高考物理试卷《牛顿第二定律及应用》试题强化练习(2018年最新版)(二)
2018-10-13 00:29:36
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1、选择题 一个小球用细线悬挂在小车上,随小车沿斜面下滑.图中虚线①垂直于斜面,虚线?②平行于斜面,虚线③沿竖直方向.下列说法中正确的是( ) A.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线①重合 B.如果斜面是光滑的,摆线将与虚线③重合 C.如果斜面粗糙且μ<tanθ,摆线将位于②③之间 D.如果斜面粗糙且μ>tanθ,摆线将位于②③之间
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参考答案:A、B如果斜面光滑,根据牛顿第二定律得 对整体:加速度a=MgsinθM=gsinθ方向沿斜面向下. 对小球:合力F合=ma=mgsinθ,则摆线必定与斜面垂直,即摆线与①重合.故A正确,B错误. C、如果斜面粗糙且μ<tanθ,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到,加速度a=Mgsinθ-μMgcosθM=gsinθ-μgcosθ.由于μ<tanθ,则μcosθ<sinθ,a>0,说明加速度方向沿斜面向下,而且a<gsinθ,则摆线位于①与③之间.故C错误. D、如果斜面粗糙且μ>tanθ,μcosθ>sinθ,a<0,说明加速度方向沿斜面向上,摆线位于②与③之间.故D正确. 故选AD.
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 将一个力传感器连接到计算机上,我们就可以测量快速变化的力。图中所示就是用这种方法测得的小滑块在半球形碗内在竖直平面内来回滑动时,对碗的压力大小随时间变化的曲线。从这条曲线提供的信息,可以判断滑块约每隔?秒经过碗底一次,随着时间的变化滑块对碗底的压力?(填“增大”、减小”、“不变”或“无法确定”)。
参考答案:0.6?减小
本题解析:当滑块滑动碗底时压力最大,所以从图中可得T=06s 因为阻力的存在,滑块的速度越来越小,所以到最低点时对碗底的压力越来越小 点评:图像信息题,关键是读懂题意,能从图中挖掘我们所需要的信息
本题难度:简单
3、选择题 如图所示,滑块B放在斜面体A上,B在水平向右的外力F1,以及沿斜面向下的外力F2共同作用下沿斜面向下运动,此时A受到地面的摩擦力水平向左。若A始终静止在水平地面上,则下列说法中正确的是
 A.同时撤去F1和F2,B的加速度一定沿斜面向下 B.只撤去F1,在B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右 C.只撤去F2,在B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的方向可能向右 D.只撤去F2,在B仍向下运动的过程中,A所受地面的摩擦力不变
参考答案:AD
本题解析:本题可以假设从以下两个方面进行讨论. (1)斜劈A表面光滑(设斜面的倾角为θ,A的质量为mA,B的质量为mB)? A、同时撤去F1和F2,物体在其重力沿斜面向下的分力mB?gsinθ的作用下也一定沿斜面向下做匀加速直线运动,故A正确; B、如果撤去F1,使A相对地面发生相对运动趋势的外力大小是FN2sinθ=mB?gcosθsinθ,方向向右.如图a 所示.
