1、【2014高考真题】1【2014新课标全国卷】 如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比,小球的高度()A一定升高B一定降低C保持不变D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定2.【2014北京卷】 应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重
2、状态C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【答案】D【解析】本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重加速度向上为超重向下为失重,手托物体抛出的过程,必定有一段加速过程,即超重过程,从加速后到手和物体分离的过程中,可以匀速也可以减速,因此可能失重,也可能既不超重也不失重,A、B错误手与物体分离时的力学条件为:手与物体之间的压力 N0,分离后手和物体一定减速,物体减速的加速度为g,手减速要比物体快才会分离,因此手的加速度大于g,C错误,D正确3.【2014北京卷】 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认
3、识的发展利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小4.【2014福建卷】 如下图所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移
4、、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图像中能正确描述这一运动规律的是()ABCD【答案】B【解析】 设滑块与斜面间的动摩擦因数为,斜面倾角为,滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动,加速度不变,其加速度的大小为agcosgsin ,故D项错误;由速度公式vv0at可知,vt图像应为一条倾斜的直线,故C项错误;由位移公式sv0tat2可知,B项正确;由位移公式及几何关系可得hssinsin,故A项错误5【2014江苏卷】 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对
5、A施加一水平拉力F,则() A当F2mg 时,A、B都相对地面静止B当Fmg时,A的加速度为gC当F3mg时,A相对B滑动D无论F为何值,B的加速度不会超过g6【2014四川卷】 如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,tt0时刻P离开传送带不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦,绳足够长正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是()A BC D7.【2014重庆卷】 以不同的初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比,下
6、列分别用虚线和实线描述两物体运动的vt图像可能正确的是()ABCD8【2014新课标全国卷】 某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小车加速度a与钩码的质量m的对应关系图,如图(b)所示实验中小车(含发射器)的质量为200 g,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮,小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到,回答下列问题:图(a)图(b)(1)根据该同学的结果,小车的加速度与钩码的质量成_(选填“线性”或“非线性”)关系(2)由图(b)可知,am图线不经过原点,可能的原因是_(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与作用力成正比”的结论,并直接以
7、钩码所受重力mg作为小车受到的合外力,则实验中应采取的改进措施是_,钩码的质量应满足的条件是_9【2014新课标全国卷】 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离当前车突然停止时,后车司机可以采取刹车措施,使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s,当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时,安全距离为120 m设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,若要求安全距离仍为120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度【答案】2 m/s(或72 km/h)【解析】 设路面干燥时,汽车与地面的动摩擦因数为0,刹车时汽车的
8、加速度大小为a0,安全距离为s,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得0mgma0sv0t010.【2014新课标卷】 2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录重力加速度的大小g取10 m/s2.(1)若忽略空气阻力,求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此处速度的大小;(2)实际上,物体在空气中运动时会受到空气的阻力,高速运动时所受阻力的大小可近似表示为fkv2,其中v为速率,k为阻力系数,其数值与物体的形状、横截面积及空
9、气密度有关已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图像如图所示若该运动员和所带装备的总质量m100 kg,试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留1位有效数字)【答案】 (1)87 s8.7102 m/s(2)0.008 kg/m【解析】 (1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5 km高度处的速度大小为v,根据运动学公式有vgtsgt211.【2014山东卷】 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s,但饮酒会导致反应时间延长在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h的速度在试验场的水平
10、路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L39 m,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小g取10 m/s2.求:图甲图乙(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值【答案】 (1)8 m/s22.5 s(2)0.3 s(3)【解析】 (1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用时间为t,由题可得初速度v020 m/s,末速度vt0,位移s25 m,由运动学公式得v2ast联立式,代入数据得a8 m/s2t2.5 s【2013高
11、考真题】(2013新课标卷)21.2012年11曰,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止,某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在t=0.4s时恰好钩住阻拦索中间位置,其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m。已知航母始终静止,重力加速度的大小为g。则A. 从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B. 在0.4s-2.5s时
