当前位置: 首页 > >

届高三物理最新月考分类汇编――牛顿运动定律 doc

发布时间:

2010 届高三物理最新月考分类汇编――牛顿运动定律

一、选择题

1.湖北省众望高中 2010 届高三周练弹簧秤挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为 2kg 的物体.当升降机

在竖直方向运动时,弹簧秤的示数始终是 16N.如果从升降机的速度为 3m/s 时开始计时,则经过 1s,升

降机的位移可能是(g 取 10m/s2)

( AC )

A.2m

B.3m

C.4m

D.8m

2.上 海市 建* 中 学 2010 届 高 三摸 底测 试 马水*方向拉车, 车匀速前进时,下列说 法中正确的有

(C)

A、马拉车的力与车拉马的力是一对*衡力

B、马拉车的力与车拉马的力是一对不同性质的力

C、马拉车的力与地面对车的阻力是一对*衡力

D、马拉车的力与地面对车的阻力是一对作用力与反作用力

3. 四川省宜宾市 2010 届高三摸底测试如图 a 所示,水*面上质量相等的两木块 A、B,用以轻弹簧相连接,

这个系统处于*衡状态.现用一竖直向上的力 F 拉动木块 A,使木块 A 向上做匀加速直线运动(如图 b),

研究从力 F 刚作用在木块 A 瞬间到木块 B 刚离开地面瞬间的这一过程,并选定该过程中木块 A 的起点位置

为座标原点.则下面图中能正确表示力 F 和木块 A 的位移 x 之间关系的图是

(A )

F

F

F

F

F A

B

O

O x A.

xO B.

x C.

O

x a图 D.

b图

4.湖北省襄樊四中 2010 届高三摸底考试如图 1 所示是一种汽车安全

带控制装置的示意图.当汽车处于静止或匀速直线运动时,摆锤竖直

悬挂,锁棒水*,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车突然

刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带

不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动

图1

方向和运动状态是( A )

A.向右行驶、突然刹车

B.向左行驶、突然刹车

C.向左行驶、匀速直线运动

D.向右行驶、匀速直线运动

5.湖南省长沙市一中 2010 届上学期高三第二次月考右图为某次实验中

拍摄

到的小滑块在粗糙水*面上滑动时的闪光照片。已知闪光频率为每秒 l0 地重力加速度值为 9.8m/s2,根据照片的比例得到滑块的位移数据为 AB

次。当 =

3.96cm,BC=2.98cm,CD=2.00cm,DE=1.02cm。由此可知小滑块与

水*

面之间的动摩擦因数约为 ( C )

A.0.01

B.0.05

C.0.10

D.0.20

6. 上海市建*中学 2010 届高三摸底测试下列实例属于超重现象的是( BD )

A、汽车驶过拱形桥顶端

B、荡秋千的小孩通过最低点

C、跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动

D、火箭点火后加速升空

7.湖北省众望高中 2010 届高三周练在*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*地板上的 O 点在小球的正下方,如图。当细线被烧断,小球落在地板上的 P 点,

( CD )

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

8.湖北省襄樊四中 2010 届高三摸底考试如图 4 所示,固定斜面倾角为 θ,
面分为 AB、BC 两段,且 2AB=BC.小物块 P(可视为质点)与 AB、BC 两段斜
C 的动摩擦因数分别为 μ1、μ2.已知 P 由静止开始从 A 点释放,恰好能滑动到
停下,那么 θ、μ1、μ2 间应满足的关系是( A )

整个斜

P B

A

面之间

θ

C 点而

图4

A.tanθ=μ1+32μ2

B.tanθ=2μ13+μ2

C.tanθ=2μ1-μ2

D.tanθ=2μ2-μ1

9.湖北省众望高中 2010 届高三周练如图所示,质量相同的木块 A、B 用轻弹簧连接置于光滑的水*面上,

开始时两木块静止且弹簧处于原长状态。现用水*恒力 F 推木块 A,则从开始到弹簧第一次被压缩到最短

的过程中: ( ABC ) A.两木块速度相同时,加速度 aA< aB B.两木块加速度相同时,速度 vA>vB C.B 的加速度一直在增大 D.A 的加速度先减小后增大

