2000-2010年全国高考物理试题分类汇编(中篇)(三)牛顿运动定律

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h，所以a上升的最大高度为h+h′= h，则B正确。 第3题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（北京卷）) 题目 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理进行分析和判断。例如从解的物理量单位，解随某些已知量变化的趋势，解在一些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= ，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 ＝0 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，这符合实验结论，说明该解可能是对的 C.当M＞＞m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m＞＞M时，该解给出a≈ ，这符合预期的结果，说明该解可能是对的 答案 D 解析：D项中a= ,当θ＜90°时，sinθ＜1，此时a= ＞g,这是不可能出现的，因此，D项错误，为应选项，A、B、C均正确，不选。 第4题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（广东卷）) 题目 汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧。两车沿半径方向受到的摩擦力分别为f甲和f乙。以下说法正确的是（    ） A.f甲小于f乙                                       B.f甲等于f乙 C.f甲大于f乙                                       D.f甲和f乙大小均与汽车速率无关 答案 A 解析：由牛顿第二定律得f=m ,当v相同时，f∝ ,因r甲＞r乙,所以f甲＜f乙,A对,B、C、D.错。 第5题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（理科使用）（广东卷）) 题目 质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落。在某时刻受到的空气阻力为f，加速度为a= g，则f的大小是…（    ） A.f= mg                  B.f= mg             C.f=mg            D.f= mg 答案 B 解析：某时刻由牛顿第二定律得mg-f=m· g 所以f= mg，故B正确,A、C、D.错误。 第6题(2008年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（文科使用）（广东卷）) 题目 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.a＜g                 B.a=g                C.g＜a＜2g           D.a=2g 答案 B    由题知，砝码只受重力和绳的拉力，T=mg，当绳中拉力为2T时，由牛顿第二定律知，a= =g，故B项正确。 第7题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川卷）) 题目 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 答案 AD 解析：F=mgsinα-μmgcosα=mg(sinα-μcosα)为定值，不随时间变化，A对；a= =g(sinα-μcosα)，v=at=g(sinα-μcosα)t，v是t的正比例函数，B错；s= at2，s是t的二次函数，C错；以物体下滑的初位置为零势能点，则物体的机械能为E=-mgh+ mv2=-mg·ssinα+ m(at)2= (a-gsinα)t2，可见E是t2的二次函数，D正确。 第8题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（山东卷）) 题目 质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动，v-t图象如图所示。由此可求 A.前25s内汽车的平均速度 B.前10 s内汽车的加速度 C.前10 s内汽车所受的阻力 D.15～25 s内合外力对汽车所做的功 答案 ABD 解析：由题图知，汽车25 s内的位移为s= ×10 m+20×5 m+ ×10 m=450 m，故前25 s内汽车平均速度 可求，A正确；由题图知前10 s内汽车做初速度为0的匀加速直线运动，a= m/s2=2 m/s2，B正确；结合题图分析，因牵引力未知，故前10 s内汽车所受阻力无法求得，C错误；由题干条件和动能定理可知，W合= mv22- mv12,故15—25 s内合外力对汽车所做的功可求得，D.正确。 第9题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（山东卷）) 题目 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：因箱子下落过程中受空气阻力为f=kv2，故物体下落过程的加速度a= ，当v=0时，a=g，v≠0时a＜g，对箱内物体，mg-N=ma，故v=0时，N=0，当v≠0时,N=m（g-a）＞0,故A、B错误；因箱子下落过程为变加速运动，箱子接近地面时v最大，阻力f最大，加速度a最小，由N=m（g-a）知物体对箱子的压力最大，故C正确；若下落距离足够长，当f=mg时箱子做匀速运动，a=0，则N=mg，故D.错误。 