精校精析版2015高考真题分类汇编模拟新题物理 C单元 牛顿运动定律.docx

《精校精析版2015高考真题分类汇编模拟新题物理 C单元 牛顿运动定律.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精校精析版2015高考真题分类汇编模拟新题物理 C单元 牛顿运动定律.docx（16页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 C单元牛顿运动定律C1牛顿第肯定律、牛顿第三定律C2牛顿第二定律单位制15C22021 安徽卷 由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2，其间间隔 为r时，它们之间互相作用力的大小为Fk，式中k为静电力常量假设用国际单位制的根本单位表示，k的单位应为()AkgA2m3BkgA2m3s4Ckgm2C2DNm2A215B解析 因为N、C不是根本单位，即可解除C、D选项；关于A、B选项，可由Fk得k，其中Fma，且qIt，那么静电力常量k可表示为，故其单位为kgA2m3s4，即B选项正确18C2，E2，F12021 北京卷 “蹦极运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上

2、，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，以下分析正确的选项是()A绳对人的冲量始终向上，人的动量先增大后减小B绳对人的拉力始终做负功，人的动能始终减小C绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力18A解析 弹性绳的弹力为Fkx，当绳子伸直之后，对人进展受力分析可知，a，当x0，速度增大；当x时，a0，速度减小所以该过程速度先增大后减小，那么动量和动能都是先增大后减小所以选项B、C不正确弹力方向始终竖直向上，那么冲量始终竖直向上所以选项A正确人在最低点时，绳对人的拉力大于重力，所以选项D不

3、正确82021 海南卷 C2如图16所示，物块a、b和c的质量一样，a和b、b和c之间用完全一样的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态现将细线剪断将物块a的加速度的大小记为a1，S1和S2 相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g，在剪断的瞬间()图16Aa13g Ba10Cl12l2 Dl1l2解析 AC以a、b、c整体为探讨对象，绳子拉力F3mg，以b、c整体为探讨对象，弹簧S1的弹力为F1kl12mg，以c为探讨对象，弹簧S2的弹力为F2kl2mg，剪断绳子瞬间，对a，mgF1ma1，可得a13g，在剪断细线瞬间，弹簧的伸长来不及变更

4、，那么F12F2，l12l2，选项A、C正确14B7，C2，D4，E62021 江苏卷 一转动装置如图114所示，四根轻杆OA、OC、AB和CB及两小球及一小环通过铰链连接，轻杆长均为l，球和环的质量均为m，O端固定在竖直的轻质转轴上套在转轴上的轻质弹簧连接在O及小环之间，原长为L.装置静止时，弹簧长为L.转动该装置并缓慢增大转速，小环缓慢上升弹簧始终在弹性限度内，忽视一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g.求：(1)弹簧的劲度系数k；(2)AB 杆中弹力为零时，装置转动的角速度0；(3)弹簧长度从L缓慢缩短为L的过程中，外界对转动装置所做的功W.图11414(1)(2)(3)mgL解析 (1)装

5、置静止时，设OA、AB杆中的弹力分别为F1、T1，OA杆及转轴的夹角为1.小环受到弹簧的弹力F弹1k小环受力平衡F弹1mg2T1cos 1小球受力平衡F1cos 1T1cos 1mg；F1sin 1T1sin 1解得k.(2)设OA、AB杆中的弹力分别为F2、T2，OA杆及转轴的夹角为2，弹簧长度为x.小环受到弹簧的弹力F弹2k(xL)小环受力平衡F弹2mg得xL对小球F2cos 2mg；F2sin 2mlsin 2且cos 2解得0.(3)弹簧长度为L时，设OA、AB杆中的弹力分别为F3、T3，OA杆及弹簧的夹角为3.小环受到弹簧的弹力F弹3kL小环受力平衡2T3cos 3mgF弹3且cos