 由于mB?gcosθsinθ<(mB?gcosθ+F1sinθ)sinθ,所以A所受地面的摩擦力仍然是静摩擦力,其方向仍然是向左,而不可能向右.故B错误;? C、撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面摩擦力的变化情况要从A受地面摩擦力作用的原因角度去思考,即寻找出使A相对地面发生相对运动趋势的外力的变化情况.通过分析,使A相对地面有向右滑动趋势的外力是(mB?gcosθ+F1sinθ)sinθ.如图b、c所示.与F2是否存在无关.所以撤去F2,在物体B仍向下运动的过程中,A所受地面的摩擦力应该保持不变.故C错误D正确;
 因此,在斜劈表面光滑的条件下,该题的答案应该是AD. (2)斜劈A表面粗糙(设A表面的动摩擦因数为μ) 在斜劈A表面粗糙的情况下,B在F1、F2共同作用下沿斜面向下的运动就不一定是匀加速直线运动,也可能是匀速直线运动.由题意知,在B沿斜劈下滑时,受到A对它弹力FN?和滑动摩擦力f.根据牛顿第三定律,这两个力反作用于A.斜劈A实际上就是在这两个力的水平分力作用下有相对地面向右运动的趋势的.FN?sinθ>fcosθ,又因为f=μFN, 所以FN?sinθ>μFN?cosθ,即μ<tanθ. A、同时撤出F1和F2,由以上分析可知mB?gsinθ>μmB?gcosθ.所以物体B所受的合力沿斜劈向下,加速度方向也一定沿斜劈向下,故A正确; B、如果撤去F1,在物体B仍向下运动的过程中,N=mgcosθ,f=μN,图中假设A受的摩擦力fA方向向左, Nsinθ=fcosθ+fA,则有:fA=Nsinθ-μNosθ=N(sinθ-μcosθ)>0所以斜劈A都有相对地面向右运动的趋势,摩擦力方向是向左.故B错误; CD、又由于F2的存在与否对斜劈受地面摩擦力大小没有影响,故撤去F2后,斜劈A所受摩擦力的大小和方向均保持不变.故C错误D正确;因此,在斜劈A表面粗糙的情况下,本题的正确选项仍然是AD. 故选:AD.
本题难度:困难
4、选择题 地球赤道上的重力加速度为g,物体在赤道上随地球自转的向心加速度为a.卫星甲、乙、丙在如图所示的三个椭圆轨道上绕地球运行,卫星甲和乙的运行轨道在P点相切.不计阻力,以下说法正确的是(?)
 A.如果地球的转速为原来的 倍,那么赤道上的物体将会“飘”起来 B.卫星甲、乙分别经过P点时的速度相等 C.卫星丙的周期最小 D.卫星甲的机械能最大,卫星中航天员始终处于完全失重状态;
参考答案:AC
本题解析:物体在赤道上随地球转动时,根据牛顿定律: ;当物体飘起来的时候,万有引力完全提供向心力,则此时物体的向心加速度为 ,即此时的向心加速度a′=g+a;根据向心加速度和转速的关系有:a=(2πn)2R,a′=(2πn′)2 R可得: ,故A正确;物体在椭圆形轨道上运动,轨道高度超高,在近地点时的速度越大,故B错误;根据开普勒第三定律知,椭圆半长轴越小,卫星的周期越小,卫星丙的半长轴最短,故周期最小.C正确;卫星的机械能跟卫星的速度、高度和质量有关,因未知卫星的质量,故不能确定甲卫星的机械能最大,故D错误.令卫星做匀速圆周运动时,万有引力完全提供圆周运动的向心力,故此时卫星中宇航员处于完全失重状态,但当卫星沿椭圆轨道运动时,卫星所受万有引力不是完全提供卫星的向心力,故卫星中宇航员始终处于完全失重状态是错误的.故选AC.
本题难度:一般
5、简答题 一个质量m=10kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ=0.5,受到一个大小为100N与水平方向成θ=37°的斜向上拉力作用而运动,假设拉力作用的时间为t=1s.(g取10m/s2.已知sin53°=0.8,cos53°=0.6) (1)求1s内拉力做的功; (2)求1s内摩擦力做的功; (3)求1s内合外力做的功.

参考答案:(1)由受力分析 知:FN=G-Fsin37°=100-100×0.6=40N
 由摩擦力公式得:Ff=μFN=0.5×40=20N 由牛顿第二定律:F合=Fcos37°-Ff=ma 解得:a=6m/s2 由位移公式可得x=12at2=12×6×12=3m 故1s内拉力做的功:WF=Fxcos37°=100×3×0.8=240J (2)WFf=Ffxcos180°=20×3×(-1)=-60J (3)W合=F合x=max=10×6×3=180J 答:(1)1s内拉力做的功为240J; (2)1s内摩擦力做的功为-60J; (3)1s内合外力做的功为180J.
本题解析:
本题难度:一般
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