第10题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷）) 题目 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都静止时相比，此时可能 A．a与b之间的压力减少，且a相对b向下滑动 B．a与b之间的压力增大，且a相对b向上滑动 C．a与b之间的压力增大，且a相对b静止不动 D．b与地面之间的压力不变，且a相对b向上滑动 答案 BC 解析：因为b与平面间有摩擦，当给b一向左的初速度后，b开始向左做减速运动，而a由于受到b的作用力后也向左做减速运动，其加速度向右，所以a受的弹力变大，由于惯性，a相对b有向上滑动的趋势或向上滑动，所以B、C正确，A、D错误. 第11题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷）) 题目 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 答案 AB 解析：若小车向左做减速运动时，N可能为零所以A正确。若小车向左做加速运动时，T可能为零即B正确。若小车向右做加速运动时N可能为零，则C错误。若小车向右做减速运动时，T也可能为零，则D.错误。 第12题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（全国Ⅰ）) 题目 18.如图所示，在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为 的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图（a）、（b）、（c）、（d）所示的四种方式随时间变化（图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正） 已知此物体在t＝0时速度为零，若用 分别表示上述四种受力情况下物体在3秒末的速率，则这四个速率中最大的是 A.                           B.                    C.                     D. 答案 C 解析：设物体所受重力为mg，规定沿斜面向上为正方向，由动量定理得 A.Δp1=I1=－0.5mg×2+0.5mg×1－mgsin30°×3=－2mg； B.Δp2=I2=0.5mg×1－0.5mg×1－mgsin30°×3=-1.5mg； C.Δp3=I3=－0.5mg×2－mgsin30°×3=－2.5mg； D.Δp4=I4=－0.5mg×2+mg×1－mgsin30°×3=－1.5mg。 因为C中Δp3绝对值最大，且t=0时速度为零，所以C中物体速率最大，即C正确。 第13题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）) 题目 6.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是 .现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为 （A）                （B）            （C）                （D） 答案 B 解析：对右端一组物体分析受力，由牛顿第二定律，结合整体法、隔离法可得 F=6ma                                                                                                                    ① F-μmg=2ma                                                                                                           ② μmg-T=ma                                                                                                             ③ ①②③联立可得T= μmg 所以B正确，A、C、D错误.   第14题(2007年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（文科使用）（广东卷新课标）) 题目 57.如图9，水平桌面上的物体A和B通过轻绳相连，在水平外力F的作用下做匀速直线运动。已知绳中拉力为T，桌面对两物体的摩擦力分别是fA和fB，则有（    ） 图9 A.F=fA+fB+T                                                   B.F=fA+fB-T C.F=fB                                                            D.T=fA 答案 D 解析：以A、B整体为研究对象做受力分析，可知水平方向F=f​A+fB，则A、B、C三项均错；对A受力分析可知水平方向T=fA，即D项对。 第15题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（山东卷新课标）) 题目 17.下列实例属于超重现象的是 A.汽车驶过拱形桥顶端 B.荡秋千的小孩通过最低点 C.跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 D.火箭点火后加速升空 答案 BD 解析：汽车驶过拱形桥顶端，有竖直向下的加速度，汽车处于失重状态，A错；荡秋千的小孩通过最低点时，有竖直向上的加速度，小孩处于超重状态，B正确；跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动，运动员只受重力，有竖直向下的重力加速度g，处于完全失重状态，C错；火箭点火后加速升空，有竖直向上加速度，处于超重状态，故D正确。 