6、 3对小球F3cos 3T3cos 3mg；F3sin 3T3sin 3mlsin 3解得3整个过程弹簧弹性势能变更为零，那么弹力做的功为零，由动能定理Wmg2mg2m(3lsin 3)2解得WmgL.102021 四川卷 A1C2D1E1I1如图19所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在程度桌面上，B端及桌面边缘对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E106 N/C、方向程度向右的匀强电场带负电的小物体P电荷量是106 C，质量m kg，及轨道间动摩擦因数0.4，P从O点由静止开始向右运动，经过 s到达A点，到达B点时速度是5 m/s，到达空间D点时速度及竖直方向的夹角为，且

7、tan 1.2，P在整个运动过程中始终受到程度向右的某外力F作用，F大小及P的速率v的关系如下表所示P视为质点，电荷量保持不变，忽视空气阻力，取g10 m/s2.求：v/(ms1)0v22vEkB下，那么vB上vB下，应选项D正确202021 全国卷 C5在一东西向的程度直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F.不计车厢及铁轨间的摩擦，每节车厢质量一样，那么这列车厢的节数可能为()A8 B10 C15 D18解析 BC

8、设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有k节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿第二定律可知：，解得kn，k是正整数，n只能是5的倍数，故B、C正确，A、D错误222021 全国卷 A7C5某同学用图17(a)所示的试验装置测量物块及斜面之间的动摩擦因数打点计时器所用电源的频率为50 Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图(b)所示，图中标出了5个连续点之间的间隔 (a)(b)图17(1)物块下滑时的加速度a_m/s2，打C点时物块的速度v_m/s；(2)重力加速度大小为g，为求出动摩擦因数，还必需测量的物理量是_(填正确答案标号)A物块的质量 B斜面的高度C斜面的倾角答案 (1) (2)C解

9、析 (1)a m/s2v m/s(2)依据agsin gcos 可知，还须要知道斜面的倾角，应选C.252021 全国卷 C5下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾难某地有一倾角为37(sin 37 )的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下外表及斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图110所示假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数1减小为，B、C间的动摩擦因数2减小为0.5，A、B开始运动，此时刻为计时起点；在第2 s末，B的上外表突然变为光滑，2保持不变A开始运动时，A离B下边缘的间隔 l

10、27 m，C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力取重力加速度大小g10 m/s2.求：图110(1)在02 s时间内A和B加速度的大小；(2)A在B上总的运动时间答案 (1)3 m/s21 m/s2(2)4 s解析 (1)在02 s时间内，A和B的受力如下图，其中f1、N1 是A及B之间的摩擦力和正压力的大小，f2、N2 是B及C之间的摩擦力和正压力的大小，方向如下图由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得f11N1N1mgcos f22N2N2N1mgcos 规定沿斜面对下为正设A和B的加速度分别为a1和a2，由牛顿第二定律得mgsin f1ma1mgsin f2f1ma2联立式，并代入题给条件得a

11、13 m/s2a21 m/s2(2)在t12 s时，设A和B的速度分别为v1和v2，那么v1a1t16 m/sv2a2t12 m/stt1时，设A和B的加速度分别为a1和a2，此时A及B之间摩擦力为零，同理可得a16 m/s2a22 m/s2即B做减速运动设经过时间t2，B的速度减为零，那么有v2a2t20联立式得t21 s在t1t2时间内，A相对于B运动的间隔 为s12 m27 m此后B静止不动，A接着在B上滑动，设再经过时间t3后A分开B，那么有ls(v1a1t2)t3a1t可得t31 s(另一解不合题意，舍去)设A在B上总的运动时间为t总，有t总t1t2t34 s(利用下面的速度图像求解

12、，正确的，参照上述答案及评分参考给分)20C52021 全国卷 如图16(a)所示，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示假设重力加速度及图中的v0、v1、t1均为量，那么可求出() (a)(b)图16A斜面的倾角B物块的质量C物块及斜面间的动摩擦因数D物块沿斜面对上滑行的最大高度20ACD解析 上滑时设物块的加速度大小为a1，对物块由牛顿第二定律得，mgsin mgcos ma1，下滑时设物块的加速度大小为a2，有mgsin mgcos ma2，由图(b)可得，a1，a2，联立可解得和，A、C正确；vt图像及坐标轴在第一象限所围成的图形的面积表示上滑的最大位移，进而可

