训练三 牛顿运动定律

2017-12-14 10:49
教学考试(高考物理) 2017年4期
关键词:两球斜面挡板

《教学考试》物理命题研究中心

训练三 牛顿运动定律

《教学考试》物理命题研究中心

1.(2017·湖南省长沙市长郡中学月考)关于力学单位制,下列说法中正确的是( )

A.N、m/s、m/s2是导出单位

B.后人为了纪念牛顿,N作为力学中的基本单位

C.在国际单位制中,时间的基本单位可以是s,也可以是h

D.在不同的力学单位制中,牛顿第二定律的表达式都是F=ma

2.(2017·广东省佛山市第一中学第二次段考)2015年11月30日,蹦床世锦赛在丹麦落下帷幕,中国代表团获得8金3银2铜,领跑世锦赛的奖牌榜。一位运动员从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,利用仪器测得该运动员从高处开始下落到弹回的整个过程中,运动速度随时间变化的图象如图所示,图中Oa段和cd段为直线。由图可知,运动员发生超重的时间段为

( )

A.0~t1B.t1~t2

C.t2~t4D.t4~t5

3.(2017·河北省衡水中学四调)如图所示,AB两球质量相等,光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A、B两球用轻弹簧相连,图乙中A、B两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有

( )

A.两图中两球加速度均为gsinθ

B.两图中A球的加速度均为零

C.图乙中轻杆的作用力一定不为零

D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍

4.(2017·河南省中原名校豫南九校第四次质量考评)如图所示滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零,对于该运动过程,若用x、v、a分别表示滑块下滑的位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象能正确描述这一运动规律的是

( )

( )

6.(2017·江苏省无锡期末)如图,载货车厢通过悬臂固定在缆绳上,缆绳与水平方向夹角为θ,当缆绳带动车厢以加速度a匀加速向上运动时,货物在车厢中与车厢相对静止,则货物与车厢的滑动摩擦系数至少为(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力,重力加速度为g)

( )

7.(2017·湖南省株洲市高三教学质量统一检测)如图甲所示是某同学用水平气垫导轨探究“加速度与力的关系”的实验装置,他将光电门固定在导轨上的B点,吊盘(含金属片)通过细线与滑块相连,滑块上固定一遮光条并放有若干金属片,实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。

8.(2017·黑龙江省哈尔滨市第六中学上学期期末考试)如图所示,在游乐场的滑冰道上有甲、乙两位同学坐在冰车上进行游戏。当甲同学从倾角θ=30°的光滑斜面冰道顶端A点自静止开始自由下滑时,与此同时在斜面底部B点的乙同学通过冰钎作用于冰面,从静止开始沿光滑的水平冰道向右做匀加速运动。已知斜面冰道AB的高度h=5 m,重力加速度g=10 m/s2。设甲同学在整个运动过程中无机械能变化,两人在运动过程中可视为质点。问:为避免两人发生碰撞,乙同学运动的加速度至少为多大?

9.(2017·湖南省五市十校教研教改共同体联考)如图所示,在光滑的水平面上有一足够长的质量为M=4 kg的长木板,在长木板右端有一质量为m=1 kg的小物块,长木板与小物块间动摩擦因数为μ=0.2,长木板与小物块均静止。现用F=14 N的水平恒力向右拉长木板,经时间t=1 s 撤去水平恒力F。求:

(1)在F的作用下,长木板的加速度为多大;

(2)刚撤去F时,小物块离长木板右端多远;

(3)最终长木板与小物块一同以多大的速度匀速运动;

(4)最终小物块离长木板右端多远。

参考答案

1.A 【解析】力学中,只有米、秒、千克为基本单位,其他皆为导出单位,A项正确,BC项错误;只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma,D项错误。

2.C 【解析】由题意知速度方向向下时为正方向,运动员发生超重时具有向上的加速度,反映在v-t图象中是斜率为负的时间段,所以只有在t2~t4阶段运动员处于超重状态,C项正确。

3.D 【解析】撤去挡板前,挡板对B球的弹力大小为2mgsinθ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,图甲中A球所受合力为零,加速度为零,B球所受合力为2mgsinθ,加速度为2gsinθ;图乙中杆的弹力突变为零,A、B球所受合力均为mgsinθ,加速度均为gsinθ,故图甲中B球加速度是图乙中B球加速度的2倍;ABC项错误,D项正确。

8.2.5 m/s2

【解析】根据牛顿第二定律可知甲同学在斜面上下滑的加速度a1=gsinθ①

当甲恰好追上乙时,甲在水平冰道上经时间t2

要使两人避免相碰,当甲恰好追上乙时,乙的速度恰好等于v1,即vA=a(t1+t2)④

9.(1)a=3 m/s2(2)0.5 m (3)v′=2.8 m/s (4)0.7 m

(2)刚撤去F时,只受摩擦力作用,故am=μg=2 m/s2

(3)刚撤去F时,v=at=3 m/s,vm=amt=2 m/s

最终速度v′=vm+amt′=v-a′t′

解得v′=2.8 m/s。

解得Δx2=0.2 m

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