2013年高考物理_试题分类解析_精校版_专题3_牛顿运动定律

2013年全国各地高考 物理试 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 分类 （含解析） 专题三、牛顿运动定律 1．（2013高考上海物理第6题）秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 (A)在下摆过程中 (B)在上摆过程中 (C)摆到最高点时 (D)摆到最低点时 答案：D 解析：当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大，吊绳最容易断裂，选项D正确。 2. （2013全国新课标理综II第14题）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之间关系的图象是 .【答案】C 【命题意图】本题考查摩擦力、牛顿第二定律、图象等基础 知识点 高中化学知识点免费下载体育概论知识点下载名人传知识点免费下载线性代数知识点汇总下载高中化学知识点免费下载 ，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。 【解题思路】设物体所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F作用下，物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F-f=ma，F= ma+f，所以能正确描述F与a之间关系的图象是C，选项C正确ABD错误。 【命题分析】此题从最常见的情景出发命题，应用最基础的知识，使物理更贴近生活，贴近实际。 3．（2013高考浙江理综第19题）如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s2 。关于热气球，下列说法正确的是 A．所受浮力大小为4830N B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N 答案：AD 解析：热气球离开地面后地面后做加速度逐渐减小的加速运动，对热气球从地面刚开始竖直上升时，由牛顿第二定律，F-mg=ma，解得所受浮力大小为4830N，选项A正确。加速上升过程中所受空气阻力逐渐增大，选项B错误。由于做加速度逐渐减小的加速运动，热气球从地面开始上升10s后的速度小于5m/s，选项C错误。由平衡条件可得，F-mg-f=0，以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为f=F-mg=4830N -4600N =230N，选项D正确。 4．（2013高考安徽理综第14题）如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为FN分别为（重力加速度为g） A． T=m (gsinθ+ acosθ)，FN= m(gcosθ- asinθ) B． T=m(gsinθ+ acosθ) ，FN= m(gsinθ- acosθ) C． T=m(acosθ- gsinθ) ，FN= m(gcosθ+ asinθ) D． T=m(asinθ- gcosθ) ，FN= m(gsinθ+ acosθ) 【答案】A 【 解析】将绳子的拉力T和斜面弹力FN分解为 水平方向和 竖直方向 Tcosθ- FN sinθ=ma ① Tsinθ- FN cosθ=mg ② 联立两式解方程组，得T=m(gsinθ+ acosθ) ，FN= m(gcosθ- asinθ)，选项A正确； 5.（15分）（2013高考山东理综第22题）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，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θ=30o，物块与斜面之间的动摩擦因数 EMBED Equation.3 。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？ 解析：（1）设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得： L= v0t+ at2， ① v= v0+at， ② 联立①②式，代入数据解得：a=3m/s2，③ v=8m/s。④ （2）设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面之间的夹角为α。受力分析如图所示。由牛顿第二定律得： Fcosα-mgsinθ-Ff=ma， ⑤ Fsinα+FN-mgcosθ=0， ⑥ 又Ff=μFN。 ⑦ 联立解得：F= 。⑧ 由数学知识得：cosα+ sinα= sin(60°+α)， ⑨ 由⑧⑨式可知对应的F最小值的夹角α=30° ⑩ 联立③⑧⑩式，代入数据得F的最小值为：Fmin= N。 6.（19分）（2013高考福建理综第21题）质量为M、长为 L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g，不计空气影响。 (1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小： (2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示。 ①求此状态下杆的加速度大小a； ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？ 解析：（1）如图1，设平衡时绳子拉力为T，有：2Tcosθ-mg=0， 由图可知，cosθ= 。 联立解得：T= mg。 （2）①此时，对小铁环受力分析如图2，有：T’ sinθ’=ma， T’+T’ cosθ’-mg=0， 由图知，θ’=60°，代入上述二式联立解得：a= g。 ②如图3，设外力F与水平方向成α角，将杆和小铁环当成一个整体，有 Fcosα=(M+m)a Fsinα-(M+m)g=0 联立解得：F= (M+m)g，tanα= （或α=60°） 7. （2013全国新课标理综II第25题）（18分）一长木板在水平面上运动，在t=0时刻将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，以后木板运动的速度---时间图象如图所示。已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=10m/s2，求： （1）物块与木板间、木板与地面间的动摩擦因数。 （2）从t=0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。 