12、间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C. 在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gD. 在0.4s-2.5s时间内,阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变(2013新课标II卷)16.如图,在光滑水平桌面上有一边长为L、电阻为R的正方形导线框;在导线框右侧有一宽度为d(dL )的条形匀强磁场区域,磁场的边界与导线框的一边平行,磁场方向竖直向下。导线框以某一初速度向右运动,t=0时导线框的的右边恰与磁场的左边界重合,随后导线框进入并通过磁场区域。下列v-t图像中,可能正确描述上述过程的是【答案】D【解析】根据题意,线框进入磁场时,由右手定则和左手定则可知线框受到向左的安培力,阻碍线框的相对
13、运动,v减小,由,则安培力减小,故线框做加速度减小的减速运动;由于dL,线框完全进入磁场后,线框中没有感应电流,不再受安培力作用,线框做匀速直线运动,同理可知线框离开磁场时,线框也受到向左的安培力,阻碍线框的相对运动,做加速度减小的减速运动。综上所述,正确答案为D。【考点定位】电磁感应及牛顿运动定律的应用(2013新课标II卷)14.一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间的关系的图像是(2013天津卷)6、两个带等量正电的点电荷,固定在图中P
14、、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ与O点,A为MN上的一点,一带负电的试探电荷q,从A点由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则()A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时电势能为零本解析为名师解析团队原创,授权独家使用,如有盗用,依法追责!(2013四川卷)7如图所示,边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域,其磁感应强度B随时间t的变化关系为B= kt(常量k0)。回路中滑动变阻器R的最大阻值为R。,滑动片P位于滑动变阻器中央,定值电阻R1=R。、R2=。闭合开关S,电
15、压表的示数为U,不考虑虚线MN右侧导体的感应电动势,则AR2两端的电压为B电容器的a极板带正电C滑动变阻器R的热功率为电阻R2的5倍D正方形导线框中的感应电动势为【答案】AC【解析】虚线右侧电路的总电阻是,并联部分的电阻是由楞茨定律得,电容器a极板带负电,B选项错;设通过R2的电流是I,则R2热功率是:,滑动变阻器分为干路部分和并联部分,并联部分的热功率是:,干路部分热功率是:,所以滑动变阻器的热功率是:,因此C选项正确;正方形导线框中的感应电动势为,所以D错。【考点定位】电磁感应 欧姆定律(2013山东卷)20.双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期
16、相同的匀速圆周运动。研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k倍,两星之间的距离变为原来的n倍,则此时圆周运动的周期为 ( ) (2013海南卷)2一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其它力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是Aa和v都始终增大Ba和v都先增大后减小Ca先增大后减小,v始终增大Da和v都先减小后增大【答案】C【解析】初始状态质点所受合力为零,当其中一个力的大小逐渐减小到零时,
17、质点合力渐恢增大到最大;当其中一个力的大小再沿原方向逐渐恢复到原来的大小时,质点合力逐渐减小到零。质点的加速度a和速度v始终同向,即一直加速。可得C正确。【考点定位】考查对牛顿第二定律及对速度时间关系的定性分析的理解。(2013广东卷)19如图7,游乐场中,从高处A到水面B处有两条长度相等的光滑轨道。甲、乙两小孩沿不同轨道同时从A处自由滑向B处,下列说法正确的有A甲的切向加速度始终比乙的大B甲、乙在同一高度的速度大小相等C甲、乙在同一时刻总能到达同一高度D甲比乙先到达B处(2013广东卷)14.如图3,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和2M的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是A.
18、甲的向心加速度比乙的小 B.甲的运行周期比乙的小C.甲的角速度比乙的大 D.甲的线速度比乙的大(2013重庆)4 题4图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为的光滑斜面滑下,然后在不同的角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随变化的图像分别对应题4图2中的A、和B、和C、和D、和(2013福建卷)20(15分)如图,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点,下端系一质量m1.0kg的小球。现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面
19、上的C点。地面上的D点与OB在同一竖直线上,已知绳长L1.0m,B点离地高度H1.0m,A、B两点的高度差h0.5m,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力影响,求:地面上DC两点间的距离s;轻绳所受的最大拉力大小。【答案】1.41m;20N。【解析】设小球运动至B点的速度为v,小球由A运动至B点的过程中,只有重力做功,根据动能定理有:mgh0 小球由B至C过程中,做平抛运动,设平抛运动的时间为t,根据平抛运动规律在水平方向上有:svt 在竖直方向上有:H (2013安徽卷)22.(14分)一物体放在水平地面上,如图所示,已知物体所受水平拉力F随时间的变化情况如图2所示,物体相应的速度随时间
20、的变化关系如图3所示。求:(1)08s时间内拉力的冲量;(2)06s时间内物体的位移;(3)010s时间内,物体客服摩擦力所做的功。【答案】(1) 18M/S (2)6M (3)30J【解析】(1) 根据I=FT,F-T图像的面积表示冲量,所以I=8M/S(2)0-6S内物体的位移即V-T图像的面积S=6M (3)在6-8S内物体做匀速运动,根据牛顿第二定律F=f=2N,0-10S物体运动的位移X=15MW=FX=30J【考点】V-T图像F-T图像的面积的意义,功的概念【技巧】利用面积求解不需要求解加速度,给问题带来了方便。(2013山东卷)22.(15分)如图所示,一质量m=0.4kg的小物
21、块,以V0=2m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角=30o,物块与斜面之间的动摩擦因数。重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。(2)拉力F与斜面的夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?最大值时,对应的F值最小,当=30时,的值最大,为,故N。 【考点定位】匀变速直线运动的基本规律,受力分析,力的正交分解,牛顿第二定律,运用数学知识求极值。(2013四川卷)10.(17分)在如下图所示的竖直平面内,物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的
22、绝缘轻绳连接,分别静止于倾角 =370的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上,轻绳与对应平面平行。劲度系数K=5N/m的轻弹簧一端固定在0点,一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连,弹簧处于原长,轻绳恰好拉直,DM垂直于斜面。水平面处于场强E=5104N/C、方向水平向右的匀强电场中。已知A、B的质量分别为mA =0. 1kg和mB =0. 2kg,B所带电荷量q=+4 xl0-6C。设两物体均视为质点,不计滑轮质量和摩擦,绳不可伸长,弹簧始终在弹性限度内,B电量不变。取g= l0m/s2,sin370 =0.6,cos370 =0.8。 (1)求B所受静摩擦力的大小; (2)现对A施加沿斜
23、面向下的拉力F,使A以加速度a=0. 6m/s2开始做匀加速直线运动。A从M到N的过程中,B的电势能增加了Ep=0.06J。已知DN沿竖直方向,B与水平面间的动摩擦因数=0.4。求A到达N点时拉力F的瞬时功率。【答案】(1)(2)2.1336W (1)据题意 静止时 受力分析如图所示由 平衡条件 得:对A有 对B有 代入数据得f0=0.4 N (2)据题意 A到N点时 受力分析 如图所示 由 牛顿第二定律 得:对A有 对B有 其中 由电场力做功与电势能的关系得 由几何关系得 A由M到N 由 得 A运动到N的速度v (2013天津卷)10、(16分)质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点
