高中物理高考知识点《牛顿第二定律及应用》试题特训(2020年最新版)(六)
2020-08-15 23:35:26
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1、选择题 如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了,这一现象表明( ) A.电梯一定是在下降 B.电梯可能是在上升 C.电梯的加速度方向一定是向下 D.乘客一定处在超重状态
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参考答案:电梯静止不动时,球受到重力和拉力平衡,有kx1=mg 弹簧的伸长量变大,表明弹力变大,根据牛顿第二定律,有kx2-mg=ma2 故加速度a2向上,即电梯可能加速上升或者减速下降; 故选BD.
本题解析:
本题难度:一般
2、简答题 有一质量2kg小球串在长0.5m的轻杆顶部,轻杆与水平方向成θ=37°角,静止释放小球,经过0.5s小球到达轻杆底端,试求: (1)小球下滑的加速度和小球与轻杆之间的动摩擦因数; (2)如果在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力,使小球释放后加速度为2m/s2,此恒力大小为多少?

参考答案:(1)小球沿杆做初速度为零的匀加速直线运动,所以有:s=12at2, 得:a=2st2=2×0.50.52=4m/s2 另据牛顿第二运动定律有:mgsinθ-μmgcosθ=ma, 得:a=gsinθ-μgcosθ, 代入数据可解得:μ=0.25 (2)若F垂直杆向下,则有: mgsinθ-μ(F+mgcosθ)=ma 代入数据得:F=16N 若F垂直杆向上,有: mgsinθ-μ(F-mgcosθ)=ma 同理代入数据得:F=48N. 答:(1)小球下滑的加速度和小球与轻杆之间的动摩擦因数为0.25; (2)如果对物体施加垂直与杆子向下的力,则力大小为16N,若对物体施加垂直与杆子向上的力,则力的大小为48N.
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 如图所示,在倾角为θ的光滑斜劈P的斜面上有两个用轻质弹簧相连的物块A、B,C为一垂直固定在斜面上的挡板。A、B质量均为m,弹簧的劲度系数为k,系统静止于光滑水平面。现开始用一水平力F从零开始缓慢增大作用于P,(物块A一直没离开斜面,重力加速度g)下列说法正确的是(?)
 A.力F较小时A相对于斜面静止,F增加到某一值,A相对于斜面向上滑行 B.力F从零开始增加时,A相对斜面就开始向上滑行 C.B离开挡板C时,弹簧伸长量为 D.B离开挡板C时,弹簧处于原长状态
参考答案:BD
本题解析:略
本题难度:简单
4、选择题 在竖直升降的电梯内的地板上放一体重计.电梯静止时,小明同学站在体重计上,体重计示数为50kg,电梯运动过程中,某一段时间内小明同学发现体重计示数为40kg,则在这段时间内,下列说法中正确的是(取g=10m/s2)( ) A.小明同学处于失重状态 B.小明同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力 C.电梯一定在竖直向下运动 D.电梯的加速度大小为 ,方向一定竖直向下
参考答案:A、小明在这段时间内处于失重状态,是由于他对体重计的压力变小了,而他的重力没有改变,A选项正确; B、对体重计的压力与体重计对小明的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,B选项错, C、D:以竖直向下为正方向,有:mg-F=ma,即50g-40g=50a,解得a=0.2g,方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,C选项错,D选项正确. 故选AD
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 如图所示,光滑水平面停放一小车,车上固定一边长为L=0.5m的正方形金属线框abcd,金属框的总电阻R=0.25Ω,小车与金属框的总质量m=0.5kg.在小车的右侧,有一宽度大于金属线框边长,具有理想边界的匀强磁场,磁感应强度B=1.0T,方向水平且与线框平面垂直.现给小车一水平速度使其向右运动并能穿过磁场,当车上线框的ab边刚进入磁场时,测得小车加速度a=10m/s2.求: (1)金属框刚进入磁场时,小车的速度为多大? (2)从金属框刚要进入磁场开始,到其完全离开磁场,线框中产生的焦耳热为多少?
参考答案:(1)设小车初速度为v0,则线框刚进入磁场时,ab边由于切割磁感线产生的电动势为: E=BLv0…① 回路中的电流:I=ER…② 根据牛顿定律:BIL=ma…③ 由以上三式可解得:v0=5m/s (2)设线框全部进入磁场时小车速度为v1,进入过程平均电流为.I,所用时间为△t,则 ? .I=△ΦR△t=BL2R△t…④ 根据动量定理得 -B.IL△t=mmv1-mv0…⑤ 解得:v1=4m/s 设线框离开磁场时小车速度为v2,进入过程平均电流为.I1,所用时间为△t1,则: ? .I1=△ΦR△t1=BL2R△t1…⑥ 根据动量定理得 -B.I1L△t1=mv2-mv1…⑦ 解得:v2=3m/s 线框从进入到离开产生的焦耳热应等于系统损失的机械能,即: Q=12mv20-12mv22=4.0J 答: (1)金属框刚进入磁场时,小车的速度为5m/s. (2)从金属框刚要进入磁场开始,到其完全离开磁场,线框中产生的焦耳热为4.0J.
本题解析:
本题难度:一般
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