13、求得最大高度，D正确25A2、C52021 全国卷 一长木板置于粗糙程度地面上，木板左端放置一小物块；在木板右方有一墙壁，木板右端及墙壁的间隔 为 m，如图110(a)所示t0时刻开始，小物块及木板一起以共同速度向右运动，直至t1 s时木板及墙壁碰撞(碰撞时间极短)碰撞前后木板速度大小不变，方向相反；运动过程中小物块始终未分开木板碰撞后1 s时间内小物块的vt图线如图(b)所示木板的质量是小物块质量的15倍，重力加速度大小g取10 m/s2.求：(1)木板及地面间的动摩擦因数1及小物块及木板间的动摩擦因数2；(2)木板的最小长度；(3)木板右端离墙壁的最终间隔 (a)(b)图11025(1)(

14、2) m(3) m解析 (1)规定向右为正方向木板及墙壁相碰前，小物块和木板一起向右做匀变速运动，设加速度为a1，小物块和木板的质量分别为m和M，由牛顿第二定律有1(mM)g(mM)a1 由图可知，木板及墙壁碰前瞬间的速度v14 m/s，由运动学公式得v1v0a1t1s0v0t1a1t式中，t11 s，s0 m是木板碰前的位移，v0是小物块和木板开始运动时的速度联立式和题给条件得1在木板及墙壁碰撞后，木板以v1的初速度向左做匀变速运动，小物块以v1的初速度向右做匀变速运动设小物块的加速度为a2，由牛顿第二定律有2mgma2由图可知a2式中，t22 s，v20，联立式和题给条件得2(2)设碰撞后

15、木板的加速度为a3，经过时间t，木板和小物块刚好具有共同速度v3，由牛顿第二定律及运动学公式得2mg1(Mm)gMa3v3v1a3tv3v1a2t碰撞后至木板和小物块刚好到达共同速度的过程中，木板运动的位移为s1t小物块运动的位移为s2t小物块相对木板的位移为ss2s1联立式，并代入数值得s m因为运动过程中小物块没有脱离木板，所以木板的最小长度应为 m.(3)在小物块和木板具有共同速度后，两者向左做匀变速运动直至停顿，设加速度为a4，此过程中小物块和木板运动的位移为s3.由牛顿第二定律及运动学公式得1(mM)g(mM)a40v2a4s3碰后木板运动的位移为ss1s3联立式，并代入数值得s m

16、木板右端离墙壁的最终间隔 为 m.232021 山东卷 C5E2如图110甲所示，物块及质量为m的小球通过不行伸长的轻质细绳跨过两个定滑轮连接物块置于左侧滑轮正下方的外表程度的压力传感装置上，小球及右侧滑轮的间隔 为l.开始时物块和小球均静止，将此时传感装置的示数记为初始值现给小球施加一始终垂直于l段细绳的力，将小球缓慢拉起至细绳及竖直方向成60不计滑轮的大小和摩擦，重力加速度的大小为g.求：甲乙图110(1)物块的质量；(2)从释放到运动至最低位置的过程中，小球抑制空气阻力所做的功答案 (1)3mmgl解析 (1)设开始时细绳的拉力大小为T1，传感装置的初始值为F1，物块质量为M，由平衡条件

17、得对小球，T1mg对物块，F1T1Mg当细绳及竖直方向的夹角为60时，设细绳的拉力大小为T2，传感装置的示数为F2，据题意可知，F2F1，由平衡条件得对小球，T2mgcos 60对物块，F2T2Mg联立式，代入数据得M3m(2)设小球运动至最低位置时速度的大小为v，从释放到运动至最低位置的过程中，小球抑制阻力所做的功为Wf，由动能定理得mgl(1cos 60)Wfmv2在最低位置，设细绳的拉力大小为T3，传感装置的示数为F3，据题意可知，F3F1对小球，由牛顿第二定律得T3mgm对物块，由平衡条件得F3T3Mg联立式，代入数据得Wfmgl42021 上海松江区一模楼梯口一倾斜的天花板及程度面成