第16题(2007年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（山东卷新课标）) 题目 7.2007年4月29日，一场声势浩大的“全国亿万学生阳光体育运动”拉开了序幕。小刚所在班级要求每个同学选择一项喜欢的体育锻炼项目，积极参与这项运动。他所选的项目需要速度与爆发力，其技术动作的顺序是：预备→助跑→起跳→腾空→挺身→落地→起身→向前走。小刚所选项目是 A.跳远                B.跳水                  C.跳箱                  D.篮球 答案 A 第17题(2007年普通高等学校夏季招生考试综合能力测试（山东卷新课标）) 题目 41.“饰素纸以成鸟，象飞鸢之戾空”。据传先秦墨子曾为了运输之用花三年时间制造出木鸢，后来出现了用于娱乐活动的纸鸢，即现在的风筝。关于风筝放飞，下列说法不正确的是 A.风筝迎风面的空气压强大于背风面 B.风筝线具有保持风筝平衡的作用 C.只有当风筝的迎风面与风向构成一定角度时，才能产生升力 D.当风筝升到一定高度，剪断风筝线可使其不断升高 答案 D 第18题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷新课标）) 题目 1、16世纪末，伽利略用实验和推理，推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论，开启了物理学发展的新纪元。在以下说法中，与亚里士多德观点相反的是 A.四匹马拉车比两匹马拉的车跑得快：这说明，物体受的力越大，速度就越大 B.一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来，这说明，静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C.两物体从同一高度自由下落，较重的物体下落较快 D.一个物体维持匀速直线运动，不需要受力 答案 D 解析：亚里士多德的观点是力是维持物体运动的原因，受力越大，运动越快；伽利略用实验和推理，提出运动是物体的固有性质，物体的运动并不需要力维持.故选D.   第19题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷新课标）) 题目 10、游乐园中，乘客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉，下列描述正确的是 A.当升降机加速上升时，游客是处在失重状态 B.当升降机减速下降时，游客是处在超重状态 C.当升降机减速上升时，游客是处在失重状态 D.当升降机加速下降时，游客是处在超重状态 答案 BC 解析：由超、失重概念知，加速度竖直向上时游客为超重状态，加速度竖直向下时游客为失重状态，故BC正确，AD错误.   第20题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（宁夏卷新课标）) 题目 15、下列说法正确的是 A.行星的运动和地球上物体的运动遵循不同的规律 B.物体在转弯时一定受到力的作用 C.月球绕地球运动时受到地球的引力和向心力的作用 D.物体沿光滑斜面下滑时受到重力、斜面的支持力和下滑力的作用 答案 B 解析：由牛顿力学知识知行星的运动和地球上物体的运动均为宏观物体的运动,遵循相同的规律,故A错误;物体在转弯时做的是曲线运动,速度的方向一定变化,所以一定受到合外力作用,故B正确;月球绕地球运动只受地球的引力,向心力由地球的引力提供,故C错误;物体沿光滑斜面下滑,受重力、斜面支持力两个力作用,无“下滑力”,故D错误。 第21题(2006年普通高等学校夏季招生考试物理广东卷（新课程）) 题目 1．下列对运动的认识不正确的是 A．亚里士多德认为物体的自然状态是静止的，只有当它受到力的作用才会运动 B．伽利略认为力不是维持物体速度的原因 C．牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动 D．伽利略根据理想实验推论出，如果没有摩擦，在水平面上的物体，一旦具有某一个速度，将保持这个速度继续运动下去 答案 A 第22题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综四川卷（新课程）) 题目 21.质量不计的弹簧下端固定一小球。现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样的大小的加速度a（a＜g＝分别向上、向下做匀加速直线运动。若忽略空气阻力，弹簧的伸长分别为x1、x2；若空气阻力不能忽略且大小恒定，弹簧的伸长分别为 、 。则 A. +x1=x2+           B. +x1＜x2+ C. + =x1+x2          D. + ＜x1+x2 答案 C 解析：忽略空气阻力，小球向上匀加速直线运动，由牛顿第二定律得： ，小球向下匀加速直线运动， ；将两式相减，得到 ，空气阻力不能忽略，小球向上匀加速直线运动， ，小球向下匀加速直线运动， ； 仍将两式相减，得到 ，所以C选项正确。   第23题(2008年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川延考卷）) 题目 水平面上有一带圆弧形凸起的长方形木块A，木块A上的物体B用绕过凸起的轻绳与物体C相连，B与凸起之间的绳是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物体B上，恰使物体A、B、C保持相对静止，如图。已知物体A、B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计所有的摩擦，则拉力F应为多大？ 