F A
B

10. 上海市建*中学 2010 届高三摸底测试在静止的电梯里放一桶水,把一个轻

弹簧的一端连在桶底,另一端连接在浸没在水中的质量为 m 的软木塞,如图所

示.当电梯由静止开始匀加速下降(g>a)时,轻弹簧的长度将发生怎样的变

化( B )

A、伸长量增加

B、 伸长量减小

C、伸长量保持不变

D、由伸长变为压缩

11.贵州省兴义市清华实验学校 2010 届高三 9 月月考一条不可伸长的轻

绳跨过质量

可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量 m=15kg 的重物,重物静止于地

面上,有一质

量为 10Kg 的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬,如图所示,不计滑轮磨

离 开 地 面 的 条 件 下 , 猴 子 向 上 爬 的 最 大 加 速 度 为 ( g 取 10m/s2 )

A.25m/s2

B.10 m/s2

C.5 m/s2

D.15 m/s2

擦,在重物不 (C)

12.湖南省长沙市一中 2010 届上学期高三第二次月考如图所示,

A

不计

绳的质量以及绳与滑轮的摩擦,物体 A 的质量为 M,水*面光滑, 绳的 B 端挂一质量为 m 的物体时,物体 A 的加速度为 a1,当在绳 以 F = mg 的竖直向下的拉力作用时,A 的加速度为 a2,则 a1 与 a2 小关系是 ( C )

B 当在 F B 端施
的大

A.a1=a2

B.a1>a2

C.a1<a2

D.无法确定

13.江苏省淮阴中学 2010 届高三摸底考试如图,在光滑水*面上,放着两块长度相同,质量分别为 M1

和 M2 的木板,在两木板的左端各放一个大小、形状、质量完全相同的物块。开始时,各物均静止,今在

两物体上各作用一水*恒力 F1、F2,当物块和木板分离时,两木板的速度分别为 v1 和 v2,物体和木板间的

动摩擦因数相同,下列说法正确的是

( BD )

A.若 F1=F2,M1>M2,则 v1>v2

F1

B.若 F1=F2,M1<M2,则 v1>v2

F2

C.若 F1>F2,M1=M2,则 v1>v2 D.若 F1<F2,M1=M2,则 v1>v2 14. 上海市建*中学 2010 届高三摸底测试如图所示,在倾角为 300 的足够长的斜面上有一质量为 m 的物体,

它受到沿斜面方向的力 F 的作用。力 F 可按图(a)、(b)(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵

坐标是 F 与 mg 的比值,力沿斜面向上为正)。已知此物体在 t=0 时速度为零,若用 v1、v2 、v3 、v4 分别

表示上述四种受力情况下物体在 3 秒末的速率,则这四个速率中最大的是( C )

A



v1

B 、 v2

C 、 v3

D、v4

15.上海市建*中学 2010 届高三摸底测试如图,圆环质量为 M,经过环心

的竖直钢

丝 AB 上套有一质量为 m 的球,今将小球沿钢丝 AB 以初速 vo 竖直向上抛出。

环对地无作用力,则小球上升的加速度为

。小球能上升的最大高度

致使大圆



。(设 AB 钢丝足够长,小球不能达到 A 点)

答案:(M+m)g/m;mv02/2(M+m)g.