24、,现用F=10N的水平恒力拉动物块一段时间后撤去,物块继续滑动一段位移停在B点,A、B两点相距x=20m,物块与地面间的动摩擦因数=0.2,g取10m/s,求:(1)物块在力F作用过程发生位移的大小;(2)撤去力F后物块继续滑动的时间t。代入数据,解得xv(2)小物块在运动过程中第一过程的末速度就是下一过程的初速度,设刚撤去力F时物块的速度为,此后物块的加速度为a,滑动的位移为,它们之间的位移关系如图,则由牛顿第二定律得由匀变速直线运动公式得以物块运动的方向为正方向,由动量定理,得以上各式联立,代入数据解得:方法二: 小物块在运动过程中第一过程的末速度就是下一过程的初速度,由匀变速直线运动公式
25、得:以上各式联立解得:(2)由匀变速直线运动公式得代入数据解得此题易错点:力和运动关系不明确,过程分析不充分。【考点定位】本题考查匀变速直线运动、牛顿第二定律、动能定理、动量定理,意在考查考生的分析综合能力。(2013新课标II卷)24.(14分)如图,匀强电场中有一半径为的光滑绝缘圆轨道,轨道平面与电场方向平行。、b为轨道直径的两端,该直径与电场方向平行。一电荷为(q)的质点沿轨道内侧运动.经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N和不计重力,求电场强度的大小、质点经过a点和b点时的动能。【答案】(1) (2) (3)根据(1)(2)(3)(4)(5)(6)式得:(7) (8) (9)【考点定
26、位】电场、动能定理、牛顿第二定律(2013新课标II卷)25.(分)一长木板在水平地面上运动,在=0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上,以后木板运动的速度时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g求:(1)物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数:(2)从时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小.【答案】(1)0.30 (2 )S=1.125m 【解析】(1)从t=0时开始,木板与物块之间的摩擦力使物块加速,使木板减速,此过程一直持联立式得(2)在时刻后,
27、地面对木板的摩擦力阻碍木板运动,物块与木板之间的摩擦力改变方向。设物块与木板之间的摩擦力大小为f,物块和木板的加速度大小分别为和,则由牛顿第二定律得假设,则;由式得,与假设矛盾。故由式知,物块加速度的大小;物块的图象如图中点划线所示。由运动学公式可推知,物块和木板相对于地面的运动距离分别为(11)物块相对于木板的位移的大小为S= S2S1 (12)联立(11)(12)式得 S=1.125m (13)【考点定位】力和运动、牛顿第二定律(2013新课标卷)25.(19分)如图,两条平行导轨所在平面与水平地面的夹角为,间距为L。导轨上端接有一平行板电容器,电容为C。导轨处于匀强磁场中,磁感应强度大小
28、为B,方向垂直于导轨平面。在导轨上放置一质量为m的金属棒,棒可沿导轨下滑,且在下滑过程中保持与导轨垂直并良好接触。已知金属棒与导轨之间的动摩擦因数为,重力加速度大小为g。忽略所有电阻。让金属棒从导轨上端由静止开始下滑,求: (1)电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小的关系;(2)金属棒的速度大小随时间变化的关系。 分析导体棒的受力,受重力mg,支持力N,滑动摩擦力f,沿斜面向上的安培力F,N=mgcos (11)联立至(11)式得(12)由(12)式及题设可知,金属棒做初速为零的匀加速直线运动,t时刻金属棒下滑的速度大小为v (13) 【2012高考真题】(2012安徽)22.(14分)质
29、量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为,取=10 m/s2, 求:(1)弹性球受到的空气阻力的大小;(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度。(2012大纲版全国卷)23.(11分)(注意:在试题卷上作答无效)图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用t表示。在小车质量未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”。(1)完成下列实验步骤中的填空:平衡小车所受的阻力:小吊
30、盘中不放物块,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列_的点。按住小车,在小吊盘中放入适当质量的物块,在小车中放入砝码。打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m。按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤。在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距s1,s2,。求出与不同m相对应的加速度a。以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出-m关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m处应成_关系(填“线性”或“非线性”)。(2)完成下列填空:()本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉
31、力近似不变,小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是_。()设纸带上三个相邻计数点的间距为s1、s2、s3。a可用s1、s3和t表示为a=_。图2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况,由图可读出s1=_mm,s3=_mm。由此求得加速度的大小a=_m/s2。()图3为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为_,小车的质量为_。【考点定位】考查验证牛顿第二定律实验。6. (2012物理) 如图,表面处处同样粗糙的楔形木块abc固定在水平地面上,ab面和bc面与地面的夹角分别为和,且.一初速度为v0的小物块沿斜面ab向上运动,经时间t0
32、后到达顶点b时,速度刚好为零;然后让小物块立即从静止开始沿斜面bc下滑。在小物块从a运动到c的过程中,可能正确描述其速度大小v与时间t的关系的图像是( )(2012物理)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度物体加速度的大小跟它所受作用力中任一个的大小成正比当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比(2012四川)21如图所示,劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体,在弹性限度内
33、弹簧长度被压缩了x0,此时物体静止。撤去F后,物体开始向左运动,运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度为g。则A撤去F后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动B撤去F后,物体刚运动时的加速度大小为gC物体做匀减速运动的时间为2D物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为mg(x0)(2012全国新课标卷)14.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验,提出了惯性的概念,从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法,其中正确的是A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B.没有力作用,物体只能处于静止状态C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D.
