2012最新各地高考调研模拟试题汇编牛顿运动定律
1(2012 盐城摸底).如图所示,滑板运动员沿水平地面上向前滑行,在横杆前相对于滑板竖
直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻力。
则运动员
A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后
B.在空中水平方向先加速后减速
C.在空中机械能不变
D.越过杆后仍落在滑板起跳的位置
答案:CD
2(2012 盐城摸底).如图所示为“探究加速度
与物体受力与质量的关系”实验装置图。图中
A 为小车,B 为装有砝码的小桶,C 为一端
带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电
火花打点计时器相连,计时器接 50HZ 交流
电。小车的质量为 m1,小桶(及砝码)的质
量为 m2。
(1)下列说法正确的是 ▲ 。
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验 m2 应远大于 m1
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作 a- 图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的 a-F 图像,可
能是图中的图线 ▲ 。(选填“甲”、“ 乙”、“ 丙”)
(3)如图所示为某次实验
得到的纸带,纸带中
相邻计数点间的距离
已标出,相邻计数点
间还有四个点没有画
出。由此可求得小车
的加速度大小 ▲ m/s2。(结果保留二位有效数字)
2.(1)D(3 分) (2)3 (2 分) (3)0.48 或 0.49 (3 分)
3(2012 南京学情调研).(9 分)某同学在做“探究加速度 a 与力 F、质量 m 的关系”实验时,
使用了如图(a)所示的实验装置简图.实验中认为细绳对小车拉力 F 等于砂和砂桶的总重力,
小车运动加速度 a 可用纸带上打出的点求得.
1
1
m
第 10 题
A
B
纸带
C
单位:cm
第 10(3)题
2.40 2.89 3.39
a
0
第 10(2)题
F
甲
乙丙
cm6.19 7.727.216.70
(b)
(a)
(c)
[来源:学科网 ZXXK]
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为 m/s2.(保
留两位有效数字)
(2)在“探究加速度 a 与质量 m 的关系”时,保持砂和小桶质量不变,改变小车质量 m,分
别得到小车加速度 a 与质量 m 的相关数据如下表:
次 数 1 2 3 4 5 6
7[来源:学#科#网
Z#X#X#K]
小车加速度 a/m·s-2 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量 m/kg 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
质量倒数
1
m/kg-1
3.45 3.03 2.50 2.00 1.41
1.00[
来源:学科网]
0.60
根据上表数据,为直观反映 F 不变时 a 与 m 的关系,请在图(c)方格坐标纸中选择恰当
变量建立坐标系,并作出相应的图线.根据所作出的图线,可以得出的结论是
.
(3)在“探究加速度 a 与力 F 的关系”时,保持小车的质量不变,
改变小桶中砂的质量,该同学根据实验数据作出了加速度 a 与力 F
图线如图(d )所示,该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐
标原点的原因是 .
4(2012 栟茶中学一模).在平直路上行驶的一节车厢内,用细线悬挂着一个小球,细线与竖
直方向的夹角为θ,水平地板上的 O 点在小球的正下方,当细线被烧断,小球落在地板上的 P
点,( )
A. P 与 O 重合
B. 当车向右运动时 P 在 O 点的右侧
C. 当车向右运动时 P 在 O 点的左侧
D. 当车向左运动时 P 在 O 点的左侧
答案:CD
0
F
a
(d)
5(2012 栟茶中学一模).在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另
一端系上两根带有绳套的细绳。实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹
簧秤互成角度的拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
①实验中两次拉伸橡皮条,以下注意事项正确的是 (填字母代号)。
A.将橡皮条拉伸相同长度即可 B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度 D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②以下观点对减小实验误差有益的说法是 (填字母代号)。
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两绳套方向应成 900 角,以便算出合力大小
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远
5 (1) BD (2)BD
6(2012 栟茶中学一模).为了“探究加速
度与力、质量的关系”,现提供如图所示实
验装置.请思考探究思路并回答下列问题:
(1)为了消除小车与水平木板之间摩擦力
的影响应采取做法是___________
A.将不带滑轮的木板一端垫高适当,使小
车在钩码拉动下恰好做匀速运动
B.将不带滑轮的木板一端适当垫高,使小
车在钩码拉动下恰好做匀加速运动
C.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动
D.将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀加速运动
(2)在“探究加速度与力、质量关系”的实验中,得到一条打点的纸带,如图所示,已知相
邻计数点间的时间间隔为 T,且间距 x1、x2、x3、x4、x5、x6 已量出,则小车加速度的表达式
为 a=___________;
(3)消除小车与水平木板之间摩擦力的影响后,可用钩码总重力代替小车所受的拉力,此时
钩码质量 m 与小车总质量 M 之间应满足的关系为_______________;
(4)在“探究加速度与质量的关系”时,保持砝码质量不变,改变小车质量 m,得到的实验
数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
小车加速度 a/ms-2 0.77 0.38 0.25 0.19 0.16
小车质量 m/kg 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
为了验证猜想,请在下列坐标系中作出最能直观反映 a 与 m 之间关系的图象.
