专题3牛顿运动定律（2018版高三物理一轮复习5年真题分类物理）.docx

1、 专题专题 3 3 牛顿运动定律牛顿运动定律 1.（15 江苏卷）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所 示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力 At=2s 时最大 Bt=2s 时最小 Ct=8.5s 时最大 Dt=8.5s 时最小 答案:AD 解析:04s，加速度向上，人超重，设地板对人支持力为 FN，则mamgFN，当st2 时，加速度最大，支持力就最大，根据牛顿第三定律，人对地板压力也最大；710s，加速 度向下， 人失重， 设地板对人支持力为 FN， 则maFmg N -，mamgFN当st5 . 8时， 加速度最大，支持力就最小，根据牛顿第

2、三定律，人对地板压力也最小 . 2.（15 福建卷）如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水 平线上 .若小滑块第一次由A滑到C， 所用的时间为t1， 第二次由C滑到A， 所用时间为t2， 小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行， 小滑块与滑道的动摩擦因数恒 定，则( ) A B C D无法比较、的大小 答案:A 解析:在AB段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越小，摩 擦力就越小，在BC段，根据牛顿第二定律，速度越大，滑块受支持力越 大，摩擦力就越大，由题意知从A运动到C相比从C到A，在AB段速度较大，在BC段速度 较小，所以从A到C运动过程

3、受摩擦力较小，用时短，所以 A 正确 . 3.（15 海南卷）假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率 .如果摩托艇发动机的输出 功率变为原来的 2 倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（ ） A.4 倍 B. 2 倍 C.倍 D. 倍 答案:D 解析:设，当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有 ，变化后有，联立解得，D 正确； 4.（15 海南卷）如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运 动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时 A.物块与斜面间的摩擦力减小 B.物块与斜面间的正压力增大 C.物块相对于斜面减速下滑 D.物块相对于斜面匀速下滑 答案:BD 解

4、析:当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力增大，根 据滑动摩擦力公式可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故 A错误B正确； 设斜面的倾角为， 物体的质量为m， 当匀速运动时有， 即，假设物体以加速度 a 向上运动时，有， ，因为，所以，故 物体仍做匀速下滑运动，C 错误 D 正确； 5.（15 四川卷）如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边缘对 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E1.510 6N/C，方向水平 向右的匀强电场 .带负电的小物体P电荷量是 2.010 6C，质量 m0.25kg，与轨道间动

5、摩 擦因数0.4，P从O点由静止开始向右运动，经过 0.55s 到达A点，到达B点时速度是 5m/s，到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为，且 tan1.2 .P在整个运动过程中始 终受到水平向右的某外力F作用，F大小与P的速率v的关系如表所示 .P视为质点，电荷 量保持不变，忽略空气阻力，取g10 m/s 2，求： （1）小物体P从开始运动至速率为 2m/s 所用的时间； （2）小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功 . 解析:（1）物体P在水平桌面上运动时，竖直方向上只受重力mg和支持力N作用，因此其 滑动摩擦力大小为：fmg1N 根据表格数据可知，物体P在速率v02m/s 时，所受水平

6、外力F12Nf，因此，在进入 电场区域之前， 物体P做匀加速直线运动， 设加速度为a1， 不妨设经时间t1速度为v12m/s， 还未进入电场区域 . 根据匀变速直线运动规律有：v1a1t1 根据牛顿第二定律有：F1fma1 由式联立解得：t10.5s0.55s，所以假设成立 即小物体P从开始运动至速率为 2m/s 所用的时间为t10.5s （2）当物体P在速率v25m/s 时，所受水平外力F26N，设先以加速度a2再加速t2 0.05s 至A点，速度为v2，根据牛顿第二定律有：F2fma2 根据匀变速直线运动规律有：v2v1a2t2 由式联立解得：v23m/s 物体P从A点运动至B点的过程中，