34、运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动【答案】 AD【解析】惯性是保持物体运动状态的原因,选项A正确;在没有外力作用时,物体有保持静止,这种性质叫惯性,选项B错误;行星在圆周轨道上保持匀速率运动,运动方向发生变化,受到了外力作用,选项C错误;运动物体如果没有受到力的作用,将继续以同一速度沿同一直线运动,选项D正确。【考点定位】本考点主要考查惯性等基本概念。(2012北京)23.(18分)摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如1所示。考虑安全、舒适、省时等因索,电梯的加速度a是随时间t变化的。已知电梯在t = 0时由静止开始上升,a - t图像如图
35、2所示。电梯总质最m = 2.0 kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2;(2)类比是一种常用的研究方法。对于直线运动,教科书中讲解了由v - t图像求位移的方法。请你借鉴此方法,对比加速度的和速度的定义,根据图2所示a - t图像,求电梯在第1s内的速度改变量v1和第2s末的速率v2;(3)求电梯以最大速率上升时,拉力做功的功率p:再求在011s时间内,拉力和重力对电梯所做的总功W。第2s末的速率 v2 = 1.5m/s(3)由a t图像可知,11s30s内速率最大,其值等于011s内a t图线下的面积,有vm = 10m/s
36、此时电梯做匀速运动,拉力F等重力mg,所求功率P = Fvm = mg vm = 2.0 10 10 W = 2.0W 由动能定理得:W = m0 =2.0 J = 1.0 J【考点定位】本题考查牛顿第二定律,v t图线,a t图线,类比法,功率。(2012四川)24(19分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角 = 370,半径r = 2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E = 2105N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m = 510-2kg、电荷量q =+110-6C的小物体(视为质点
37、)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数=0.25。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8。(1)求弹簧枪对小物体所做的功;(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。【答案】(1)0.475J (2)0.57m【解析】解:(1)设弹簧枪对小物体做功为W,由动能定理得 Wmgr(1cos)= m代入数据解得:W =0.475J(2)取沿平直斜轨向上为正方向。设小物体通过C点进入电场后的加速度为a1,由牛顿
38、第二定律得mgsin(mgcos+qE)=m a1小物体向上做匀减速运动,经t1=0.1s后,速度达到v1,则v1 = v0 + a1 t1解得:v1 = 2.1m/s设运动的位移为s1,则s1 = v0 t1 + a1 t12(2012福建)如图,用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一搜失去动力的小船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的速度大小为,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求:(1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功;(2)小船经过B点时的速度大小;(3)小船经过B
39、点时的加速度大小a。【答案】 (1)(2)(3)【解析】(1):小船从A点到达B点,受到的阻力恒为f,其克服阻力做的功为:(2):从A到B由动能定理可知:解得:【考点定位】动能定理,牛顿第二定律及运动得合成与分解,功等15. (2012海南)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度为g。求:(1)小球在AB段运动的加速度的大小;(2)小球从D点运动到A点所用的时间。解:(1)小球在BCD段
40、运动时,受到重力mg、轨道正压力N的作用,如图所示。据题意,N0,且小球在最高点C所受轨道的正压力为零。NC=0。设小球在C点的速度大小为vC,根据牛顿第二定律有,mg=m小球从B点运动到C点,根据机械能守恒定律,设B点处小球的速度大小为vB,有mvB2=mvC2+2mgR,由于小球在AB段由静止开始做匀加速运动,设加速度大小为a,由运动学公式,有vB2=2aR,联立解得AB段运动的加速度的大小a=5g/2。(2)设小球在D点处的速度大小为vD,下落到A点时的速度大小为v,由机械能守恒定律有:mvB2=mvD2+mgR,mvB2=mv2,设小球从D点运动到A点所用的时间为t,由运动学公式得,g
41、t=v-vD。联立解得:t=(-)。【考点定位】此题考查机械能守恒定律、牛顿第二定律及其相关知识。(2012广东)36.(18分) 图18(a)所示的装置中,小物块A、B质量均为m,水平面上PQ段长为l,与物块间的动摩擦因数为,其余段光滑。初始时,挡板上的轻质弹簧处于原长;长为r的连杆位于图中虚线位置;A紧靠滑杆(A、B间距大于2r)。随后,连杆以角速度匀速转动,带动滑杆作水平运动,滑杆的速度-时间图像如图18(b)所示。A在滑杆推动下运动,并在脱离滑杆后与静止的B发生完全非弹性碰撞。(1)求A脱离滑杆时的速度uo,及A与B碰撞过程的机械能损失E。(2)如果AB不能与弹簧相碰,设AB从P点到运
42、动停止所用的时间为t1,求得取值范围,及t1与的关系式。(3)如果AB能与弹簧相碰,但不能返回道P点左侧,设每次压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能为Ep,求的取值范围,及Ep与的关系式(弹簧始终在弹性限度内)。【解析】 (1)由(b)图可知当滑杆的速度最大且向外运动时小物块A与滑杆分离,此时小物块的速度为 小物块A与B碰撞,由于水平面光滑则A、B系统动量守恒,则由动量守恒定律和能量守恒定律得: 解得: (2)AB进入PQ段做匀减速运动,由牛顿第二定律有: AB做减速运动的时间为 解得: 欲使AB不能与弹簧相碰,则滑块在PQ段的位移有 而 解得: (3) 若AB能与弹簧相碰,则 【2011高考真题
43、】1.(天津)如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力A方向向左,大小不变B方向向左,逐渐减小C方向向右,大小不变D方向向右,逐渐减小【解析】考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法,简单题。对于多个物体组成的物体系统,若系统内各个物体具有相同的运动状态,应优先选取整体法分析,再采用隔离法求解。取A、B系统整体分析有,a=g,B与A具有共同的运动状态,取B为研究对象,由牛顿第二定律有:,物体B做速度方向向右的匀减速运动,故而加速度方向向左。【答案】A2(北京)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处
44、跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为Ag B2g C3g D4g3.(四川)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态4.如图,在光滑水平面上有一质量为
45、m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2,下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(A)5(上海)受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动,其 图线如图所示,则(A)在秒内,外力大小不断增大(B)在时刻,外力为零(C)在秒内,外力大小可能不断减小(D)在秒内,外力大小可能先减小后增大【答案】CD. 【解析】秒内,加速运动,从图像斜率看,这段时间内的加速度减小,所以,秒内,不断减小,A错误;从图像斜率看在时刻,加速度为零,B错误;在秒内减速