16.湖北省众望高中 2010 届高三周练一水*的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带

之间的动摩擦因数为μ 。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度 a0 开始运动,当 其速度达到 v0 后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块 相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。

解:根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度 a 小于传送带

的加速度 a0。根据牛顿定律,可得

a=μ g

设经历时间 t,传送带由静止开始加速到速度等于 v0,煤块则由静止加速到 v,有 v0=a0t v=at 由于 a<a0,故 v<v0,煤块继续受到滑动摩擦力的作用。再经过时间 t',煤块的速度由 v 增加到 v0,有 v=v+at' 此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹。

设在煤块的速度从 0 增加到 v0 的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为 s0 和 s,有

1 s0=2

a0t2+v0t'

s=v20a2

传送带上留下的黑色痕迹的长度 l=s0-s 由以上各式得 l=v022(aμ0-a0μg g) 17.湖北省襄樊四中 2010 届高三摸底考试如图 9 所示,质量为 m=lkg 的小球穿在斜杆上,斜杆与水*方

向的夹角为 θ=30°,球恰好能在杆上匀速滑动.若球受到一大小为 F=20N 的水*推力作用,可使小球沿

杆向上加速滑动(g 取 10m/s2),求: (1)小球与斜杆间的动摩擦因数 μ 的大小; (2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小.
答案:(1) 3 ;(2)1.55m/s2. 3
解析:(1)(4 分)对小球受力分析,由*衡条件可知:

F m
θ
图9

*行于杆方向:mgsinθ=f1………………① y 轴方向:N1=mgcosθ………………② f1=μN1………………③

(1 分) (1 分)

解得小球与斜杆间的动摩擦因数 μ=tan30°= 3 ………④ 3
(2)(4 分)水*推力作用后,由牛顿第二定律:

(2 分)

Fcosθ-mgsinθ-f2=ma………………⑤

(1 分)

f2=μN2=μ(Fsinθ+mgcosθ) ……………⑥

(1 分)

解得小球沿杆向上加速滑动的加速度:a= 20 3 -10=1.55m/s2. 3

(2 分)

18.河南省武陟一中 2010 届高三第一次月考一卡车拖挂一相同质量的车厢,在水*直道上以 v0 = 12 m/s

的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度无关。某时刻,车厢脱落,并以大小为 a = 2 m/s2

的加速度减速滑行。在车厢脱落 t = 3s 后,司机才发觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的 3 倍。假

设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。

解:设卡车的质量为 M,车所受阻力与车重之比为 ? ;刹车前卡车牵引力的大小为 F ,

卡车刹车前后加速度的大小分别为 a1 和 a2 。重力加速度大小为 g。由牛顿第二定律有

f ? 2?Mg ? 0



F ? ?Mg ? Ma1



?Mg ? Ma



3?Mg ? Ma2



设车厢脱落后, t ? 3s 内卡车行驶的路程为 s1 ,末速度为 v1 ,根据运动学公式有

s1

?

v0t

?

1 2

a1t

2



v1 ? v0 ? a1t



v12 ? 2a2s2



式中, s2 是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为 s, ,有

卡车和车厢都停下来后相距

v02 ? 2as



由①至⑨式得

?s ? s1 ? s2 ? s



?s

?

?

v02 3a

?

4 3

v0t

?

2 3

at2

1○0

带入题给数据得

?s ? 36m

1○1

19.贵州省兴义市清华实验学校 2010 届高三 9 月月考如图所示,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*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。

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

f=μN=0.08N

(2)由牛顿第二定律,在沿斜面方向上,

有 Fsinθ-mgsinθ-f=ma

解得 a=0.4m/s2

(3)小球在最初的

2s

内的位移为

1 s=2

at2=0.8m

20.湖南省长沙市一中 2010 届上学期高三第二次月考如图所示,质量 M = 1kg 的木板静止在粗糙的水*地

面上,木板与地面间的动摩擦因数 μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量 m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁

块与木板间的动摩擦因数 μ2=0.4,取 g=10m/s2,试求: (1)若木板长 L=1m,在铁块上加一个水*向右的恒力 F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端? (2)若在铁块上的右端施加一个大小从零开始连续增加的水*向左的力 F,通过分析和计算后,请在图中 画出铁块受到木板的摩擦力 f2 随拉力 F 大小变化的图像。(设木板足够长)

f2/ 6N 5 4
3 2
1

0 2 4 6 8 1 1 1 F/ 024 N

解析:(1)木块的加速度大小

a1

?

