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高考物理知识点总结《牛顿第二定律及应用》高频试题特训(2019年最新版)(十)
2019-06-29 06:03:57
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1、选择题 某同学为了研究超重和失重现象,将重为50N的物体带上电梯,并将它放在电梯中的力传感器上.若电梯由静止开始运动,并测得重物对传感器的压力F随时间t变化的图象,如图所示.设电梯在第?1s末、第4s末和第8s末的速度大小分别为v1、v4和v8,以下判断中正确的是( ) A.电梯在上升,且v1>v4>v8 B.电梯在下降,且v1>v4<v8 C.重物从1s到2s和从7s到8s动量的变化不相同 D.电梯对重物的支持力在第1s内和第9s内的功率相等
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参考答案:A、B,根据牛顿第二定律分析可知,电梯的运动情况是:0-2s内向下做匀加速运动,在2-7s内做匀速直线运动,7-9s内做匀减速运动,而且0-2s内和7-9s内电梯的加速度大小相等,说明电梯在第?1s末和第8s末速度相同,小于第4s末的速度.故A错误,B正确. ? C、重物从1s到2s,向下做匀加速运动,重物的动量变化量为正值,说明动量变化量的方向向下;从7s到8s向下做匀减速运动,动量的变化量是负值,说明动量变化量的方向向上,所以重物从1s到2s和从7s到8s动量的变化不相同.故C正确. ? D、电梯对重物的支持力在第1s内和第9s内的平均速度相等,支持力大小不等,功率不等.故D错误. 故选BC
本题解析:
本题难度:简单
2、简答题 如图口所示,一倾角为37°的传送带以恒定速度运行.现将一质量m=lkg的小物体抛上传送带,物体相对地面的速度随时间变化的关系如图b所示,取沿传送带向上为正方向,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求: (1)0-8s内物体位移的大小;? (2)物体与传送带间动摩擦因数; (3)0-8s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q.
参考答案:(1)从图b中求出物体位移s=3×2+4×2=14m?① (2)由图象知,物体相对传送带滑动时的加速度α=lm/s2?② 对此过程中物体分析得,μmgcosθ一mgsinθ=ma?③, 解得μ=0.875?④ (3)物体被送上的高度h=ssinθ=8.4m,重力势能增量△Ep=mgh=84J⑤ 动能增量△E?k=12mv22-12mv21=6J?⑥ 机械能增加△E=△Ep+△E?k=90J?⑦ 0-8s内只有前6s发生相对滑动. 0-6s内传送带运动距离.s带=4x6m=24m?⑧ 0-6s内物体位移s带=6m?⑨ 产生的热量Q=μmg?cosθ?s相对=126J?⑩‘ 答: (1)0-8s内物体位移的大小是14m; (2)物体与传送带间动摩擦因数是0.875; (3)0-8s内物体机械能增量及因与传送带摩擦产生的热量Q是126J.
本题解析:
本题难度:一般
3、计算题 如图,光滑斜面的倾角α=30°,在斜面上放置一矩形线框abcd,ab边的边长l1=lm,bc边的边长l2=0.6m,线框的质量m=1kg,电阻R=0.1Ω,线框通过细线与重物相连,重物质量M=2kg,斜面上ef线(ef∥gh)的上方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T,如果线框从静止开始运动,进入磁场最初一段时间是匀速的,ef线和gh的距离s=11.4m,(取g=10m/s2),求: (1)线框进入磁场前重物M的加速度; (2)线框进入磁场时匀速运动的速度v; (3)ab边由静止开始到运动到gh线处所用的时间t; (4)ab边运动到gh线处的速度大小和在线框由静止开始到运动到gh线的整个过程中产生的焦耳热。

参考答案:解:(1)线框进入磁场前重物M的加速度 =5m/s2 (2)因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动,所以受力平衡,Mg=mgsinα+ 解得v=6m/s (3)线框abcd进入磁场前时,做匀加速直线运动;进磁场的过程中,做匀速直线运动;进入磁场后到运动到gh线,仍做匀加速直线运动。进磁场前线框的加速度大小与重物的加速度相同,为a=5m/s2 该阶段运动时间为 进磁场过程中匀速运动时间 线框完全进入磁场后线框受力情况同进入磁场前相同,所以该阶段的加速度仍为a=5m/s2
,解得:t3=1.2s 因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间为t=t1+t2+t3=2.5s (4)线框ab边运动到gh处的速度v′=v+at3=6m/s+5×1.2m/s=12m/s 整个运动过程产生的焦耳热Q=FAl2=(Mg-mgsinα)l2=9J 或
本题解析:
本题难度:困难
4、简答题 静止在水平地面上的物体质量为2kg,在F=6N的水平力推动下开始运动,4s末它的速度达到4m/s,求物体与地面的动摩擦因数?(g=10m/s2)
参考答案:物体在水平推力作用做匀加速运动,由v=at得 a=vt=44m/s2=1m/s2 由牛顿第二定律得 F-μmg=ma 得 μ=F-mamg=6-2×120=0.2 答:物体与地面的动摩擦因数是0.2.
本题解析:
本题难度:一般
5、计算题 航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2。 (1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m,求飞行器所受阻力Ff的大小; (2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高 度h; (3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力允许的最长时间t3。
参考答案: 解:(1)第一次飞行中,设加速度为a1 匀加速运动 由牛顿第二定律F-mg-Ff=ma1 解得Ff=4N (2)如图,第二次飞行中,设失去升力时的速度为v1,上升的高度为x1,匀加速运动 设失去升力后的加速度为a2,上升的高度为s2
 由牛顿第二定律mg+Ff=ma2
 解得h=x1+x2=42m (3)设失去升力下降阶段加速度为a3;恢复升力后加速度为a4,恢复升力时速度为v3 由牛顿第二定律mg-Ff=ma3,F+Ff-mg=ma4 且 ,v3=a3t3 解得 或2.1s)
本题解析:
本题难度:困难
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