46、运动,若开始时的方向与一致,则,从图像斜率看加速度逐渐增大,因此不断减小,C正确,当减小到零,反向之后,当增大时,加速度逐渐增大,D正确6(福建)(19分)如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图,其下半部AB是一长为2R的竖直细管,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管,管口沿水平方向,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时,每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定,在弹簧上段放置一粒鱼饵,解除锁定,弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时,对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g。求:1.质
47、量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;2.弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep;已知地面与水面相距1.5R,若使该投饵管绕AB管的中轴线OO在角的范围内来回缓慢转动,每次弹射时只放置一粒鱼饵,鱼饵的质量在到m之间变化,且均能落到水面。持续投放足够长时间后,鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?4.5R=gt2,x1=v1t+R,由式解得x1=4R. 当鱼饵的质量为2m/3时,设其到达管口C时速度大小为v2,由机械能守恒定律有Ep=mg(1.5R+R)+(m) v22, 由式解得v2=2. 质量为2m/3的鱼饵落到水面上时,设离OO的水平距离为x2,则x2=v2t+R,由式解得x2=7R.鱼饵能够
48、落到水面的最大面积S,S=(x22-x12)= R2(或8.25R2)。7(北京)(18分)利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1m2),电荷量均为q。加速电场的电势差为U,离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力,也不考虑离子间的相互作用。(1)求质量为m1的离子进入磁场时
49、的速率v1;(2)当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距s;(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响,实际装置中狭缝具有一定宽度。若狭缝过宽,可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠,导致两种离子无法完全分离。设磁感应强度大小可调,GA边长为定值L,狭缝宽度为d,狭缝右边缘在A处。离子可以从狭缝各处射入磁场,入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全分离,求狭缝的最大宽度。解析:(1)动能定理 得 (2)由牛顿第二定律 ,利用式得离子在磁场中的轨道半径为别为 , 两种离子在GA上落点的间距 8(安徽)(16分)如图所示,在以坐标原点O为圆心、半径
50、为R的半圆形区域内,有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为B,磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子(不计重力)从O点沿y轴正方向以某一速度射入,带电粒子恰好做匀速直线运动,经t0时间从P点射出。xyOPB(1)求电场强度的大小和方向。(2)若仅撤去磁场,带电粒子仍从O点以相同的速度射入,经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。(3)若仅撤去电场,带电粒子仍从O点射入,且速度为原来的4倍,求粒子在磁场中运动的时间。解析:(1)设带电粒子的质量为m,电荷量为q,初速度为v,电场强度为E。可判断出粒子受到的洛伦磁力沿x轴负方向,于是可知电场强度沿x轴正方向且有 qE=q
51、vB 又 R=vt0 则 (3)仅有磁场时,入射速度,带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动,设轨道半径为r,由牛顿第二定律有 又 qE=ma 由式得 由几何关系 即 带电粒子在磁场中运动周期 则带电粒子在磁场中运动时间 所以 9(安徽)(20分)Mmv0OPL如图所示,质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上,质量m=1kg的小球通过长L=0.5m的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接,小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动,开始轻杆处于水平状态,现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s,g取10m/s2。(1)若锁定滑块,试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。(2)若解除对滑块的锁定,
52、试求小球通过最高点时的速度大小。(3)在满足(2)的条件下,试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。(2)解除锁定后,设小球通过最高点时的速度为v2,此时滑块的速度为V。在上升过程中,因系统在水平方向上不受外力作用,水平方向的动量守恒。以水平向右的方向为正方向,有 在上升过程中,因只有重力做功,系统的机械能守恒,则 由式,得 v2=2m/s 10(北京)(16分)如图所示,长度为l的轻绳上端固定在O点,下端系一质量为m的小球(小球的大小可以忽略)。(1)在水平拉力F的作用下,轻绳与竖直方向的夹角为,小球保持静止。画出此时小球的受力图,并求力F的大小;OlFm(2)由图示位置无初
53、速释放小球,求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。解析:(1)受力图见图根据平衡条件,的拉力大小F=mgtan(2)运动中只有重力做功,系统机械能守恒则通过最低点时,小球的速度大小TFmg 根据牛顿第二定律 解得轻绳对小球的拉力,方向竖直向上11(上海)如图,质量的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L=20m。用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体,经拉至B处。(已知,。取)(1)求物体与地面间的动摩擦因数;(2)用大小为30N,与水平方向成37的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间t。小为,的加速度匀减速秒到达B处,速度
54、恰为0,由牛顿定律 (1分)由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有 12(福建)(15分)反射式速调管是常用的微波器械之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似。如图所示,在虚线两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场,一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。已知电场强度的大小分别是N/C和N/C,方向如图所示,带电微粒质量,带电量,A点距虚线的距离,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应。求:(1)B点到虚线的距离;(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间。【2010高考真题】1(2010全国卷)如右图,轻弹簧上端与一质量为m