A B C D E F G
x1 x2 x3 x4 x5 x6
O
打点计时器
木车 纸带
钩码
电源插头
B
A
第 13 题
6. (1)C;
(2) ;
(3)m<
>m(每空 1 分);⑶作图(4 分)(横
坐标 1 分,图象 3 分)
13(2012 南通中学第一次调研).如图所示,弹簧被质量为 m 的小球压缩,小球与弹
簧不粘连且离地面的高度为 h,不计空气阻力,将拉住小球的细线烧断,则小球
( )
A.做自由落体运动 B.先向右作匀加速运动,然后平抛
C.落地时的动能等于 mgh D.落地时的动能大于 mgh
答案:D
14(2012 南通中学第一次调研).水平地面上有一轻质弹簧,下端固定上端与物体 A 相连接,整
个系统处于平衡状态.现用一竖直向下的力压物体 A,使 A 竖直向下做匀加速直线运动一段距
离,整个过程中弹簧一直处在弹性限度内.下列关于所加力 F 的大小和运动距离 x 之间关系图
象正确的是( )
答案:D
15(2012 南通中学第一次调研).在 2008 年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,
最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了研究
上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过
轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运
动员的质量为 65kg ,吊椅的质量为 15kg ,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速
度取 g=10m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度 a=1m/s2 上升时,试求:
⑴运动员竖直向下拉绳的力;
⑵运动员对吊椅的压力.
15.解法一:(1)设运动员受到绳向上的拉力为 F,由于跨过定滑轮的两段绳子拉力相等,
吊椅受到绳的拉力也是 F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示,则有:
1/M(kg-1)
a/(m•s-2)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
细线
h
x0
F
D
x0
F
x0
F
B C
x0
F
A
AF
。。。。。。(3 分)
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(1 分)
由牛顿第三定律,运动员竖直向下拉绳的力
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(1 分)
(2)设吊椅对运动员的支持力为 FN,对运动员进行受力分析如图所示,则有:
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(3 分)
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。(1 分)
由牛顿第三定律,运动员对吊椅的压力也为 275N。。。。。。。。(1 分)
16(2012 无锡期中)、斜面放置在水平地面上始终处于静止状态,物体在沿斜向上的拉力作用
下沿斜面向上运动,某时刻撤去拉力 F,那么物体在撤去拉力后的瞬间与撤去拉力前相比
较,以下说法正确的是( )
A.斜面对地面的静摩擦力一定不变
B.斜面对地面的静摩擦力一定减小了
C.斜面对地面的压力一定增大了
D.斜面对地面的压力一定减小了
答案:A
17(2012 无锡期中)、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.物体受变力作用可能做直线运动
B.物体受恒定外力作用可能做曲线运动
C.物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动
D.物体在变力作用下速度大小一定发生变化
答案:AB
18(2012 无锡期中)、如图所示,滑板运动员沿水平地面上向前滑行,在横杆前相对于滑板竖
直向上起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,忽略人和滑板在运动中受到的阻
力.则运动员 ( )
A.起跳时脚对滑板的作用力斜向后
B.在空中水平方向先加速后减速
C.在空中机械能不变
D.越过杆后仍落在滑板起跳的位置
答案:DC
19(2012 无锡期中)、如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实
验装置图.图中 A 为小车,B 为装有砝码的小桶,C 为
一端带有定滑轮的长木板,小车通过纸带与电火花打
点计时器相连,计时器接 50HZ 交流电.小车的质量为
m1,小桶(及砝码)的质量为 m2.
(1)下列说法正确的是 。
A.每次改变小车质量时,应重新平衡摩擦力
( ) ( )ammgmm-2F 椅人椅人 +=+
NF 440=
NF 440=′
amgm-FF N 人人 =+
275NFN =
F
m 人 g
a
FN
F
(m 人+ m 椅)g
F
a
B.实验时应先释放小车后接通电源
C.本实验 m2 应远大于 m1
D.在用图像探究加速度与质量关系时,应作 a 一 图像
(2)实验时,某同学由于疏忽,遗漏了平衡摩擦力这一步骤,他测量得到的 a-F 图像,
可能是图中的图线 .(选填“甲”、“乙”、“丙”)
(3)如图所示为某次实验得到的纸带,纸带中相邻计数点间的距离已标出,相邻计数点
间还有四个点没有画出,由此可求得小车的加速度大小 m/s2.(结果保留二
位有效数字)
19. (1)D (2) 丙 (3) 0.49 或 0.50
20(2012 无锡期中)、如图所示,用两根轻绳和一根轻弹簧将质量均为 m 的 A、B 两小球以及
水平天花板上的固定点 O 之间两两连接,然后用一水平方向的力 F 作用于 A 球上,此时
两根轻绳均处于直线状态,且 OB 绳恰好处于竖直方向,两球均处于静止状态,已知三段
长度之比为 OA: AB: OB =3:4:5.试确定:
(1)弹簧 OA 的拉力.
