高考物理知识点总结《牛顿第二定律及应用》高频试题预测(2019年最新版)(二)
2019-06-28 05:49:31
【 大 中 小】
1、选择题 2013年6月我国宇航员在天宫一号空间站中进行了我国首次太空授课活动,其中演示了太空“质量测量仪”测质量的实验,助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动机构的弹簧拉到指定位置,如图所示.松手后,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力,使弹簧回到初始位置,同时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和所用时间.这样,就测出了聂海胜的质量--74kg.下列关于“质量测量仪”测质量的说法正确的是( ) A.测量时仪器必须水平放置 B.测量时仪器必须竖直放置 C.其测量原理根据万有引力定律 D.其测量原理根据牛顿第二定律
|

参考答案:A、因为航天员处于完全失重状态,测量仪器不论在什么方向上,弹簧凸轮机构产生恒定的作用力都是人所受的合力.适用测量时一起的位置不一定需水平、也不一定需竖直.故A、B错误. C、天宫中的质量测量仪,应用的物理学原理是牛顿第二运动定律:F(力)=m(质量)×a(加速度).质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F,同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t,计算出加速度a=△v△t,再根据牛顿第二定律就能够计算出物体的质量.故C错误,D正确. 故选:D.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 如图所示,质量m=1kg的小物体从倾角θ=37°的光滑斜面上A点静止开始下滑,经B点后进入粗糙水平面(经过B点时速度大小不变而方向变为水平).AB=3m.求: (1)若小物体在BC面上滑行的时间为2s,则小物体与地面间的动摩擦因数μ多大? (2)若在小物体上始终施加一个水平向左的恒力F,小物体恰能从A点静止出发,沿ABC到达水平面上的C点停止,BC=7.6m.求F的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
参考答案:(1)从A到B列动能定理: mgHAB=12mVB2-0? VB=
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 (14分)泥石流是在雨季由于暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,它的面积、体积和流量都较大。泥石流流动的全过程虽然只有很短时间,但由于其高速前进,具有强大的能量,因而破坏性极大。某课题小组对泥石流的威力进行了模拟研究,他们设计了如下的模型:在水平地面上放置一个质量为m=5kg的物体,让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力F随位移变化如图所示,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ=0.6,g=10m/s2。
 (1)物体在运动过程中的最大加速度为多少? (2)在距出发点多远处,物体的速度达到最大? (3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
参考答案:(1) (2) (3) 
本题解析:(1)当推力F最大时,加速度最大。? ① 由牛顿第二定律,得
? ②
? ③ (2)由图像可知:F随x变化的函数方程为
? ④ 速度最大时,合外力为零。 即 ?⑤ 所以 ?⑥ (3)位移最大时,末速度一定为0 由动能定理可得
? ⑦ 由图像可知,力F做的功为
? ⑧ 所以 ?(用分数表示同样给分)? ⑨ 评分标准:②④⑤⑦⑧每式2分,①③⑥⑨每式1分
本题难度:一般
4、简答题 在2012年元旦晚会上,河北杂技团表演了杂技“大球扛杆”.在一个大球上竖立一根直杆,演员在直杆上做了楮彩表演.如阁所示.假设直杆与大球之间有一压力传感器.一个质量为50kg的演员匀速向上运动时传感器显示压力为600N;演员从直杆最上端由静止开始向下匀加速运动一段时间后又匀减速运动一段时间速度减小到零,静止在距直杆底端 处.已知在演员向下运动时传感器显示的最大压力为700N,最小压力为500N,直杆长度为12m,g取10m/S2.求: (1)直杆的质量; (2)演员下降过程屮加速、减速的加速度; (3)演员向下运动的平均速度.

参考答案:(1)设直杆质量为m0,由牛顿第三定律知,传感器显示压力等于大球对直杆的支持力. 演员匀速向上运动时,对于演员和直杆整体,由平衡条件: m0g+mg=F0 解得:m0=F0g-m=60010-50=10(kg). (2)设演员向下运动的加速度为a,由牛顿第三定律,传感器显示的最大压力F1=700N等于大球对直杆的最大支持力对直杆,由平衡条件得演员到直杆向下的摩擦力f1=F1-m0g=700-10×10=600(N) 由牛顿第三定律,直杆对演员向上的摩擦力等于600N 对演员,由牛顿第二定律:f1-mg=ma1 解得匀减速向下运动的加速度大小为 a1=f1-mgm=600-50×1050=2(m/s2) 由牛顿第三定律,传感器显示的最小压力F2=500N等于大球对直杆的最小支持力 对杆杆,由平衡条件得演员对直杆向下的摩擦力 f2=F2-m0g=500-10×10=400(N) 由牛顿第三定律,直杆对演员向上的摩擦力等于400N 对演员,由牛顿第二定律:mg-f2=ma2 解得匀加速向下运动的加速度大小为a2=mg-f2m=50×10-40050=2(m/s2) 演员下降过程中加速、减速的加速度大小均为2m/s2,方向相反. (3)由第(2)问知演员匀加速运动和匀减速运动加速度大小相等,两个过程的位移大小相等,由题分析得知:位移为s=4m. 设演员加速运动时间为t,由题述可知: s=12at2, 解得:t=
本题解析:
本题难度:一般
5、选择题 如图所示,三个质量相同,形状相同的斜面,放在地面上。另有三个质量相同的小物体分别从斜面顶端沿斜面滑下。由于小物体跟斜面间的摩擦不同,第一个小物体匀加速下滑;第二个小物体匀速下滑;第三个小物体以初速v0匀减速下滑。三个斜面都不动。则下滑过程中斜面对地面的压力大小顺序是( )
 A.N1 = N2 = N3 B.N1 < N2 < N3 C.N1 > N2 > N3 D.N1 < N2 = N3
参考答案:B
本题解析:匀速下滑从力学角度讲,与静止相同,因此地面等于斜面的支持力等于二者的重力;加速下滑的,把加速度正交分解,在竖直方向加速度的分量是向下的,根据整体法,整体的重力减去地面的支持力产生向下的这个加速度,表明地面的支持力小于整体的重力;同理可得,物体减速下滑时,加速度由于沿斜面向上,地面的支持力大于整体的重力,因此选项B正确。
本题难度:一般
|