55、的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。则有A, B,C, D,【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0. 对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律2(2010上海物理)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体(A)刚抛出时的速度最大 (B)在最高点的加速度为零(C)上升时间大于下落时间 (D)上升时的加速度等于下落时的加速度
56、【答案】A【解析】,所以上升时的加速度大于下落时的加速度,D错误;根据,上升时间小于下落时间,C错误,B也错误,本题选A。3(2010海南物理)下列说法正确的是A若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零B若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动C若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动D若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动4(2010海南物理)在水平的足够长的固定木板上,一小物块以某一初速度开始滑动,经一段时间t后停止现将该木板改置成倾角为45的斜面,让小物块以相同的初速度沿木板上滑若小物块与木板之间的动摩擦因数为则小物块上滑到最高位置所需时间与
57、t之比为ABCD5(2010海南物理)如右图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块:木箱静止时弹自由落体处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为A加速下降 B加速上升 C减速上升 D减速下降【答案】BD 【解析】木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,表明系统有向上的加速度,是超重,BD正确。6(2010海南物理)雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大:此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的次方成正比()假设一个大雨滴和一
58、个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都_(填“加速”、“减速”或”匀速”)下落_(填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,_(填“大”或“小”)雨滴的速度较小7(2010海南物理)图l中,质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧,木板放在光滑的水平地面上,物块与木板之间的动摩擦因数为0.2在木板上施加一水平向右的拉力F,在03s内F的变化如图2所示,图中F以为单位,重力加速度整个系统开始时静止 2m m F 图1图21213t/s00.4F/mg 1.5(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度;(2)在同一坐标系中画出03s内木板和物块的图象,据此求
59、03s内物块相对于木板滑过的距离。【答案】(1)(2)形组成,上面的三角形面积为0.25(m),下面的三角形面积为2(m),因此v/(ms-1)123t/s04.51.542物块木板 【2009高考真题】1.(09全国卷15)两物体甲和乙在同一直线上运动,它们在00.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用,则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 ( )A和0.30s B3和0.30s C和0.28s D3和0.28s答案:B解析:本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减 2.(09广东物理8)某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电
60、梯内称其体重,至时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正) ( )3.(09江苏物理9)如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有 ( )A当A、B加速度相等时,系统的机械能最大B当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大C当A、B的速度相等时,A的速度达到最大D当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大4.(09广东理科基础4)建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建
61、筑材料。质量为70.0kg的工 人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0500ms2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取lOms2) ( )A510 N B490 N C890 N D910 N 答案:B解析:对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对。5.(09广东理科基础15)搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时
62、,物体的加速度为a2,则 ( )Aal=a2 Ba1a22al 6.(09山东17)某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示,据此判断图乙(F表示物体所受合力,x表示物体的位移)四个选项中正确的是 答案:B解析:由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以前两秒受力恒定,2s-4s做正方向匀加速直线运动,所以受力为负,且恒定,4s-6s做负方向匀加速直线运动,所以受力为负,恒定,6s-8s做负方向匀减速直线运动,所以受力为正,恒定,综上分析B正确。7.(09山东18)2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地
63、点343千米处点火加速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是 ( )P地球Q轨道1轨道2A飞船变轨前后的机械能相等B飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态C飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度D飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度8.(09山东22)图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30,质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为。木箱在轨道端时,自动装货装置将质量为m的货物装入木箱,然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下,与轻弹簧被压缩至最短时,自动卸货装置立刻将货物卸下,