答案 设绳中张力为T，A、B、C共同的加速度为a，与C相连部分的绳与竖直线夹角为a，由牛顿运动定律，对A、B、C组成的整体有 ：                  ① 对B有                   ② 对C有                  ③                         ④ 联立①②式解得                              ⑤ 联立③④式解得                                                         ⑥ 联立⑤⑥式解得                                                                 ⑦ 联立①⑦式解得                                                       ⑧   第24题(2008年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷）) 题目 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g＝9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量． 答案 101 kg 解析：设堵住漏洞后，气球的初速度为v0，所受的空气浮力为f，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为m，由牛顿第二定律得 mg-f=ma                                                   ① 式中a是气球下降的加速度.以此加速度在时间t内下降了h,则 h=v0t+ at2                                               ② 当向舷外抛掉质量为m′的压舱物后，有 f-(m-m′)g=(m-m′)a′                                         ③ 式中a′是抛掉压舱物后气球的加速度.由题意，此时a′方向向上 Δv=a′Δt                                                  ④ 式中Δv是抛掉压舱物后气球在Δt时间内下降速度的减少量.由①③得 m′=m                                                ⑤ 将题设数据 m=990 kg,v0=1 m/s,t=4 s,h=12 m,Δt=300 s, Δv=3 m/s,g=9.89 m/s2 代入②④⑤式得 m′=101 kg.   第25题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）) 题目 13.如题13（a）图，质量为M的滑块A放在气垫导轨B上，C为位移优传感器，它能将滑块A 到传感器C的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块A的位移－时间（s-t）图象和速率－时间（v-t）图象.整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度h.（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字）.   题13（a）图 （1）现给滑块A 一沿气垫导轨向上的初速度，A的v-t图线如题13（b）图所示.从力线可得滑块A下滑时的加速度a＝         m/s2,摩擦力对滑块A运动的影响         .（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”） （2）此装置还可用来验证牛顿第二定律.实验时通过改变         ，可验证质量一定时，加速度与力成正比关系；通过改变         ，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系. （3）将气垫导轨换成滑板，滑块A换成滑块A′,给滑块A′一沿滑板向上的初速度，A′的s-t图线如题13（c）图.图线不对称是由于         造成的，通过图线可求得滑板的倾角 ＝         （用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数 ＝         .   题13（b）图 题13（c）图 答案 (1)  6     不明显，可忽略 (2)斜面高度h      滑块A的质量M及斜面的高度h,且使Mh不变 (3)滑动摩擦力   arcsin 0.6 (arcsin 0.57 -arcsin 0.64都算对) 0.3 (0.2～0.4都算对) 解析：（1）a= ≈ m·s-2=6 m·s-2；由上滑及下滑的v-t图象的近似对称，a值近似相等知，摩擦力很小，可忽略. （2）改变斜面的高度，可改变物体所受的下滑力，即可验证a∝F（m一定时）；同理，改变滑块质量M和斜面高度h，使Mh保持不变，可验证a∝ 的关系，因为Mgsinθ=Mg = Mh，Mh不变即物块所受合力不变. （3）由图象可知s1=0.64 m=s2 t1=0.4 s，t2=0.6 s 则s1= g（sinθ+μcosθ）t12                                                                                  ① s2= g（sinθ-μcosθ）t22                                                                                       ② 联立可得θ=arcsin0.6，μ=0.3. 第26题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）) 题目 15.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角 ＝45°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角 ＝14°.