7、由题意可知，所受水平外力仍然为F26N 不变，设位 移为x1，加速度为a3，根据牛顿第二定律有：F2fqEma3 根据匀变速直线运动规律有：2a3x1 由式联立解得：x11m 根据表格数据可知，当物体P到达B点时，水平外力为F3qE3N，因此，离开桌面在水平 fF mv 1 1 2 B v 2 2 v 方向上做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做自由落体运动，设运动至D点时，其水 平向右运动位移为x2，时间为t3，则在水平方向上有：x2vBt3 根据几何关系有：cot 由式联立解得：x2m 所以电场力做的功为：WqE（x1x2） 由 式联立解得：W9.25J 6.（15 安徽卷）图示是粒子（

8、氦原子核）被重金属原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q 是轨迹上的四点， 在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动 .图中所标出的粒子在各 点处的加速度方向正确的是 AM BN CP DQ 答案:C 解析:同种电荷相排斥，库仑力沿两者连线指向受力物体，由牛顿第二定律知，加速度也沿 两者连线指向受力物体 . 7.（15 重庆卷）若货物随升降机运动的图像如题 5 图所示（竖直向上为正） ，则货物受 到升降机的支持力与时间 关系的图像可能是 答案:B 解析：由vt图知：过程为向下匀加速直线运动（加速度向下，失重，Fmg） ；过程 为向下匀速直线（平衡，Fmg） ；过程为向下匀减速直线运动（加速度向上

9、，超重， Fmg） ；过程为向上匀加速直线运动（加速度向上，超重，Fmg） ；过程为向上 匀速直线运动（平衡，Fmg） ；过程为向上匀减速直线运动（加速度向下，失重， Fmg） ；综合各个过程可知 B 选项正确 . 8.（15 新课标 2 卷）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢 .当 2 3 v gt 12 25 vt Ft 机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时， 链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一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两 相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F .不计车厢与铁轨间的摩擦， 每节车厢质量相同

10、， 则这列车厢的节数可能为 A. 8 B.10 C.15 D.18 答案:BC 解析:由设这列车厢的节数为n，P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为m，由牛顿 第二定律可知： mkn F km F )(3 2 ， 解得：nk 5 2 ，k是正整数，n只能是 5 的倍数， 故 B、 C 正确，A、D 错误 9.（15 新课标 2 卷）下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害 .某地有一倾角 为=37（sin37= 5 3 ）的山坡C，上面有一质量为m的石板B，其上下表面与斜坡平行； B上有一碎石堆A（含有大量泥土） ，A和B均处于静止状态，如图所示 .假设某次暴雨中， A浸透雨水后总质

11、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 8 3 ，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 2s 末，B的上表面突然变为光滑，2保持不变 .已知A开始运动时，A离B下边缘的 距离l=27m，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 g=10m/s 2 .求： （1）在 02s 时间内A和B加速度的大小 （2）A在B上总的运动时间 解析： （1） 在 0-2s 内，A和B受力如图所示 由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得: 111 Nf cos 1 mgN . 222 Nf cos 12 mgNN 以

12、沿着斜面向下为正方向，设A和B的加速度分别为，由牛顿第二定律可得： 11 sinmafmg 212 sinmaffmg 联立以上各式可得a1=3m/s 2 a2 =1m/s 2 （2）在t1=2s，设A和B的加速度分别为，则 v1=a1t1=6m/s v2=a2t1=2m/s tt1时，设A和B的加速度分别为 1 a ， 2 a 此时AB之间摩擦力为零，同理可得： 2 1 /6sma 2 2 /2sma 即B做匀减速，设经时间，B的速度减为零，则： 0 222 tav 联立可得t2=1s 在t1+t2时间内，A相对于B运动的距离为 mmtatvtatatvtas2712) 2 1 2 1 () 2 1 2 1 ( 2 2222 2 12 2 2121 2 11 此后B静止不动，A继续在B上滑动，设再经时间后t3，A离开B，则有 2 313211 2 1 )(tattavsL 可得,t3=1s（另一解不合题意，舍去， ） 则A在B上的运动时间为t总. t总=t1+t2+t3=4s (利用下面的速度图象求解，正确的，参照上述答案信参考给分)