64、然后木箱恰好被弹回到轨道顶端,再重复上述过程。下列选项正确的是 ( ) AmMBm2MC木箱不与弹簧接触时,上滑的加速度大于下滑的加速度D在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中,减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能9.(09安徽17)为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这 两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是 ( )A. 顾客始终受到三个力的作用B. 顾客始终处于超重状态C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下答案:CF
65、Nmgfa10.(09安徽18)在光滑的绝缘水平面上,有一个正方形的abcd,顶点a、c处分别固定一个正点电荷,电荷量相等,如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点,自由释放,粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中 ( ) A. 先作匀加速运动,后作匀减速运动B. 先从高电势到低电势,后从低电势到高电势C. 电势能与机械能之和先增大,后减小abccdOD. 电势能先减小,后增大答案:C解析:由于负电荷受到的电场力是变力,加速度是变化的。所以A错;由等量正电荷的电场分布知道,在两电荷连线的中垂线O点的电势最高,所以从b到a,电势是先增大后减小,故B错;由于只有电场力做功,所以只
66、有电势能与动能的相互转化,故电势能与机械能的和守恒,C错;由b到O电场力做正功,电势能减小,由O到d电场力做负功,电势能增加,D对。11.(09山东24)(15分)如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2
67、)(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求1应满足的条件。(3)若1=0。5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。设货物滑到木板A末端是的速度为,由运动学公式得联立式代入数据得设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得联立式代入数据得。12.(09安徽22)(14分)在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃 了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐
68、在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当运动员与吊椅一起正以加速度上升时,试求(1)运动员竖直向下拉绳的力;FF(m人+m椅)ga(2)运动员对吊椅的压力。答案:440N,275N解析:解法一:(1)设运动员受到绳向上的拉力为F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力FF(m人+m椅)ga(2)设吊椅对运动员的支持力为FN,对运动员进行受力分析如图所示,则有: 由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为275N解法
69、二:设运动员和吊椅的质量分别为M和m;运动员竖直向下的拉力为F,对吊椅的压力大小为FN。根据牛顿第三定律,绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力为FN。分别以运动员和吊椅为研究对象,根据牛顿第二定律 由得 13.(09江苏13)(15分)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m =2,动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。(1)第一次试飞,飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障,飞行器立即失
70、去升力。求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。解得(3)设失去升力下降阶段加速度为;恢复升力后加速度为,恢复升力时速度为由牛顿第二定律 F+f-mg=ma4且V3=a3t3解得t3=(s)(或2.1s)14.(09海南物理15)(9分)一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水平直道上以的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,车厢脱落,并以大小为的加速度减速滑行。在车厢脱落后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。式中,是卡车在刹车后减速
71、行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为,有 卡车和车厢都停下来后相距 由至式得 带入题给数据得 评分参考:本题9分。至式各1分,式1分15.(09上海物理22)(12分)如图A,质量m1kg的物体沿倾角q37的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图B所示。求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数m;(2)比例系数k。(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)16.(09广东物理20)(17分)如图20所示,绝缘长方体B置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场E。长方体
72、B的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数=0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同)。B与极板的总质量=1.0kg.带正电的小滑块A质量=0.60kg,其受到的电场力大小F=1.2N.假设A所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度=1.6m/s向左运动,同时,B(连同极板)以相对地面的速度=0.40m/s向右运动。问(g取10m/s2)(1)A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少?(2)若A最远能到达b点,a、b的距离L应为多少?从t=0时刻至A运动到b点时,摩擦力对B做的功为多少? t1后,由于,B开始向右作匀加速运动,A继续作匀减速运动,当
73、它们速度相等时A、B相距最远,设此过程运动时间为t2,它们速度为v,则有对A 速度对B 加速度 速度联立以上各式并代入数据解得 此t2时间内A运动的位移此t2时间内B运动的位移此t2时间内A相对B运动的位移此t2时间内摩擦力对B做的功为所以A最远能到达b点a、b的距离L为从t=0时刻到A运动到b点时,摩擦力对B做的功为【2008年高考真题】1.(2008全国卷1)15.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )A.向右做加速运动B.向右做减
74、速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动2.(全国卷2)16 如图,一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑,A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍,斜面倾角为。B与斜面之间的动摩擦因数是AtanBcotCtanDcot答案:A解析:A、B两物体受到斜面的支持力均为,所受滑动摩擦力分别为:fA = Amgcos,fB = Bmgcos,对整体受力分析结合平衡条件可得:2mgsin =AmgcosBmgcos,且A = 2B,解之得:B = tan,A项正确。3.(北京卷)20有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合力进行