如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M. （取重力加速度g=10m/s2；sin14°≈0.242；cos14°≈0.970） 答案 直升机取水，水箱受力平衡 T1sinθ1-f=0  ① T1cosθ1-mg=0 ② 由①②得 f=mgtanθ1  ③ 直升机返回，由牛顿第二定律 T2sinθ2-f=(m+M)a  ④ T2cosθ2-(m+M)g=0  ⑤ 由④⑤得，水箱中水的质量   M＝4.5×103kg. 第27题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（江苏卷）) 题目 19.如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环.棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力kmg（k＞1）.断开轻绳，棒和环自由下落.假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，无动能损失.棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计.求： （1）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，环的加速度. （2）从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间，棒运动的路程S. （3）从断开轻绳到棒和环都静止，摩擦力对环及棒做的总功W. 答案 (1)设棒第一次上升过程中，环的加速度为a环 环受合力  F环＝kmg-mg① 由牛顿第二定律 F环＝ma环② 由①②得a环＝(k-1)g,方向竖直向上 (2)设以地面为零势能面，向上为正方向，棒第一次落地的速度大小为v1 由机械能守恒 解得 设棒弹起后的加速度a棒 由牛顿第二定律a棒＝-(k+1)g 棒第一次弹起的最大高度 解得 棒运动的路程 (3)解法一 棒第一次弹起经过t1时间，与环达到相同速度 环的速度 棒的速度 环的位移 棒的位移 解得 棒环一起下落至地 解得 同理，环第二次相对棒的位移 x2=h环2-h棒2 …… 环相对棒的总位移 x=x1+x2+……+xn+…… W＝kmgx 得 (3)解法二 设环相对棒滑动距离为l 根据能量守恒 mgH+mg(H+l)=kmgl 摩擦力对棒及环做的总功 W＝-kmgl 解得 第28题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（上海卷）) 题目 A类题（适合于使用一期课改教材的考生） 19A.宇航员在地球表面以一定初速度竖直上抛一小球，经过时间t小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间5t小球落回原处.（取地球表面重力加速度g＝10m/s2，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度g′； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为R星：R地＝1：4，求该星球的质量与地球质量之比M星：M地. B类题（适合于使用二期课改教材的考生） 19B.固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g＝10m/s2.求： （1）小环的质量m； （2）细杆与地面间的倾角a. 答案 19A. 解：（1） ，所以g′＝ g＝2m/s2， （2） ，所以 ，可解得：M星：M地＝1×12：5×42＝1：80 19B. 解：由图得： ＝0.5m/s2， 前2s有：F2－mg sinα＝ma，2s后有：F2＝mg sinα，代入数据可解得：m＝1kg，α＝30°. 第29题(2007年普通高等学校夏季招生考试理科综合能力测试（四川卷）) 题目 24.如图所示，一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为 E =1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ＝30°角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球 A ，电荷量Q＝+4.5×10-6C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动， 电荷量q＝+1.0 ×10-6 C，质量m＝1.0×10-2 kg 。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k＝9.0×10 9N·m2/C2，取 g =l0m / s2） （1）小球B开始运动时的加速度为多大？ （2）小球B 的速度最大时，距 M 端的高度 h1为多大？ （3）小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2＝0.6l m 时，速度为v＝1.0m / s ，求此过程中小球 B 的电势能改变了多少？ 答案 解：（1）开始运动时小球B受重力、库仑力、杆的弹力和电场力，沿杆方向运动，由牛顿第二定律得 mg- -qEsinθ=ma　　① 解得a=g- 　　② 代入数据解得a=3.2m/s2　　　③ （2）小球B速度最大时合力为零，即 +qEsinθ=mg　　④ 解得 　　⑤ 代入数据解得h1=0.9 m　　⑥ （3）小球B从开始运动到速度为v的过程中，设重力做功为W1，电场力做功为W2，库仑力做功为W3，根据动能定理有 W1+W2+W3＝ mv2　　⑦ W1＝mg(L-h2)　　⑧ W2＝-qE(L- h2)sinθ　　⑨ 解得W3= mv2-mg(L- h2)+qE(L- h2)sinθ　　⑩ 设小球B的电势能改变了△Ep，则 △Ep＝－(W2+W3)　　 △Ep＝mg(L- h2)- mv2　　 △Ep＝8.4×10-2 J　　 第30题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷新课标）) 题目 14、现要验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下：一倾角可以调节的长斜面（如图）、小车、计时器一个、米尺。 (1)填入适当的公式或文字，完善以下实验步骤（不考虑摩擦力的影响）： ①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2，记下所用的时间t。 ②用米尺测量A1与A2之间的距离s，则小车的加速度a＝             。 ③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg，则小车所受的合外力F＝                。 ④改变              ，重复上述测量。 ⑤以h为横坐标，1/t2为纵坐标，根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线，则可验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。 (2)在探究如何消除上述实验中摩擦阻力影响的过程中，某同学设计的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 是： ①调节斜面倾角，使小车在斜面上匀速下滑。测量此时A1点相对于斜面底端A2的高度h0。 ②进行⑴中的各项测量。 ③计算与作图时用（h－h0）代替h。 对此方案有以下几种评论意见： A.方案正确可行。 B.方案的理论依据正确，但利用所给的器材无法确定小车在斜面上是否做匀速运动。 C.方案的理论依据有问题，小车所受摩擦力与斜面倾角有关。 其中合理的意见是               。 答案 (1)②         ③            ④斜面倾角（或填h的数值） (2)C 解析：（1）②小车在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动，由s= at2得a= . ③小车在垂直斜面方向合力为零，故小车所受合外力为F合=mgsinθ=mg . ④改变斜面的倾角，或改变高度h，可改变小车所受的合外力，以测定不同倾角时小车的加速度. （2）小车在斜面上受力如图所示. 因N－mgcosθ=0，f=μN 所以f=μmgcosθ,故小车所受滑动摩擦力是变力.随θ角变大而减小，故合理的意见是C.   第31题(2007年普通高等学校夏季招生考试物理（海南卷新课标）) 题目 16、如图所示，一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B，以速度v1＝30 m/s进入向下倾斜的直车道。车道每100 m下降2 m。为了使汽车速度在s＝200 m的距离内减到v2＝10 m/s，驾驶员必须刹车。假定刹车时地面的摩擦阻力是恒力，且该力的70％作用于拖车B，30％作用于汽车A。已知A的质量m1＝2000 kg，B的质量m2＝6000 kg。求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。取重力加速度g＝10 m/s2。 答案 汽车沿倾斜车道作匀减速运动，有： 用F表示刹车时的阻力，根据牛顿第二定律得： 式中： 设刹车过程中地面作用于汽车的阻力为f，依题意得： 用fN表示拖车作用汽车的力，对汽车应用牛顿第二定律得： 联立以上各式解得： 第32题(2006年普通高等学校夏季招生考试理综全国卷Ⅰ（新课程）) 题目 24.一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为μ。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。 答案   解析:根据“传送带上有黑色痕迹”可知，煤块与传送带之间发生了相对滑动，煤块的加速度a小于传送带的加速度a0。根据牛顿定律，可得     a=μg     设经历时间t，传送带由静止开始加速到速度等于v0，煤块则由静止加速到v，有     v0=a0t     v=at     由于a＜a0，故v＜v0，煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间t′，煤块的速度由v增加到v0，有     v=v+at′     此后，煤块与传送带运动速度相同，相对于传送带不再滑动，不再产生新的痕迹。     设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中，传送带和煤块移动的距离分别为s0和s，有     s0= a0t2+v0t'     s=     传送带上留下的黑色痕迹的长度l=s0－s     由以上各式得l= 第33题(2006年普通高等学校夏季招生考试物理上海卷) 题目 22．如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进人磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进人磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动．求：  （1）线框在下落阶段匀速进人磁场时的速度V2；  （2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度V1；  （3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q． 答案 解：（1）下落阶段匀速进入， （2）由动能定理知， 由以上两式及第（1）问结果得： （3）分析线框在穿越磁场的过程，设刚进入磁场时速度为v0，由功能关系有：