11-13高考物理試題分類匯編-牛頓運動定律匯總_第1頁
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文檔簡介

1、(三年經典)2011-2013全國各地高考物理真題分類匯編(詳解)牛頓運動定律17. 一般的曲線運動可以分成很多小段,每小段都可以看成圓 周運動的一部分,即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來 代替。如圖(a)所示,曲線上的 A 點的曲率圓定義為:通過 A 點和曲線上緊鄰 A 點兩側的兩點作一圓,在極限情況下, 這個 圓就叫做 A 點的曲率圓, 其半徑P叫做 A 點的曲率半徑?,F將答案:P 處只有水平速度,其水平速度大小為 Vocosa根據牛頓第二定21.如圖,在光滑水平面上有一質量為 m 的足夠長的木板,其上疊放一質量為 mi 的木塊。假 定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等?,F給

2、木塊施加一隨時間 t 增大的水平力 F=kt (k 是常數),木板和木塊加速度的大小分別為 ai和 a2,下列反映 ai和 a?變化的圖線 中正確的是(A)解析:主要考查摩擦力和牛頓第二定律。木塊和木板之間相對靜止時,所受的摩擦力為靜摩擦力。在達到最大靜摩擦力前,木塊和木板以相同加速度運動,根據牛頓第二定律所以正確答案是 A。23. (10 分)利用圖 1 所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度。一斜面上安裝有兩個光電門, 其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處,光電門甲的位置可移動,當一帶有遮光片的滑塊自一物體沿與水平面成則在其軌跡最高點示。a角的方向已速度P 處的曲率半徑是A.2V。B.v。

3、2sin2:C.u拋出,如圖(b)2 2V。COS :D.2 2V。COS :g sin :律得(V。COS。)2mg二m_,所以在其軌跡最高點P處的曲率半徑是_V2cos2C正確。g解析:物體在其軌跡最高點ai二a2kt。木塊和木板相對運動時,m1m2恒定不變,mia2ktm2斜面上滑下時,與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間 t。改變光電門甲的位置進行多次測量,每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑,并用米尺測量甲、乙之間的距離 s,記下相應的 t 值;所得數據如下表所示。圖1 1/(m)woo廠0.60廠0.TO00,8000,9000.9K19P 37hS45

4、23$nA673.8F 776.4L7I* * - - 1.62- 一 L55A5L34L22完成下列填空和作圖:(1)若滑塊所受摩擦力為一常量,滑塊加速度的大小a、滑塊經過光電門乙時的瞬時速度Vi測量值 s 和 t 四個物理量之間所滿足的關系式是 _ ;(2)根據表中給出的數據,在圖2 給出的坐標紙上畫出圖線;(3)由所畫出的_ .圖線,得出滑塊加速度的大小為 a=m/s2(保留 2 位有效數字)(1)滑塊做勻加速直線運動,利用_有s t解得解析:jfl光片v = vt和v = v+at vi=-+a-2t 2r4avi或s=-at2+vit2 (2011 天津).如圖所示,A、B 兩物塊疊

5、放在一起,在粗糙的水平面上保持相 對靜止地向右做勻減速直線運動,運動過程中B 受到的摩擦力A.方向向左,大小不變B.方向向左,逐漸減小C.方向向右,大小不變D.方向向右,逐漸減小【解析】:考查牛頓運動定律處理連接體問題的基本方法,簡單題。對于多個物體組成的物體系統,若系統內各個物體具有相同的運動狀態,應優先選取整體法分析,再采用隔離(2) s-t圖線如圖所示t(3 )由1-atv12可知,s斜率絕對值為1 a即1,解得 a=2-t圖線丄|k=丄a = 2t212法求解。取 A、B 系統整體分析有f地人=血m)B)g =(m)Am)B)a a=ugB 與 A 具有共同的運動狀態,取 B 為研究對

6、象,由牛頓第二定律有:體 B 做速度方向向右的勻減速運動,故而加速度方向向左?!敬鸢浮浚篈fAB=mBg二mfea二常數,物19 (2011 天津)(1)某同學用測力計研究在豎直方向運行的電梯運動狀態。他在地面上用測力計測量砝碼的重力,示數為G。他在電梯中用測力計仍測量同一砝碼的重力,發現測力計的示數小于 G,由此判斷此時電梯的運動狀態可能是減速上升或加速下降(2 )用螺旋測微器測量某金屬絲直徑的結果如圖所示。該金屬絲的直徑是 1.706mm【解析】:注意副尺一定要有估讀。讀數為 1.5+20.6X讀數 1.704-1.708 都算正確?!窘馕觥浚何矬w處于失重狀態,加速度方向向下,故而可能是減