(2)若突然将 F 撤去,则撤去瞬间,小球 A 的加速度.
14 答案:
21 ( 2012 黄 冈 中 学 9 月 月
考).物块 M 在静止的传送带上匀速下滑时,传送带突然转动,传送带转动的方向如图中
箭头所示。则传送带转动后 ( )
A.M 将减速下滑
B.M 仍匀速下滑
C.M 受到的摩擦力变小
D.M 受到的摩擦力变大
答案:B
22(2012 黄冈中学 9 月月考).如图所示,小球用细线拴住放在光
滑斜面上,用力推斜面向左运动,小球缓慢升高的过程中,细
线的拉力将:( )
1
1
m
θ
A
C
A
B
A
D
A.先增大后减小
B.先减小后增大
C.一直增大
D.一直减小
答案:B
23(2012 黄冈中学 9 月月考).2009 年 12 月 19 日下午,联合国气候变化大会达成《哥本哈
根协议》,为减少二氧化碳排放,我国城市公交推出新型节能环保电动车,在检测某款电
动车性能的实验中,质量为 8×102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大
速度为 15m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力 F 与对应的速度 v,并
描绘出 图象(图中 AB、BO 均为直线),假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则
( )
A.在全过程中,电动车在 B 点时速度最大
B.BA 过程电动车做匀加速运动
C.CB 过程电动车作减速运动
D.CB 过程电动车的牵引力的功率恒定
答案:BD
24(2012 黄冈中学 9 月月考).如图,两个固定的倾角相同
的滑杆上分别套 A、B 两个圆环,两个圆环上分别用细线悬吊
着两个物体 C、D,当它们都沿滑杆向下滑动时,A 的悬线始终与杆垂直,B 的悬线始终竖直
向下。则下列说法中正确的是
( )
A.A 环与滑杆无摩擦力
B.B 环与滑杆无摩擦力
C.A 环做的是匀速运动
D.B 环做的是匀加速运动
答案:A
25(2012 黄冈中学 9 月月考).(6 分)用平木板、细绳套、橡皮条、测力计等做“验证力的平
行四边形法则”的实验,为了使实验能够顺利进行,且尽量减小误差,你认为下列说法或
做法能够达到上述目的的是 __________________
A.用测力计拉细绳套时,拉力应沿弹簧的轴线,且与水平木板平行
B.两细绳套必须等长
C.同一次实验两次拉细绳套须使结点到达同一位置
D.用测力计拉两个细绳套时,两拉力夹角越大越好
25.AC
26(2012 黄冈中学 9 月月考).(10 分)总质量为 80kg 的跳伞运动员从离地 500m 的直升机
上跳下,经过 2s 拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的 v-t 图,试根据图像求:
(g 取 10m/s2)
(1)t=1s 时运动员的加速度和所受阻力的大小。
(2)估算 14s 内运动员下落的高度及克服阻力做的功。
(3)估算运动员从飞机上跳下到着地的总时间。
27 解析:(1)在 0—2S 内,运动员做匀加速运动
vF 1−
C
有: (1 分)
又:根据牛顿第二定律: (2 分)
(2)速度图线与时间轴所夹面积为下落高度 (1 分)
根据动能定理有 (1 分)
克服阻力做的功: (2 分)
(3)总时间为 =70.67S (3 分)
28(2012 黄冈中学 9 月月考).(12 分)如图所示,质量 M = 0 .1 kg 的有孔小球穿在固定
的足够长的斜杆上,斜杆与水平方向的夹角 θ=37° ,球与杆间的动摩擦因数 μ=0 .5 。
小球受到竖直向上的恒定拉力 F=1 .2N 后,由静止
开始沿杆斜向上做匀加速直线运动。(sin37°=0.6,
cos37°=0.8,重力加速度 g 取 10m/s2)求:
(1)斜杆对小球的滑动摩擦力的大小;
(2)小球的加速度;
(3)最初 2s 内小球的位移。
28 解:(1)小球受力如右图所示,在垂直于斜面的方向上,有 Fcosθ-mgcosθ-N=0 (2
分)f=μN=0.08N (2 分)
(2)由牛顿第二定律,在沿斜面方向上,有 Fsinθ-mgsinθ-f=ma (2 分)
解得 a=0.4m/s2 (2 分)
(3)小球在最初的 2s 内的位移为 s=1
2at2=0.8m (4 分
29(2012 如皋中学).如图所示,P 是位于水平的光滑桌面上的物块.用跨过定滑轮的轻绳将 P
与小盘相连,小盘内有砝码,小盘与砝码的总质量为 m,P 的质量为 2m,重力加速度为 g.物
体从静止开始自由运动的过程中,关于它们的运动和受力,下
列说法正确的是( )
A.P 运动的加速度为
B.小盘与物块的加速度大小相同
C.由于不计一切摩擦,砝码处于完全失重状态
D.绳子的拉力一定小于 mg
答案:BD
30(2012 如皋中学).传送带以 v1 的速度匀速运动,物体以 v2 的速度滑上传送带,物体速度方
向与传送带运行方向相反,如图所示,已知传送带长度为 L,物体与传送带之间的动摩擦因素
为μ,则以下判断正确的是( )