F

? ?2mg m

=4m/s2

铁块的加速度大小

a2

?

?2mg

? ?1(M M

? m)g

? 2m/s2

设经过时间 t 铁块运动到木板的右端,则有

1 2

a1t 2

?

1 2

a2t 2

?

L

解得:t=1s

(2)①当 F≤ μ1(mg+Mg)=2N 时,A、B 相对静止且对地静

f2 /N

止,f2=F

6

5

②设 F=F1 时,A、B 恰保持相对静止,此时系统的加速度

4

a ? a2 ? 2m/s2

3 2

以系统为研究对象,根据牛顿第二定律有

1

F1 ? ?1(M ? m)g ? (M ? m)a

0 2 4 6 8 10 12 14 F/N

解得:F1=6N

所以,当 2N<F≤6N 时,M、m 相对静止,系统向右做匀加速运动,其加速度

a ? F ? ?1(M ? m)g ? F ?1,

M ?m

2

以 M 为研究对象,根据牛顿第二定律有

f2 ? ?1(M ? m)g ? Ma ,

解得:

f2

?

F 2

?1

③当 F>6N,A、B 发生相对运动, f2 ? ?2mg =4N

画出 f2 随拉力 F 大小变化的图像如右 21.福建省龙岩二中 2010 届高三摸底考试如图所示,一质量 M=2.0kg 的长木板静止放在光滑水*面上,

在木板的右端放一质量 m=1.0kg 可看作质点的小物块,小物块与木板间的动摩擦因数为 μ=0.2.用恒力 F 向

右拉动木板使木板在水*面上做匀加速直线运动,经过 t=1.0s 后撤去该恒力,此时小物块恰好运动到距木

板右端 l=1.0m 处。在此后的运动中小物块没有从木板上掉下来.求:

(1)小物块在加速过程中受到的摩擦力的大小和方向;

(2)作用于木板的恒力 F 的大小;

(3)木板的长度至少是多少?

解:(1)小物块受力分析如图所示,设它受到的摩擦力大小为 f

f ? ?N1

N1 ? mg ? 0

f=0.2×1.0×10N=2N 方向水*向右

(2)设小物块的加速度为 a1,木板在恒力 F 作用下做匀加速直线运动时的加速度为 a2,此过程中小物 块的位移为 s1,木板的位移为 s2

则有: f ? ma1

s1

?

1 2

a1t 2

s2

?

1 2

a2t 2

a1 ? 2.0m/s 2

s2 ? s1 ? l

l

?

1 2

(a2

?

a1) t 2

代入数值得: a2 ? 4.0m/s 2

对木板进行受力分析,如图所示,根据牛顿第二定律:F-f’=Ma2, 则 F=f’+Ma2, 代入数值得出 F=10N。 (3)设撤去 F 时小物块和木板的速度分别为 v1 和 v2,撤去 F 后,木板与小物块组成的系统动量守恒, 当小物块与木板相对静止时,它们具有共同速度 V 共

v1 ? a1t ? 2.0m/s v2 ? a2t ? 4.0m/s

根据动量守恒定律得: mv1+Mv2=(m+M) V 共

1.0? 2 ? 2.0? 4.0

10

V共 ?

1.0 ? 2.0

m/s ? m/s 3

对小物块:根据动能定理:

fs

?

1 2

mV共2

?

1 2

mv12

对木板:根据动能定理: ?

f

(s

? l?)

?

1 2

MV共2

?

1 2

Mv22

代入数据: l? ? 2 m 3

所以木板的长度至少为 L=l+l'= 5 m≈1.7m ) 3




友情链接: