2020高考物理 考前30天之备战冲刺押题系列Ⅰ 专题2 牛顿定律及其应用
牛顿定律及其应用
一、2020大纲解读：
三、考点透视：
2、加速度、速度、平均速度
3、s-t、v-t图象
【例3】甲、乙两人在长为L=84m的水池里沿直线来回游泳，甲的速率为V1=1.4m/s，乙的速率为V2=0.6m/s，他们同时分别从水池的两端出发，来回共游了t=25min时间，如果不计转向的时间，那么在这段时间内他们共相遇了几次？若他们同时从同一端出发，那么在上述时间内，他们共相遇了几次？
解：设甲、乙二人从游泳池的一端游到另一端所用时间分别为T1、T2，则T1=， T2=
比较T1、T2可得7 T1 =3T2，所以经14 T1（或6 T2）即14min时间甲、乙第一次同时回到各自的出发点。
以甲的出发点为位移参考点
【例4】一物体做加速直线运动，依次通过A、B、C三点，AB=BC。物体在AB段加速度为a1，在BC段加速度为a2，且物体在B点的速度为，则 （ ）
A．a1> a2 B．a1= a2 C．a1< a2 D．不能确定
解析：依题意作出物体的v-t图象，如图所示。图线下方所围成的面积表示物体的位移，由几何知识知图线②、③不满足AB=BC。只能是①这种情况。因为斜率表示加速度，所以a1
>m时，该解给出a=gsin,这符合预期的结果，说明该解可能是对的
D.当m>>M时，该解给出,这符合预期的结果，说明该解可能是对的
反思：有关牛顿运动定律应用的问题，解题的一般步骤是：（1）理解题意，弄清物理图景和物理过程；（2）恰当选取研究对象；（3）分析它的受力情况，画出被研究对象的受力图。对于各阶段运动中受力不同的物体，必须分段分析计算；（4）按国际单位制统一各个物理量的单位；（5）根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程求解。
六、规律整合：
【2020高考预测】
1. “扳手腕”是中学生课余非常喜爱的一项游戏。如右图，甲、乙两同学正在进行“扳手腕”游戏，下列关于他们的手之间的力，说法正确的是 （ ）
A．甲扳赢了乙，是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B．只有当甲乙僵持不分胜负时，甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C．甲、乙比赛对抗时，无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D．无论谁胜谁负，甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小
2．在一次学校田径运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.90米的高度，打破校运会记录，如
右图。若忽略空气阻力，g取10m/s2。则下列说法正确的是（ ）
A．小明下降过程中处于失重状态
B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小明起跳时地面对他的支持力大于他的重力
D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了
4．如右图所示，物块A放在倾斜的木板上，木板的倾角α为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同，则（ ）
A．物块和木板间的动摩擦因数为0.5
B．物块和木板间的动摩擦因数为
C．木板的倾角α为45°时物块可能在斜面上做匀速运动
D．木板的倾角α为45°时物块的加速等于
7．在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是 （ ）
A B C D
8．如右图所示，两块水平放在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在水平的光滑桌面上，现同时施给它们方向如图所示的推力Fa和拉力Fb，已知Fa＞Fb，则a对b的作用力 （ ）
A．必为推力
B．必为拉力
C．大小为
D．大小可能为零
二、实验题（本题共2小题，共20分。）
11．（8分）某实验小组利用如下图所示的实验装置来探究当合外力一定时，物体运动的加速度与其质量之间的关系。
（1）实验前用刻度尺测出两个光电门中心之间的距离s，并测得遮光条的宽度d。该实验小组在做实验时，将滑块从图所示位置由静止释放，由数字计时器可以读出遮光条通过光电门1的时间Δt1，遮光条通过光电门2的时间Δt2，则滑块经过光电门1时的瞬时速度的表达式v1= ，滑块经过光电门2时的瞬时速度的表达式v2= ，则滑块的加速度的表达式a=
。（以上表达式均用直接测量的物理量的字母表示）。
（2）在本次实验中，实验小组通过改变滑块质量做了6组实验，得到如下表所示的实验
（1）下图给出的是实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4、5、6、7是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如下图所示。根据图中数据计算的加速度a＝ （保留三位有效数字）。
（2）为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有 。（填入所选物理量前的字母）
A．木板的长度l B．木板的质量m1 C．滑块的质量m2
D．托盘和砝码的总质量m3 E．滑块运动的时间t
（3）滑块与木板间的动摩擦因数μ＝ （用被测物理量的字母表示，重力加速度为g）。与真实值相比，测量的动摩擦因数 （填“偏大”或“偏小”）。写出支持你的看法的一个论据： 。
三、计算题（本题共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位。）
15．（10分）如下图所示，水平地面上放有质量均为m=1kg的物块A和B，两者之间的距离为l=0.75m。A、B与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4、μ2=0.1。现使A获得初速度v0向B运动，同时对B施加一个方向水平向右的力F=3N，使B由静止开始运动。经过一段时间，A恰好追上B。g取10m/s2。求：
（1）B运动的加速度大小aB；
1． A的初速度的大小v0。
答案与解析：
5．【答案】D
【解析】滑块在水平方向受向左的滑动摩擦力Ff和弹簧向右的拉力kx，合力F合=Ff-kx=ma，而x逐渐增大，所以加速度a先减小后反向增大，速度先增大后减小。
6．【答案】AD
【解析】降落伞未打开时，整体做自由落体运动，处于完全失重状态，安全带的作用力为0，则A正确、B错误；降落伞打开后，整体减速下降，加速度方向向上，对跳伞员B，由牛顿第二定律，安全带的作用力大于B的重力，则C错误、D正确。
9．
12． 【答案】（1）0.495~0.497m/s2 之间均可 （3分）
（2）CD（4分）
（3）（3分）偏大（1分） 存在纸带与限位孔之间的阻力等（1分）
13．【答案】（1）7.5m/s2 水平向右做匀加速直线运动或水平向左做匀减速直线运动 （2）12.5N
【解析】（1）球和车厢相对静止，它们的运动情况相同，由于对球的受力情况知道的较多，故应以球为研究对象。球受两个力作用：重力mg和线的拉力FT，由球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动，故其加速度沿水平方向，合外力沿水平方向。（1分）
做出平行四边形如下图所示，由牛顿第二定律F合＝ma（2分）
可求得球的加速度为7.5m/s2（1分）
加速度方向水平向右。（1分）
车厢可能水平向右做匀加速直线运动，也可能水平向左做匀减速直线运动。（1分）
（2）由图可得，线对球的拉力大小为N=12.5N。（2分）
15．【答案】（1）2m/s2（2）3m/s
【解析】（1）对B，由牛顿第二定律得：（2分）求得：（1分）
（2）设A经过t时间追上B，对A，由牛顿第二定律得：（1分） （1分）
（1分） 恰好追上的条件为：（1分）
（1分） 代入数据解得：，（1分）