A.当 v2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从 A 端离开传送带,且物体在传送带上运动
的时间与 v1 无关
22 /8/2
16 smsmt
va ==∆
∆=
maFmg =− NagmF 160280)( =×=−=
mh 1604022 =××=
2
2
1 mvWmgh =−
2
2
1 mvmghW −= J1265606802
11601080 2 =××−××=
6
16050014
−+=t
g2
1
P
m
B.当 v2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从 B 端离开传送带,且物体离开传送带时的
速度可能大于 v1
C.当 v2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从 B 端离开传送带,且物体离开传送带时的
速度可能等于 v1
D.当 v2、μ、L 满足一定条件时,物体可以从 B 端离开
传送带,且物体离开传送带时的速度可能小于 v1
答案:ACD
31(2012 北京东城区联考).如图 2 所示,物块 A 放在倾斜的木板上,
木板的倾角 α 分别为 30°和 45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则
物块和木板间的动摩擦因数为 ( )
A.
1
2 B.
2
2 C.
3
2 D.
5
2 图 2
答案:B
32(2012 北京东城区联考). Bungee(蹦极)是一种新兴的体育活动,蹦跃者站在约 40 米以
上(相当于 10 层楼高)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上,把一端固定的一根长
长的橡皮条绑在踝关节处,然后两臂伸开,双腿并拢,头朝下跳下去。绑在跳跃者踝部的橡
皮条很长,足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”。当人体落到离地面一定距离时,
橡皮绳被拉开、绷紧,阻止人体继续下落,当人到达最低点时,橡皮绳再次弹起,人被拉起,
随后又落下,如此反复,但由于空气阻力的原因,使弹起的高度会逐渐减小,直到静止,这
就是蹦极的全过程。根据以上的叙述,忽略空气阻力的影响,对第一次下落过程中下列说法
正确的是
A.当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动
B.整个下落过程中人的机械能守恒
C.当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的加速度最大
D.当人达到最低点时加速度数值最大,且一定大于重力加速度 g 的值
答案:D
33(2012 北京东城区联考).(10 分)所受重力 G1=8 N 的砝码悬挂在绳 PA 和 PB 的结点上。PA
偏离竖直方向 37°角,PB 在水平方向 ,且连在所受重力为 G2=100 N 的木块上,木块静止于
倾角为 37°的斜面上,如图 10 所示,试求:(sin530=0.8 cos530=0.6,重力加速度 g 取 10m
/s2)
(1) .木块与斜面间的摩擦力大小;
(2) .木块所受斜面的弹力大小。
33.(10 分)
如图甲所示分析 P 点受力……..1 分
由平衡条件可得:
FA cos37°=G1......................................1 分
FA sin37°=FB.....................................1 分
可解得:FB=6 N..................................1 分
再分析 G2 的受力情况如图乙所示...............1 分
由物体的平衡条件可得:
Ff=G2 sin37°+FB ′cos37°……………………….1 分
FN+FB′ sin37°=G2 cos37°……………………….1 分
FB′=FB ………………………………………….1 分
可求得:Ff=64.8 N………………………………1 分
FN=76.4 N. ……………………………………….1 分
34(2012 无锡一中摸底).斜面上的物体受到平行于斜面向下的拉力F 的作用,力 F 随时间变
化的图象及物体运动的 v-t 图象如图所示。由图象中的信息能够求出的量或可以确定的
关系是(g 取 10 m/s2) ( )
A.物体的质量 m
B.斜面的倾角 θ
C.物体与斜面间的动摩擦因数 μ
D.μ90o)角的变化可能是( )
A.增大 F1 的同时增大 β 角 B.减小 F1 的同时减小 β 角
C.增大 F1 的同时减小 β 角 D.减小 F1 的同时增大 β 角
(3)如图丙所示,是用 DIS 实验系统探究“物体的加速度与力和质量的关系”实验装置。
① 为了使小车所受的合力等于绳子的拉力,在实验测量前,还需要对实验装置作必
要的调整,请你写出该如何调整: ▲ ▲ 。
② 保持小车所受拉力不变,改变小车的质量,测得了下表所示的 6 组数据:
请根据 6 组数据在上图中选择合适的坐标作出加速度与质量的关系图线。
③ 如果钩码的重力越来越大时,小车的加速度会无限制地增加吗?
请简要回答理由和结论: ▲ ▲ 。
48. ⑴ 1.881 cm (2) BC
⑶ ① 倾斜平衡摩擦力
② 作 a-1/m 图
③ 对钩码来说合力小于重力,加速度小于重力加速度
49(2012 盐城中学期中).(14 分)2011 年 3 月 11 日,日本大地震以及随后的海啸给日本
带来了巨大的损失。灾后某中学的部分学生组成了一个课题小组,对海啸的威力进行了
模拟研究,他们设计了如下的模型:如图甲在水平地面上放置一个质量为 m=4kg 的物体,
让其在随位移均匀减小的水平推力作用下运动,推力 F 随位移 x 变化的图像如图乙所示,
已知物体与地面之间的动摩擦因数为 , 。
(1)运动过程中物体的最大加速度为多少?
(2)在距出发点什么位置时物体的速度达到最大?
(3)物体在水平面上运动的最大位移是多少?
组别 1 2 3 4 5 6
m/kg 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8
a/m·s-2 0.95 0.72 0.61 0.49 0.40 0.35
5.0=µ 2/10 smg =
100
40
50(2012 江西四市联考). 如图所示为粮袋的传送装置,已知 AB 间长度为 L,传送带与水
平方向的夹角为 ,工作时运行速度为 ,粮袋与传送带间的动摩擦因数为 ,正常工作
时工人在 A 点将粮袋放到运行中的传送带上,关于粮袋从 A 到 B 的运动,以下说法正确
的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) ( )
A.粮袋到达 B 点的速度与 比较,可能大,也可能相等或小
B.粮袋开始运动的加速度为 ,若 L 足够大,则以
后将一定以速度 做匀速运动
C.若 ,则粮袋从 A 到 B 一定一直是做加速运动
D.不论 大小如何
答案:A
51(2012 江西四市联考).如图所示,质量满足 mA=2mB=3mC 的三个物块 A、B、C,A 与天
花板之间、B 与 C 之间均用轻弹簧相连,A 与 B 之间用细绳相连,当系统静止后,突然
剪断 AB 间的细绳,则此瞬间 A、B、C 的加速度分别为(取向下为正) ( )
A. g、2g、0 B. 2g、2g、0
C. g、 g、0 D. 2g、 g、g
答案:C
52(2012 江西四市联考).如图所示,斜面体 A 静止放置在水平地面上,质量为 m 的物体 B
在外力 F(方向水平向右)的作用下沿斜面向下做匀速运动,此时斜面体仍保持静止.则
下列说法中正确的是 ( )
A.若撤去力 F,物体 B 将沿斜面向下加速运动
B.若撤去力 F,A 所受地面的摩擦力方向向左
θ v µ
v
)cos(sin θθ −g
v
µ
− −
− −
θµ tan≥
6
5
6
5
3
5
3
5
C.若撤去力 F,A 所受地面的摩擦力可能为零
D.若撤去力 F,A 所受地面的摩擦力方向可能向右
答案:AB
53(2012 江西四市联考).(12 分)如图所示,质量 M=8 kg 的小车放在水平光滑的平面上,
在小车左端加一水平推力 F=8 N,当小车向右运动的速度达到 1.5 m/s 时,在小车前端
轻轻地放上一个大小不计,质量为 m=2 kg 的小物块,
物块与小车间的动摩擦因数 =0.2,小车足够长(取
g=l0 m/s2)。求:
(1)小物块放后,小物块及小车的加速度大小各为多大?
(2)经多长时间两者达到相同的速度?
(3)从小物块放上小车开始,经过 t=1.5 s 小物块通过的位移大小为多少?
