高考物理試題及答案:牛頓運動定律的應用
一、選擇題(本大題共7小題,每小題8分,共56分。每小題至少一個答案正確,選不全得3分)
1.如圖所示,某同學找了一個用過的“易拉罐”在底部打了一個洞,用手指按住洞,向罐中裝滿水,然后將易拉罐豎直向上拋出,空氣阻力不計,則下列說法正確的是 ( )
A.易拉罐上升的過程中,洞中射出的水的速度越來越快
B.易拉罐下降的過程中,洞中射出的水的速度越來越快
C.易拉罐上升、下降的過程中,洞中射出的水的速度都不變
D.易拉罐上升、下降的過程中,水不會從洞中射出
2.如圖所示,兩個質量相同的物體A和B緊靠在一起放在光滑水平桌面上,如果它們分別受到水平推力F1和F2,且F1>F2,則A施于B的作用力的大小為( )
A.F1 B.F2 C.(F1+F2) D.(F1-F2)
3.(2013·西安模擬)質量為0.6kg的物體在水平面上運動,圖中的兩條斜線分別是物體受水平拉力和不受水平拉力的v -t圖像,則 ( )
A.斜線①一定是物體受水平拉力時的圖像
B.斜線②一定是物體不受水平拉力時的圖像
C.水平拉力一定等于0.2N
D.物體所受的摩擦力可能等于0.2N
4.(2013·河西區模擬)如圖甲所示,一個物體放在光滑的水平地面上。在t=0時刻,物體在水平力F作用下由靜止開始做直線運動。在0到t0時間內物體的加速度a隨時間t的變化規律如圖乙所示。則 ( )
A.在0到t0時間內,力F大小恒定
B.在0到t0時間內,物體的位移逐漸變大
C.在0到t0時間內,物體的速度逐漸變大
D.在0到t0時間內,物體的速度逐漸變小
5.(2013·上饒模擬)如圖所示,小車的質量為M,人的質量為m,人用恒力F拉繩,若人與車保持相對靜止,且地面為光滑的,不計滑輪與繩的質量,則車對人的摩擦力可能是 ( )
A.0 B.F,方向向右
C.F,方向向左 D.F,方向向右
6.停在10層的電梯底板上放置有兩塊相同的條形磁鐵,磁鐵的極性及放置位置如圖所示。開始時兩塊磁鐵在電梯底板上處于靜止狀態(磁鐵與底板始終相互接觸) ( )
A.若電梯突然向下開動,并停在1層,最后兩塊磁鐵可能已碰在一起
B.若電梯突然向下開動,并停在1層,最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置
C.若電梯突然向上開動,并停在20層,最后兩塊磁鐵可能已碰在一起
D.若電梯突然向上開動,并停在20層,最后兩塊磁鐵一定仍在原來位置
7.(2013·梧州模擬)如圖所示,n個質量均為m的相同木塊并排放在水平地面上,當木塊1受到水平恒力F而向右加速運動時,木塊3對木塊4的作用力為( )
A.F
B.若地面光滑,為F;若地面不光滑,小于F
C.若地面光滑,為(1-)F;若地面不光滑,小于(1-)F
D.不論地面是否光滑,均為(1-)F
二、計算題(本大題共3小題,共44分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數值計算的要注明單位)
8.(2013·桂林模擬)(14分)如圖所示是一套測定風力的裝置,固定的水平細桿上套有一球A,通過一輕質細繩與B球相連,當B球受到風力作用,A球會沿桿運動,根據A、B球的運動狀態可以知道風力大小。現已知A、B球的質量均為m,由于B球受到水平風力作用使得A球與B球一起向右勻加速運動,加速度大小為a,此時連接A、B球的細繩與豎直方向的夾角為θ。求:
(1)B球受到的風力大小;
(2)A球與桿之間的動摩擦因數。
9.(2013·衡陽模擬)(14分)如圖所示,一個載貨小車總質量為50kg,靜止在水平地面上,現用大小為300N,跟水平方向成30°角斜向上的拉力拉動貨車,做勻加速運動,4s后撤去拉力,再經5s車的速度多大?貨車運動的總位移是多少?(已知μ=0.1,g=10m/s2)
10.(能力挑戰題)(16分)如圖所示,一足夠長的木板B靜止在水平地面上,有一小滑塊A以v0=2m/s的水平初速度沖上該木板。已知木板質量是小滑塊質量的2倍,木板與小滑塊間的動摩擦因數為μ1=0.5,木板與水平地面間的動摩擦因數為μ2=0.1,求小滑塊相對木板滑行的位移是多少?(g取10m/s2)
答案解析
1.【解析】選D。易拉罐被拋出后,不論上升還是下降,易拉罐均處于完全失重狀態,水都不會從洞中射出,故選項A、B、C錯誤,D正確。
2.【解析】選C。設兩物體的質量均為m,這兩物體在F1和F2的作用下,具有相同的加速度為a=,方向與F1相同。物體A和B之間存在著一對作用力和反作用力,設A施于B的作用力為FN(方向與F1方向相同)。用隔離法分析物體B在水平方向受力FN和F2,根據牛頓第二定律有FN-F2=ma,解得FN=(F1+F2),故選項C正確。
3.【解析】選C、D。由v -t圖像得物體的加速度為a1==-m/s2,a2==-m/s2。水平拉力的方向可能與物體運動的方向相同,也可能與物體運動的方向相反。若水平拉力的方向與物體運動的方向相同,由牛頓第二定律得,物體受水平拉力時F-Ff=ma1,物體不受水平拉力時-Ff=ma2,解得F=0.2N,Ff=0.4N;若水平拉力的方向與物體運動的方向相反,同理有-Ff=ma1,-F-Ff=ma2,解得F=0.2N,Ff=0.2N,故選項A、B錯誤,C、D正確。
4.【解析】選B、C。由a-t圖像可知物體的加速度逐漸減小,對物體由牛頓第二定律得F=ma,故物體所受水平力F逐漸減小,選項A錯誤;由于物體的加速度與速度方向相同,物體做加速運動,速度、位移逐漸增大,選項B、C正確,D錯誤。
5.【解析】選A、C、D。取人和小車為一整體,由牛頓第二定律得:2F=(M+m)a,
設車對人的摩擦力大小為Ff,方向水平向右,對人應用牛頓第二定律得:F-Ff=ma。
可求得:Ff=F,由此可見:當M=m時,Ff=0。
當M>m時,Ff>0,方向水平向右,
當M
(責任編輯：盧雁明)
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