75、分析和判断。例如从解的物理量的单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一定特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。举例如下:如图所示,质量为M、倾角为的滑块A放于水平地面上。把质量为m的滑块B放在A的斜面上。忽略一切摩擦,有人求得B相对地面的加速度a = gsin,式中g为重力加速度。对于上述解,某同学首先分析了等号右侧量的单位,没发现问题。他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所得结论都是“解可能是对的”。但是,其中有一项是错误的。请你指出该项。A当时,该解给出a=0,这符合常识,说明该解可能是对的B当90时,该解给出a=g,这符
76、合实验结论,说明该解可能是对的C当Mm时,该解给出a=gsin,这符合预期的结果,说明该解可能是对的D当mM时,该解给出a= ,这符合预期的结果,说明该解可能是对的4.(四川卷)18一物体沿固定斜面从静止开始向下运动,经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能,则下列图象中可能正确的是EOtt0DFOtt0AsOtt0CvOtt0B答案:AD解析:物体在沿斜面向下滑动过程中,所受的合力为重力沿斜面向下的分力及摩擦力,故大小不变,A正确;而物体在此合力作用下作匀加速运动,所以B、C错;物体受摩擦力作用,
77、总的机械能将减小,D正确5.(江苏卷)3一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为 A. B. C. D. 0答案:A解析:考查牛顿运动定律。设减少的质量为m,匀速下降时:Mg=Fkv,匀速上升时:Mgmgkv = F,解得mg = 2(M),A正确。本题要注意受力分析各个力的方向。6.(重庆卷)23.(16分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力Fx垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,
78、在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角=37时(题23图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,入和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin 37取,忽略空气阻力):(1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率;(3)水平牵引力的功率.解析:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得由、联立,得F =810N(2)得m/s(3)水平牵引力的功率P=Fv=4050 W7.(宁夏卷)20.一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车顶相连。小球某时刻正处于图示状态。设斜面对小球的支持力为N,细绳对小球的拉力为T,关于此时刻小球
79、的受力情况,下列说法正确的是A.若小车向左运动,N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零C.若小车向右运动,N不可能为零D.若小车向右运动,T不可能为零8.(山东卷)19、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是A箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 答案:C解析:因为受到阻力,不是完全失重状态,所
80、以对支持面有压力,A错。由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系,最终将匀速运动,受到的压力等于重力,最终匀速运动,BD错,C对。9.(上海卷)4如图所示,在竖直平面内的直角坐标系中,一个质量为m的质点在外力F的作用下,从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动,直线ON与y轴负方向成角(/4)。则F大小至少为;若Fmgtan,则质点机械能大小的变化情况是。10.(上海卷)5在伽利略羊皮纸手稿中发现的斜面实验数据如右表所示,人们推测第二、三列数据可能分别表示时间和长度。伽利略时代的1个长度单位相当于现在的mm,假设1个时间单位相当于现在的0.5s。由此可以推测实验时光滑斜面的长度至少为m,斜面的倾角约
81、为度。(g取10m/s2)表:伽利略手稿中的数据11324213093298164526255824366119249716006482104【答案】2.04,1.5【解析】依题意,第一列数据为时间的平方t2,从数据分析可知第一列数据与第三列数据之比约为1:32(取平均值后比值为1:32.75),即斜面长度与时间的平方成正比,根据当时数据与现在的数据换算关系和匀变速运动公式,可得角度约为1.5。11.(海南卷)9、如图,水平地面上有一楔形物体b,b的斜面上有一小物块a;a与b之间、b与地面之间均存在摩擦已知楔形物体b静止时,a静止在b的斜面上现给a和b一个共同的向左的初速度,与a和b都静止时相
82、比,此时可能ab左右Aa与b之间的压力减少,且a相对b向下滑动Ba与b之间的压力增大,且a相对b向上滑动Ca与b之间的压力增大,且a相对b静止不动Db与地面之间的压力不变,且a相对b向上滑动答案:BCaayax解析:依题意,若两物体依然相对静止,则a的加速度一定水平向右,如图将加速度分解为垂直斜面与平行于斜面,则垂直斜面方向,Nmgcos=may,即支持力N大于mgcos,与都静止时比较,a与b间的压力增大;沿着斜面方向,若加速度a过大,则摩擦力可能沿着斜面向下,即a物块可能相对b向上滑动趋势,甚至相对向上滑动,故A错,B、C正确;对系统整体,在竖直方向,若物块a相对b向上滑动,则a还具有向上
83、的分加速度,即对整体的牛顿第二定律可知,系统处于超重状态,b与地面之间的压力将大于两物体重力之和,D错。12.(海南卷)15、科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量13.(广东文科基础)56.用轻绳系一质量为m的砝码并向上提起,当绳中张力为T=mg
84、时,砝码匀速上升。若绳中张力变为2T,则砝码匀加速上升,其加速度a的大小为A.ag B.a=g C.ga2g D.a=2g【答案】B【解析】根据牛顿第二定律建立方程2T-mg=ma,解得a=g,选项B正确。14.(广东理科基础)2人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如图1所示。以下说法正确的是A人受到重力和支持力的作用B人受到重力、支持力和摩擦力的作用C人受到的合外力不为零D人受到的合外力方向与速度方向相同【答案】A【解析】由于人随扶梯斜向上匀速运动,对其受力分析可知,人只受重力和支持力的作用,选项A正确。15.(广东理科基础)12质量为m的物体从高处释放后竖直下落,在某时刻受到
85、的空气阻力为f,加速度为a,则f的大小为( )ABCfmgD【答案】B【解析】以物体为研究对象,根据牛顿第二定律有,解得,选项B正确。16.(广东卷)1伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有A倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比B倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比C斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关D斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关17.(上海卷理科综合)43.某汽车的部分参数如下表,请根据表中数据完成表的其他部分。整车行使质量1500Kg最大功率92KW加速性能0108Km/h(即30m/s)所需时间平均加速度11s_m/s2制动性能车辆以36Km/h(即10m/s)行使时的制动距离制动过程中所受合外力6.5m_N【答案】2.73 1.15104【解析】由可得a2.73m/s2;根据和Fma可得F1.15104N