53 .( 12 分 )( 1 ) 物 块 的 加 速 度 ( 2 分 ) 小 车 的 加 速 度
(2 分)
(2)由: (2 分)得:t=1s (1 分)
(3)在开始 1s 内小物块的位移: (1 分)最大速度: (1
分)
在接下来的 0.5s 物块与小车相对静止,一起做加速运动
且加速度: (1 分)这 0.5s 内的位移: (1 分)
通过的总位移 (1 分)
54(2012 常州中学自主选拔).一物体恰能在一个斜面体上沿斜面匀速下滑,可以证明出此时
斜面不受地面的摩擦力作用,若沿如图所示方向用力向下推此物体,使物体加速下滑,则斜
面受地面的摩擦力是 ( )
A.大小为零 B.方向水平向右
C.方向水平向左 D.无法判断大小和方向
答案:A
55(2012 浙江理科综合调研).(16 分)如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为 l1=1.6×102
m 的水平跑道和长度为 l2 = 20 m 的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差
h = 4.0 m。一架质量为 m = 2.0×104 kg 的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为 F = 1.2×105 N,
方向与速度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的 0.1 倍。假设航母
处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取 g = 10 m/s2。
(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速度大小;
(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度 100 m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞
机施加助推力,求助推力 F 推的大小。
56.(16 分)
µ
22 /ma g m sµ= =
20.5 /M
F mga m sM
µ−= =
0m Ma t v a t= +
2
1
1 12 ms a t m= = 2 /v at m s= =
20.8 /Fa m sM m
= =+
2
2
1 1.12s vt at m= + =
1 2 2.1s s s m= + =
M
m
题 3 图
l1
l2
h
(1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为 a1、末速度
大小为 v1,运动时间为 t1,有
①
②
③
注意到 v0 = 0, ,代入已知数据
可得
a1 = 5.0 m/s2,v1 = 40 m/s,t1 = 8.0 s ④
飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用,设
沿斜面方向的加速度大小为 a2、末速度大小为 v2,沿斜面方向有
⑤
⑥
⑦
注意到 v1 = 40 m/s ,代入已知数据可得
a2 = 3.0 m/s2,
⑧
(2)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力、助推力与阻力作用,设加速度大小为 a´
1、末速度大小为 v´1,有
⑨
⑩
飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用没有变化,
加速度大小仍有 a´2= 3.0 m/s2
○11
[来源:学科网]
根据题意,v´2 = 100 m/s,代入数据解得
○12 评分
标准:(1)10 分,①式 2 分、②、③和④式各 1 分,⑤式 2 分、⑥、⑦和⑧式各 1 分;(2)
6 分,⑨式 2 分,○10 和○11 式各 1 分,○12 式 2 分。
57(2012 朝阳区期中).如图所示的装置中,小球的质量均相同,弹簧和细线的质量均不计,
一切摩擦忽略不计,平衡时各弹簧的弹力分别为 F1、F2、F3,其大小关系是
1maFFF f =−=合
mgFf 0.1=
2maFFFF GXf =−−=′合
N104.0sin 4
2
×===
l
hmgmgFGX α
22
2
1
2
2 2 lavv =−
m/s41.3m/s17202 ==v
1amFFFF f
′=−+=′ 推合
11
2
0
2
1 2 lavv ′=−′
22
2
12 2 lavv 2 ′=′−′
N105.2 5×=推F
11
2
0
2
1 2 lavv =−
111 tav =
A.F1=F2=F3 B.F1=F2F2 D.F3>F1>F2
答案:A
58(2012 朝阳区期中).某人在地面上用体重秤称得自己的体重为
500N,他将体重秤移至电梯内称其体重,t0 至 t3 时间内,体重
秤的示数变化如图所示,则电梯运行的 v-t 图可能是(取电
梯向上运动的方向为正)
答案:B
59(2012 朝阳区期中).如图所示,固定在水平面上的斜面倾角为 θ,长方体木块 A 质量为
M,其 PQ 面上钉着一枚小钉子,质量为 m 的小球 B 通过一细线与小钉子相连接,小球 B
与 PQ 面接触,且细线与 PQ 面平行,木块与斜面间的动摩擦因数为 μ。下列说法正确的
是
A.若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为零
B.若木块匀速下滑,则小球对木块的压力为 mgcosθ