【命题意图】 本题主要考查牛顿运动定律，匀变速直线运动规律、速度图象、叠加体及其相关知识，意在考查考生灵活应用相关知识解决问题的能力。 解：（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，次过程一直持续到物块和木板具有共同速度为止。 由图可知，在t1=0.5s时，物块和木板的速度相同，设t=0到t=t1时间间隔内，物块和木板的加速度分别为a1和a2，则 a1= v1/ t1，① a2=(v0- v1)/ t1，② 式中v0=5m/s，v1=1m/s分别为木板在t=0、t=t1时速度的大小。 设物块和木板的质量为m，物块和木板间、木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，由牛顿第二定律得： μ1mg=ma1，③ (μ1+2μ2)mg=ma2，④ 联立①②③④式解得：μ1=0.20，⑤ μ2=0.30.，⑥ （2）在t1时刻后，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a1’和a2’，则由牛顿第二定律得：f=m a1’，⑦ 2μ2mg-f=ma2’。 ⑧ 假设f<μ1mg.则a1’=a2’。 由⑤⑥⑦⑧式得f=μ2mg >μ1mg，与假设矛盾，故f=μ1mg ⑨ 由⑦⑨式知，物块加速度大小a1’=a1.物块的v---t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： s1=2× ，⑩ s2= t1+ ，⑾ 物块相对于木板位移的大小为s= s2- s1。⑿ 联立①⑤⑥⑧⑨⑩⑾⑿解得：s=1.125m。 20时时块与⑨⑩⑨⑩②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 【 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 技巧】解答叠加体的运动要隔离物体受力分析，对某个物体应用牛顿第二定律列出相关方程联立解得。 8．（2013高考上海物理第31题）(12分)如图，质量为M、长为L、高为h的矩形滑块置于水平地面上，滑块与地面间动摩擦因数为μ；滑块上表面光滑，其右端放置一个质量为m的小球。用水平外力击打滑块左端，使其在极短时间内获得向右的速度v0，经过一段时间后小球落地。求小球落地时距滑块左端的水平距离。 解析：滑块上表面光滑，小球水平方向不受力的作用，故当滑块的左端到达小球正上方这段时间内，小球速度始终为零，则对于滑块： a= , v1= = . 当滑块的左端到达小球正上方后，小球做自由落体运动，落地时间t= 滑块的加速度a’=μg ①若此时滑块的速度没有减小到零，在t时间内滑块向右运动的距离为： s=v1t- a’t2= EMBED Equation.3 - μg( )2= EMBED Equation.3 -μh。 ②若在t时间内滑块已经停下来，则：s‘= = - L。 9。(2013高考江苏物理第14题)（16分）如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。 若砝码和纸板的质量分别为 和 ，各接触面间的动摩擦因数均为μ。 重力加速度为g。 （1）当纸板相对砝码运动时，求纸板所受摩擦力的大小； （2）要使纸板相对砝码运动，求所需拉力的大小； （3）本实验中， =0.5kg， =0.1kg， μ=0.2，砝码与纸板左端的距离d=0.1m，取g=10m/s2。 若砝码移动的距离超过 =0.002m，人眼就能感知。 为确保实验成功，纸板所需的拉力至少多大？ 解析. (1)砝码对纸板的摩擦力 桌面对纸板的摩擦力 解得 (2)设砝码的加速度为 ,纸板的加速度为 ,则 发生相对运动 解得 (3)纸板抽出前,砝码运动的距离 纸板运动的距离 纸板抽出后，砝码在桌面上运动的距离 由题意知 解得 代入数据得 F=22.4N。 10. （2013高考天津理综物理第10题）(16分）质量为m=4kg的小物块静止于水平地面上的A点，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μ=0.2,g取10m/s2,，求： (l）物块在力F作用过程发生位移xl的大小： (2）撤去力F后物块继续滑动的时间t。 解析：（1）设物块受到的滑动摩擦力为F1，则F1=μmg 根据动能定理，对物块由A到B的整个过程，有：Fx1-F1x=0. 代入数据解得：x1=16m。 （2）设刚撤去力F时物块的速度为v，此后物块的加速度为a，滑动的位移为x2，则 x2=x- x1。 由牛顿第二定律得：F1=ma， 由匀变速直线运动规律得，v2=2ax2， 以物块运动方向为正方向，由动量定理，得-F1t=0-mv， 代入数据解得：t=2s。 PAGE 1 _1432393185.unknown _1432901694.unknown _1432902838.unknown _1432965435.unknown _1432965580.unknown _1432965553.unknown _1432965150.unknown _1432964963.unknown _1432962576.unknown _1432962676.unknown _1432962531.unknown _1432902036.unknown _1432902796.unknown _1432901781.unknown _1432801015.unknown _1432801230.unknown _1432801513.unknown _1432801206.unknown _1432393380.unknown _1432393460.unknown _1432800529.unknown _1432393500.unknown _1432393431.unknown _1432393258.unknown _1432393310.unknown _1432393213.unknown _1432392911.unknown _1432393061.unknown _1432393105.unknown _1432393136.unknown _1432393079.unknown _1432392993.unknown _1432393016.unknown _1432392955.unknown _1432301002.unknown _1432390839.unknown _1432390990.unknown _1432390825.unknown _1432234252.unknown _1432277736.unknown _1432277795.unknown _1432277675.unknown _1432234209.unknown