第二定律、勻變速直線運動規(guī)律。 解析： （1）坡上下滑時，人及滑板受力如圖所示，由牛頓第二定律得： （2分） （1分） （1分） 解得a=g(sinθ-μcosθ)= 2m/s2 （1分） （2）設人從斜坡滑道B點的速度為v，由運動學公式得：2as=v2 （1分） 在水平滑道上做加速運動，加速度a1=μg=0.50×10m/s2=5 m/s2。（1分） 設在水平滑道上滑行的距離為S1，由運動學公式得：2a1s1=v2 （1分） 由以上各式聯(lián)立解得

12、S1=24m （2分） 13.一名跳傘運動員從懸停在高空的直升飛機中跳下，跳離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落．研究人員利用運動員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運動情況和受力情況：該運動員打開傘的瞬間，高度為1000m，速度為20m/s．此后的過程中所受阻力f與速度v2成比，即f=kv2．數(shù)據(jù)還顯示，下降到某一高度時，速度穩(wěn)定為10m/s直到落地（一直豎直下落），人與設備的總質量為100kg，g取10m/s2． （1）請描述運動員從打開降落傘到落地的過程中運動情況，定性作出這段時間內(nèi)的v－t圖象．（以打開傘時為計時起點） （2）求阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度a各為多大？ （3）求從打

13、開降落傘到落地的全過程中，空氣對人和設備的作用力所做的總功？ V(m/s) t(s) 13.解析： （1）運動員先作加速度越來越小的減速運動， 后作勻速運動． （1分） v-t圖象如答圖3所示．（2分） （2）設人與設備的總質量為m，打開傘瞬間的加速度為a， 由牛頓第二定律有 （1分） 勻速下降階段時有 （1分） 聯(lián)立①②式代入數(shù)據(jù)解得 k=10kg/m （1分） a=30m/s2 （1分） （3）由能的轉化和守恒定律知，所求的功應等于系統(tǒng)損失的機械能 （2分） ③式代入數(shù)據(jù)解得 J （

14、1分） 14.如圖所示，質量m＝2 kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L＝20 m．用大小為30 N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0＝2 s拉至B處．(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.取g＝10 m/s2) (1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)用大小為30 N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，求該力作用的最短時間t.（計算結果保留一位有效數(shù)字） 6．解：(1)物體做勻加速運動，則 L＝a0t 解得a0＝＝10 m/s2

15、 ——1分 由牛頓第二定律，有 F－f＝ma0 由f＝μFN＝μmg， ——2分 μ＝＝0.5 ——1分 (2)設F作用的最短時間為t，小車先以大小為a的加速度勻加速t，撤去外力后，以大小為a′的加速度勻減速t′到達B處，速度恰為0，由牛頓第二定律，有 Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma ——2分 解得a＝－μg＝11.5 m/s2 ——1分 a′＝＝μg＝5 m/s2

16、 ——1分 由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有 at＝a′t′ ——2分 ∴t′＝t＝t＝2.3 t L＝at2＋a′t′2 ——2分 t＝＝＝1 s 。 15.如圖所示，AB、BC均為輕細桿，處在同一豎直平面內(nèi)，AB桿高為h=0.8m。A、B、C三處均用鉸接連接，其中A、C兩點在同一水平面上，BC桿與水平面夾角為30°

17、。一個質量為m=2kg的小球（可視為質點）穿在BC桿上，對小球施加一個水平向左的恒力F使小球靜止在BC桿中點處，不計一切摩擦。(g取10m/s2)，求： （1）恒力F的大?。? （2）此時AB桿對B處鉸鏈的作用力大小和方向。 解析：(1) (5分) F=mgtan30° 解得：F=30N。 (2) （5分） 16.在傾角為θ的長斜面上有一帶風帆的滑塊，從靜止開始沿斜面下滑．滑塊質量為m，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，帆受到的空氣阻力與帆的受風面積S以及滑塊下滑速度v的大小成正比，即f=kSv。. (1)寫出滑塊下滑速度為v

18、時加速度的表達式 (2)若m=2.0 kg，θ=53°,g=10 m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，從靜止下滑的速度圖象如圖所示的曲線．圖中直線是t=0時的速度圖線的切線．由此求出kS乘積和μ的值。 解析：（1）滑塊在斜面上受到重力、支持力、摩擦力和空氣阻力作用做加速運動。由牛頓第二定律，mgsinθ- μmgsinθ-kSv=ma， 解得a= gsinθ- μgsinθ-kSv/m。 當速度v增大時，a減小。當a減小到零時，速度v最大。 （2）從v--t圖線可得，v=0，a==5m/s2； gsinθ- μgsinθ=5 m/s2， 解得μ=0.5. v=

19、4m/s，a=0. gsinθ- μgsinθ-kSv/m=0.，解得kS=2.5kg/s。 17．如圖所示，質量m＝2 kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L＝20 m．用大小為30 N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0＝2 s拉至B處．(已知cos37°＝0.8，sin37°＝0.6.取g＝10 m/s2) (1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ； (2)用大小為30 N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，求該力作用的最短時間t.（計算結果保留一位有效數(shù)字） 17．解：(1)物體做勻加速運動，則 L＝a0t

20、 解得a0＝＝10 m/s2 ——1分 由牛頓第二定律，有 F－f＝ma0 由f＝μFN＝μmg， ——2分 μ＝＝0.5 ——1分 (2)設F作用的最短時間為t，小車先以大小為a的加速度勻加速t，撤去外力后，以大小為a′的加速度勻減速t′到達B處，速度恰為0，由牛頓第二定律，有 Fcos37°－μ(mg－Fsin37°)＝ma ——2分 解得a＝－μg＝11.5 m/s2

21、 ——1分 a′＝＝μg＝5 m/s2 ——1分 由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度，因此有 at＝a′t′ ——2分 ∴t′＝t＝t＝2.3 t L＝at2＋a′t′2 ——2分 t＝＝＝1 s 。 18、如圖所示，將質量m=1.24kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上，環(huán)的直徑略大于

22、桿的截面直徑，環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)μ=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角θ=53°的恒定拉力F，使圓環(huán)從靜止開始運動，第1s內(nèi)前進了2m。（取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6） 求：（1）圓環(huán)加速度a的大小； （2）拉力F的大小。 N=12.4N…………（2分） 19.如圖所示，木板與水平地面間的夾角θ可以隨意改變，當θ=30°時，可視為質點的一小木塊恰好能沿著木板勻速下滑。若讓該小木塊從木板的底端以大小恒定的初速率v0的速度沿木板向上運動，隨著θ的改變，小物塊沿木板滑行的距離s將發(fā)生變化，重力加速度g。 (1) 求小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)； (2) 當θ角滿足什么條件時，小物塊沿木板滑行的距離最小，并求出此最小值。