C.若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为零
D.若木块匀加速下滑,则小球对木块的压力为 μmgcosθ
答案:D
60(2012 朝阳区期中).(6 分)学校的物理课外活动小组欲
测滑块在斜面上下滑的加速度以及滑块与木板间的动摩
擦因数,一位同学想出了一个巧妙的方案。如图所示,
将一小钢球和滑块用细线连接,跨在木板上端的小定滑
轮上,开始时小球和滑块均静止,剪断细线小球自由落
下,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击
挡板的声音。他反复调整挡板的位置,重复上述操作,
直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音,然后
用刻度尺测量出 H=1.25m,x=0.50m,h=0.30m。根据以上数据可得滑块在斜面上下滑
的加速度 a=__________m/s2,滑块与木板间的动摩擦因数 μ=___________。(g 取
10m/s2)
60.4.0;0.25
61(2012 朝阳区期中).(10 分)一艘帆船在湖面上顺风行驶,在风力的推动下做速度为
F1
F2
F3
A
v
t0 t1 t3t2 t
B
v
t0 t1 t3t2
t
C
v
t0 t1 t3t2
t
D
v
t0 t1 t3t2 t
O O
OO
450
t0
G/N
t1 t3t2
500
550
t
P
BA
Q
θ
v=4m/s 的匀速直线运动,已知该帆船在运动状态下突然失去风的动力作用,帆船在湖面
上做匀减速直线运动,经过 t=8s 才可静止;该帆船的帆面正对风的有效面积为 S=10m2,
帆船的总质量约为 M=936kg,若帆船在行驶过程中受到的阻力恒定不变,空气的密度为
ρ=1.3kg/m3,在匀速行驶状态下估算:
(1)帆船受到风的推力 F 的大小;
(2)风速的大小 V。
61.(10 分)
解:(1)风突然停止,帆船只受到阻力 f 作用,做匀减速直线运动,设帆船的加速度大小为
a,则:
根据牛顿运动定律有,
所以
设帆船匀速运动时受到风的推力为 F,所以
F-f=0
F=468N (5 分)
(2)设在时间 t 内,正对吹入帆面空气的质量为 m,根据动量定理有
又因为
所以 (5 分)
62(2012 朝阳区期中).(12 分)如图所示,A 是质量 mA=0.98kg 的物块(可视为质点),B
和 C 是完全相同的木板,长 l=2.7m,质量 m=1.0kg。已知木板与地面间的动摩擦因数
μ=0.2,物块 A 与木板之间的动摩擦因数为 μ1,设物块与木板以及木板与地面间的最大静
摩擦力与滑动摩擦力大小相等。现有一质量 m0=0.02kg 的子弹以 v=300m/s 的速度击中
物块 A,并留在物块中,
(1)求子弹击中物块后,共同速度的大小;
(2)若要求物块 A 在 B 板上运动,使 B、C 板均相对地面不动;当物块 A 滑上 C 板时,
C 板开始运动,求 μ1 应满足的条件;
(3)若 μ1=0.5,求物块 A 停留在 C 板上的位置。
62.(12 分)
解:(1)设子弹击中物块时的共同速度为 v1,子弹与物块相互作用的时间极短,子弹和物块
组成的系统动量守恒:
(3 分)
0 0.5m/sva t
−= = −
f Ma− =
468Nf =
( )Ft m v V− = −
( )m S V v tρ= −
2
( )Ft S V v tρ= −
10m/sV =
0 0( )Am v m m v= + 1
0
0
= 6.0m/s( )A
m vv m m
=+1
(2)物块 A(含子弹)在木板上滑行时,它对木板的摩擦力
当 A 在 B 板上滑行时:
地面对 B 的摩擦力
地面对 C 的摩擦力
当 A 在 C 板上滑行时:
地面对 C 的摩擦力
由题意可知:
即
所以 (4 分)
(3)当μ1=0.5 时,物块 A 与木板的运动情况如
右图所示。
当物块 A 在 B 板上运动时,B、C 板均相对
地面不动,A 做匀减速直线运动,其加速
度
设 A 滑上 C 板时的速度为 v2,则有
所以
当物块 A 在 C 板上运动时,B 板留在原地,C 板开始做匀加速运动,A 继续做匀减速
运动,当它们达到共同速度 v3 时,A 相对 C 静止。
设这段时内 C 的加速度为 aC,根据牛顿第二定律有
所以
设这段时间内,A 的位移为 x1,C 的位移为 x2,则
对 A:
对 B:
可求得
则 (5 分)
1 0( )Af m m gµ= +
1 0( )Af m m m gµ= + +
2f mgµ=
3 0( )Af m m m gµ= + +
3 1 2f f f f< ≤ +
0 1 0 0( ) ( ) ( 2 )A A Am m m g m m g m m m gµ µ µ+ + < + ≤ + +
10.4 0.6µ< ≤
2
0
5.0m/s
A
fa m m
= = −+
-
2 2
2 1 2v v al− =
2 3.0m/sv =
1 0 0( ) ( )A A Cm m g m m m g maµ µ+ − + + =
21.0m/sCa =
3 2v vt a
−= 3 2
1 2
v vx t
+= ⋅
3
C
vt a
= 3
2 2
vx t= ⋅
1 20.5s 0.875m 0.125mt x x= = =
1 2 0 75mx x x∆ = − = .
63(2012 广东六校联考).五个质量相等的物体置于光滑的水平面上,如图所示,现向右施
加大小为 F、方向水平向右的恒力,则第 2 个物体对第 3 个物体的作用力等于( )
A.1
5F B.
2
5F C.
3
5F D.