18、37角，一装潢工人手持绑着刷子的木杆粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量为 m0.5 kg，刷子可视为质点刷子及天花板间的动摩擦因数为，天花板长为L4 m，sin 37，cos 37，g取10 m/s2，试求：(1)刷子沿天花板向上运动的加速度的大小；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间图K834(1)2 m/s2(2)2 s解析 (1)以刷子为探讨对象，分析受力状况，如下图：依据牛顿第二定律得(Fmg)sin fma(Fmg)cos FN0又fFN联立式解得a2 m/s2.(2)刷子做匀加速运动，初速度为零，位移为L4 m，那么由运动

19、学公式得Lat2解得t2 s.52021 浙江宁波高三上学期期末如图K84甲所示，质量为m1 kg的物体置于倾角为37的固定斜面上(斜面足够长)，对物体施加平行于斜面对上的恒力F，在t11 s时撤去拉力，物体运动的部分vt图像如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，sin 37，cos 37，试求：(1)物体及斜面间的动摩擦因数；(2)拉力F的大小；(3)t4 s时物体的速度图K845(1)0.5(2)30 N(3)2 m/s，方向沿斜面对下解析 (1)依据速度时间图线可知，匀加速直线运动的加速度大小为a120 m/s2依据牛顿第二定律得Fmgcos mgsin

20、 ma1匀减速直线运动的加速度大小为a210 m/s2依据牛顿第二定律得mgsin mgcos ma2解得F30 N，0.5.(2)由(1)知，F30 N.(3)在物体沿斜面对上运动的过程中，设撤去力F后物体运动到最高点的时间为t2v1a2t2解得t22 s那么物体沿斜面下滑的时间为t3tt1t21 s设下滑加速度大小为a3，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma3解得a32 m/s2所以t4 s时物体的速度va3t321 m/s2 m/s，方向沿斜面对下32021 江西新余一中高三二模一平板车的质量M100 kg，停在程度路面上，车身的平板离地面的高度h1.25 m一质量m50 kg的

21、滑块置于车的平板上，它到平板末端的间隔 b1.00 m，及平板间的动摩擦因数为，如图K93所示，今对平板车施加一程度方向的恒力，使车向前行驶，结果滑块从平板上滑落，滑块刚分开平板的时刻，车向前行驶的间隔 s02.00 m求滑块落地时，落地点到车尾的间隔 s.(滑块可视为质点，不计路面及平板车间以及轮轴的摩擦，不计空气阻力，g取10 m/s2，结果保存3位有效数字)图K9331.63 m解析 对滑块：s0bt对平板车：s0t解得F500 N，t11 sa1g2 m/s2a2 4 m/s2滑块分开平板车后，对平板车有a25 m/s2滑块落地时间t20.5 s从滑块分开平板车至落地，对滑块有s1v1

22、t2a1t1t21 m对平板车有s2v2t2a2ta2t1t2a2t2.63 m故ss2s11.63 m.42021 重庆巴蜀中学高三一模观光旅游、科学考察常常利用热气球，保证热气球的平安就非常重要科研人员进展科学考察时，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M800 kg，在空中停留一段时间后，由于某种故障，气球受到的空气浮力减小，当科研人员发觉气球在竖直下降时，气球速度为v02 m/s，此时开始计时，经过t04 s时间，气球匀加速下降了h116 m，科研人员马上抛掉一些压舱物，使气球匀速下降不考虑气球由于运动而受到的空气阻力，气球下降过程中所受的空气浮力不变，重力加速度g取10 m/s2.(1)求气球加速下降阶段的加速度大小(2)抛掉的压舱物的质量m是多大？(3)抛掉一些压舱物后，气球经过时间t15 s，气球下降的高度是多大？4(1)1 m/s2(2)80 kg(3)30 m解析 (1)设气球匀加速下降的加速度为a，受到空气的浮力为F，那么由运动学公式可知h1v0t0at解得a1 m/s2.(2)由牛顿第二定律得MgFMa抛掉质量为m的压舱物，气球匀速下降，有(Mm)gF解得m80 kg.(3)设抛掉压舱物时，气球的速度为v1，经过t15 s下降的高度为H由运动学公式可知v1v0at0Hv1t1解得H30 m.