备战年高考物理历年真题 专题3 牛顿定律及其应用【高考】1.如下列图，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A方向向左，大小不变B方向向左，逐渐减小C方向向右，大小不变D方向向右，逐渐减小2“蹦极就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如下列图。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为Ag B2gC3gD4g答案：B解析：由题图可知：绳子拉力F的最大值为9F0/5，最终静止时绳子拉力为3F0/5=mg，根据牛顿第二定律得：9F0/53F0/5=ma，所以a=2g。B正确，A、C、D错误。3.如图是“神舟系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：翻开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保平安着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，那么A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态4.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=ktk是常数，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，以下反映a1和a2变化的图线中正确的选项是A解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。在到达最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律。木块和木板相对运动时，恒定不变，。所以正确答案是A。5受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其 图线如下列图，那么(A)在秒内，外力大小不断增大(B)在时刻，外力为零(C)在秒内，外力大小可能不断减小(D)在秒内，外力大小可能先减小后增大【答案】CD.619分如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R后锁定，在弹簧上段放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m的鱼饵到达管口C时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。重力加速度为g。求：1.质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小v1;2.p;地面与水面相距1.5R，假设使该投饵管绕AB管的中轴线OO在角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？解析：此题考查平抛运动规律、牛顿运动定律、竖直面内的圆周运动、机械能守恒定律等知识点。当鱼饵的质量为2m/3时，设其到达管口C时速度大小为v2，由机械能守恒定律有Ep=mg(1.5R+R)+(m) v22，由式解得v2=2. 质量为2m/3的鱼饵落到水面上时，设离OO的水平距离为x2，那么x2=v2t+R，由式解得x2=7R.鱼饵能够落到水面的最大面积S，S=(x22-x12)=R2R2。718分利用电场和磁场，可以将比荷不同的离子分开，这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如下列图的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场，A处有一狭缝。离子源产生的离子，经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场，运动到GA边，被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。被加速的两种正离子的质量分别是m1和m2(m1m2)，电荷量均为q。加速电场的电势差为U，离子进入电场时的初速度可以忽略。不计重力，也不考虑离子间的相互作用。(1)求质量为m1的离子进入磁场时的速率v1；(2)当磁感应强度的大小为B时，求两种离子在GA边落点的间距s；(3)在前面的讨论中忽略了狭缝宽度的影响，实际装置中狭缝具有一定宽度。假设狭缝过宽，可能使两束离子在GA边上的落点区域交叠，导致两种离子无法完全别离。设磁感应强度大小可调，GA边长为定值L，狭缝宽度为d，狭缝右边缘在A处。离子可以从狭缝各处射入磁场，入射方向仍垂直于GA边且垂直于磁场。为保证上述两种离子能落在GA边上并被完全别离，求狭缝的最大宽度。3质量为m1的离子，在GA边上的落点都在其入射点左侧2R1处，由于狭缝的宽度为d，因此落点区域的宽度也是d。同理，质量为m2的离子在GA边上落点区域的宽度也是d。816分xyOPB如下列图，在以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆形区域内，有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度为B，磁场方向垂直于xOy平面向里。一带正电的粒子不计重力从O点沿y轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经t0时间从P点射出。1求电场强度的大小和方向。2假设仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经时间恰从半圆形区域的边界射出。求粒子运动加速度的大小。3假设仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的4倍，求粒子在磁场中运动的时间。2仅有电场时，带电粒子在匀强电场中作类平抛运动在y方向位移 由式得 设在水平方向位移为x，因射出位置在半圆形区域边界上，于是又有 得 920分Mmv0OPL如下列图，质量M=2kg的滑块套在光滑的水平轨道上，质量m=1kg的小球通过长L=的轻质细杆与滑块上的光滑轴O连接，小球和轻杆可在竖直平面内绕O轴自由转动，开始轻杆处于水平状态，现给小球一个竖直向上的初速度v0=4 m/s，g取10m/s2。1假设锁定滑块，试求小球通过最高点P时对轻杆的作用力大小和方向。2假设解除对滑块的锁定，试求小球通过最高点时的速度大小。3在满足2的条件下，试求小球击中滑块右侧轨道位置点与小球起始位置点间的距离。3设小球击中滑块右侧轨道的位置点与小球起始点的距离为s1，滑块向左移动的距离为s2，任意时刻小球的水平速度大小为v3，滑块的速度大小为V/。由系统水平方向的动量守恒，得1016分如下列图，长度为l的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球小球的大小可以忽略。1在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为，小球保持静止。画出此时小球的受力图，并求力F的大小；2由图示位置无初速释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力。不计空气阻力。解析：1受力图见图 根据平衡条件，的拉力大小F=mgtan2运动中只有重力做功，系统机械能守恒那么通过最低点时，小球的速度大小TFmg根据牛顿第二定律 解得轻绳对小球的拉力，方向竖直向上11如图，质量的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经拉至B处。(，。取)(1)求物体与地面间的动摩擦因数；(2)用大小为30N，与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。(2)设作用的最短时间为，小车先以大小为的加速度匀加速秒，撤去外力后，以大小为，的加速度匀减速秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律 1分由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有1215分反射式速调管是常用的微波器械之一，它利用电子团在电场中的振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似。如下列图，在虚线两侧分别存在着方向相反的两个匀强电场，一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动。电场强度的大小分别是N/C和N/C，方向如下列图，带电微粒质量，带电量,A点距虚线的距离，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应。求：1B点到虚线的距离；2带电微粒从A点运动到B点所经历的时间。解析：此题考查电场力、动能定理、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律等知识点。【高考】1全国卷如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。重力加速度大小为g。那么有A， B，C，D，【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力，mg=F,a1=0. 对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律2(物理)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，那么物体A刚抛出时的速度最大 B在最高点的加速度为零C上升时间大于下落时间 D上升时的加速度等于下落时的加速度【答案】A【解析】，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D错误；根据，上升时间小于下落时间，C错误，B也错误，此题选A。3(物理)以下说法正确的选项是A假设物体运动速率始终不变，那么物体所受合力一定为零B假设物体的加速度均匀增加，那么物体做匀加速直线运动C假设物体所受合力与其速度方向相反，那么物体做匀减速直线运动D假设物体在任意的相等时间间隔内位移相等，那么物体做匀速直线运动4(物理)在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止现将该木板改置成倾角为45的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑假设小物块与木板之间的动摩擦因数为那么小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为ABCD【答案】A 5(物理)如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹自由落体处于压缩状态且物块压在箱顶上假设在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，那么在此段时间内，木箱的运动状态可能为A加速下降 B加速上升 C减速上升 D减速下降【答案】BD 【解析】木箱静止时物块对箱顶有压力，那么物块受到顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，说明系统有向上的加速度，是超重，BD正确。6(物理)雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大：此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的次方成正比()假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都_填“加速、“减速或匀速下落_填“大或“小雨滴先落到地面；接近地面时，_填“大或“小雨滴的速度较小7(物理)图l中，质量为的物块叠放在质量为的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为0.2在木板上施加一水平向右的拉力F，在03s内F的变化如图2所示，图中F以为单位，重力加速度整个系统开始时静止 (1)求1s、1.5s、2