4
5F
答案:C
64(2012 广东六校联考).(18 分)如图所示,质量为 M=8kg 的小车放在光滑的水平面上,
在小车左端加一水平推力 F=8N,当小车向右运动的速度达到 v0=1.5m/s 时,在小车前端轻轻
放上一个大小不计、质量为 m=2kg 的小物块,物块与小车间的动摩擦因数 μ=0.2。已知运动
过程中,小物块没有从小车上掉下来,取 g=10m/s2。求:
(1)经过多长时间两者达到相同的速度;
(2)小车至少多长,才能保证小物块不从小车上掉下来;
(3)从小物块放上小车开始,经过 t=1.5s 小物块通过的位移大小为多少
64. (18 分)
解:(1)设小物块和小车的加速度分别 am、aM,由牛顿第二定律有:
μmg=mam (1 分)
F-μmg=MaM (1 分)
代入数据解得: am=2m/s2 (1 分)
aM=0.5m/s2 (1 分)
设经过时间 t1 两者达到相同的速度,由 amt1= v0+aM t1 (1 分)
解得:t1=1s (1 分)
(2)当两者达到相同的速度后,假设两者保持相对静止,以共同的加速度 a 做匀加速运动
对小物块和小车整体,由牛顿第二定律有:
F=(M+m)a
解得:a=0.8m/s2
此时小物块和小车之间的摩擦力 f=ma=1.6N
而小物块和小车之间的最大静摩擦力 fm=μmg=4N
f> ,µµ
CACB mm >= ,µµ CACA mm << ,µµ
a
T2
T1
A B
75(2012 增城调研).某物体做直线运动的 v-t 图象如图甲所示,据此判断图乙(F 表示物体
所受合力)四个选项中正确的是
答案:A
76(2012 增城调研)(12 分)某组同学设计了“探究加速度 a 与物体所受合力 F 及质量
m 的关系”实验。图(a)为实验装置简图,A 为小车,B 为电火花计时器,C 为装有细
砂的小桶,D 为一端带有定滑轮的长方形木板,实验中认为细绳对小车拉力 F 等于细砂和
小桶的总重量,小车运动的加速度 a 可用纸带上打出的点求得。
①图(b)为某次实验得到的纸带,已知实验所用电源的频率为 50Hz。根据纸带可求出
电火花计时器打 B 点时的速度为 m/s,小车的加速度大小为 m/s2。(结果
均保留二位有效数字)
②在“探究加速度 a 与质量 m 的关系”时,某同学都按照自己的方案将实验数据在坐标
系中进行了标注,但尚未完成图象(如下图所示)。请继续帮助该同学作出坐标系中的图
象。
③在“探究加速度 a 与合力 F 的关系”时,该同学根据实验数据作出了加速度 a 与合力 F
的图线如图(c),该图线不通过坐标原点,试分析图线不通过坐标原点的原因。
答: 。
D
B
A
C (a)
a
A B EDC
6.19 6.70 7.21 7.72 单位:cm
(b)
a
v
t/s
图甲
图乙
0 1.0 2.0 3.0
4.0
2.0
1.5
1.
0
0.5
乙同学方案
11 /m kg −
-2/ m sa ⋅
(c) F
a
0
76①1.6(3 分)3.2(3 分)
②如图(3 分)
③实验前未平衡摩擦力(3 分)
77(2012 增城调研).(18 分)足够长的光滑斜面 AB 与一粗糙水平面 BC 平滑连接,斜面倾
角为 θ=30°,质量 m=2kg 的物体置于水平面上的 D 点,DB 间距 d=7m,物体与水平面间
的动摩擦因数 μ=0.2,将一水平向左的恒力 F=8N 作用在该物体上,t=2s 后撤去该力,不考
虑物体经过 B 点时的碰撞损失,重力加速度取 g=10m/s2,
求撤去拉力 F 后,经过多长时间物体经过 B 点?
77. 参考答案:
在 的作用下物体运动的加速度 ,
由牛顿运动定律 得, ………… ①(2 分)
作用 2s 后的速度 和位移 分别为:
………………………………………… ②(4 分)
撤去 后,物体运动的加速度为 ,则
第一次到达 B 点所用时间 ,则
解得 ………………………………………………… ④(4 分)
此时物体的速度 ………………………… ⑤(2 分)
当物体由斜面重回 B 点时,经过时间 ,物体在斜面上运动的加速度为 ,
则 …………………………………………… ⑥(2 分)
…………………………………………… ⑦(2 分)
第二次经过 B 点时间为 ……………… ⑧(1 分)
所以撤去 后,分别经过 和 物体经过 B 点。 ………… ⑨(1 分)
F 1a
1mamgF =− µ 2
1 /2 sma =
1v 1S smtav /411 ==
mtaS 42
1 2
11 ==
F 2a 2mamg =− µ
1t 2
12111 2
1 tatvSd +=−
st 11 =
1212 tavv +=
2t 3a
330sin mamg =°
sa
vt 8.02
3
2
2 ==
sttt 8.121 =+=
F s1 s8.1
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