2020年高考物理专题卷：专题03（牛顿运动定律、牛顿定律的应用；超重和失重）

2020年高考物理专题卷：专题03（牛顿运动定律、牛顿定律的应用；超重和失重）

‎ ‎ ‎2020年高考物理专题三 一、 选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）‎ 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 ‎ 2． ‎（ ）‎ 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 ‎3．据《新消息》报道，在北塔公园门前，李师傅用牙齿死死咬住长绳的一端，将停放着的一辆卡车缓慢拉动。小华同学看完表演后做了如下思考，其中正确的是 ‎ ‎（ ）‎ A．李师傅选择斜向上拉可以减少车对地面的正压力，从而减少车与地面间的摩擦力 B．若将绳系在车顶斜向下拉，要拉动汽车将更容易 C．车被拉动的过程中，绳对车的拉力大于车对绳的拉力 D．当车由静止被拉动时，绳对车的拉力大于车受到的摩擦阻力 ‎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 ‎5．一皮带传送装置如右图所示，皮带的速度v足够大，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为m的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦，当滑块放在皮带上时，弹簧的轴线恰好水平，若滑块放到皮带的瞬间，滑块的速度为零，且弹簧正好处于自由长度，则当弹簧从自由长度到第一次达最长这一过程中，物体的速度和加速度变化的情况是 ‎ ‎（ ）‎ A．速度增大，加速度增大 B．速度增大，加速度减小 C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大 ‎6．如右图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，最后安全着陆，降落伞未打开时不计空气阻力。下列说法正确的是 ‎ ‎（ ）‎ A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零 B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力 C．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力 D．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力 - 4 -‎ ‎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 ‎9．倾角为30°的长斜坡上有C、O、B三点，CO=OB=10m，在O点竖直的固定一长10m的直杆AO。A端与C点、坡底B点间各连有一光滑的钢绳，且各穿有一钢球（视为质点），将两球从A点由静止开始、同时分别沿两钢绳滑到钢绳末端，如右图所示，则小球在钢绳上滑行的时间tAC和tAB分别为（取g=10m/s2） ‎ ‎（ ）‎ A．2s和2s B．和2s C．和4s D．4s和 ‎10．如下图，穿在水平直杆上质量为m的小球开始时静止。现对小球沿杆方向施加恒力F0，垂直于杆方向施加竖直向上的力F，且F的大小始终与小球的速度成正比，即F=kv（图中未标出）。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球运动过程中未从杆上脱落，且F0＞μmg。下列关于运动中的速度—时间图象正确的是 ‎ ‎（ ）‎ ‎ A B C D 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数据。‎ 实验次数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ 质量m(g)‎ ‎250‎ ‎300‎ ‎350‎ ‎400‎ ‎500‎ ‎800‎ 加速度a( m/s2 )‎ ‎2.02‎ ‎1.65‎ ‎1.43‎ ‎1.25‎ ‎1.00‎ ‎0.63‎ - 4 -‎ 通过计算分析上表数据后，得出的结论是在合外力不变的情况下，物体运动的加速度跟物体的质量成反比，如果想通过图象法进一步确认自己的结论，须建立 （填a—m或a—）坐标系，根据实验数据描点作图，如果图线是一条 ，就可确认上述结论。‎ ‎12．（12分）物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数。实验装置如右图，一表面粗糙的木板固定在水平桌面上，一端装有定滑轮；木板上有一滑块，其一端与电磁打点计时器的纸带相连，另一端通过跨过定滑轮的细线与托盘连接。打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。开始实验时，在托盘中放入适量砝码，滑块开始做匀加速运动，在纸带上打出一系列小点。‎ ‎（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。）‎ ‎13．（8分）许多汽车司机喜欢在驾驶室悬挂一些祝福“平安”的小工艺品。如下图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小工艺品的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）‎ ‎（1）求车厢运动的加速度，并说明车厢的运动情况；‎ ‎（2）求悬线对球的拉力。‎ ‎14．（10分）如下图所示，质量为40.0kg的雪橇（包括人）在与水平方向成37°角、大小为200N的拉力F作用下，沿水平面由静止开始运动，雪橇与地面间动摩擦因数为0.20；取g=10m/s2，cos37°=0.8，sin37°=0.6。‎ ‎（1）求雪橇的加速度大小；‎ ‎（2）经过2s撤去F，再经过3s时雪橇的速度多大？‎ ‎（3）雪橇在5s内的位移多大？‎ - 4 -‎ ‎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；‎ （2） A的初速度的大小v0。‎ ‎16．（12分）下图为仓库中常用的皮带传输装置示意图，它由两台皮带传送机组成，一台水平传送，A、B两端相距3m，另一台倾斜，传送带与地面的倾角θ=37°，C、D两端相距4.45m，B、C相距很近。水平部分AB以5m/s的速率顺时针转动。将质量为10kg的一袋大米放在A端，到达B端后，速度大小不变地传到倾斜的CD部分，米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5。试求：‎ ‎（1）若CD部分传送带不运转，求米袋沿传送带所能上升的最大距离；‎ ‎（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分顺时针运转的速度应满足的条件及米袋从C 端到D 端所用时间的取值范围。‎ ‎ ‎ - 4 -‎