7、速上升或加速下降。0.01mm=1.706mm。因為個人情況不同,估讀不一定一致,本題A. 火箭開始噴氣瞬間傘繩對返回艙的拉力變小B. 返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力C 返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功D.返回艙在噴氣過程中處于失重狀態【答案】A【解析】在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運動,加速度方向向上,返回艙處于超重狀態,動能減小,返回艙所受合外力做負功,返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是緩沖火箭向下 噴氣而獲得向上的反沖力?;鸺_始噴氣前勻速下降拉力等于重力減去返回艙受到的空氣阻 力,火箭開始噴氣瞬間反沖力直接對返回艙作用因而傘繩對返回艙的拉力變小。【命題意圖與考點定位

8、】牛頓運動定律的綜合應用。9 ( 2011 江蘇).如圖所示,傾角為a的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足夠長的輕質 綢帶跨過斜面的頂端鋪放在斜面的兩側,綢帶與斜面間無摩擦。現將質量分別為M m(Mm)的小物塊同時輕放在斜面兩側的綢帶上。兩物塊與綢帶間的動摩擦因數相等,且最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等。在a角取不同值的情況下,下列說法正確的有A. 兩物塊所受摩擦力的大小總是相等B. 兩物塊不可能同時相對綢帶靜止C. M 不可能相對綢帶發生滑動D. m 不可能相對斜面向上滑動21.(10 分) 在“探究加速度與力、 質量的 關系”實驗時,已提供了小車,一端附有定 滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細

9、線、刻度 尺、天平、導線。為了完成實驗,還須從下 圖中選取實驗器材,其名稱是 (漏選或全選得零分);并分別寫出所選器材的 作用。21.答案:學生電源、電磁打點計時器、19(2011 四川) 如圖是“神舟”系列航天飛船返回艙返回地面的示意圖, 假定其過程可簡 化為:打開降落傘一段時間后,整個裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運動,則鉤碼、砝碼 或電火花計時器、鉤碼、砝碼學生電源為電磁打點計時器提供交流電源; 電磁打點計時器(電火花計時器) 記錄小車運 動的位置和時間;鉤碼用以改變小車的質量;砝碼用以改變小車受到的拉力的大小, 還可以 用于測量小

10、車的質量。解析:電磁打點計時器(電火花計時器) 記錄小車運動的位置和時間; 鉤碼用以改變小車的 質量;砝碼用以改變小車受到的拉力的大小, 還可以用于測量小車的質量。 如果選電磁打點 計時器,則需要學生電源,如果選電火花計時器,則不需要學生電源。18( 2011 北京).蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩 綁在踝關節等處,從幾十米高處跳下的一種極限運動。某 人做蹦極運動,所受繩子拉力F 的大小隨時間 t 變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動,重力加 速度為 g。據圖可知,此人在蹦極過程中最大加速度約為A.GB. 2gC. 3gD. 4g19 ( 2011 上海).受水平外力 F

11、 作用的物體,在粗糙水平面上作直線運動,其v_t圖線如圖所示,則(A) 在 .t秒內,外力F大小不斷增大(B) 在t時刻,外力F為零t1(C) 在+ +秒內,外力F大小可能不斷減小t1 t2(D) 在 秒內,外力F大小可能先減小后增大t1 t2答案:CD26 (2011 上海).(5 分)如圖,為測量作勻加速直線運動小車的加速度,將寬度均為b 的擋光片 A、B 固定在小車上,測得二者間距為do(1) 當小車勻加速經過光電門時,測得兩擋光片先后經過的時間譏和t,則小車加速度 a =_o(2) (多選題)為減小實驗誤差,可采取的方法是()(A) 增大兩擋光片寬度b(B)減小兩擋光片寬度b26答案.

12、(1)b2112d Cl)2(述)2(2)B,C(3的物體靜止于水平地面的 A 處,AB 間距L=20m。用大小為經t0=2s拉至 B 處。(已知cos37 =0.8,sin37 =0.6。取2)g =10m/ s(1)求物體與地面間的動摩擦因數用大小為 30N,與水平方向成能到達 B 處,求該力作用的最短時間31 答案.(12 分)(1)物體做勻加速運動(1由牛頓第二定律(1 分)設F作用的最短時間為,小車先以大小為a的加速度勻加速秒,撤去外力后,以大小為a,的加速度勻減速t秒到達B處,速度(C)增大兩擋光片間距d(D)減小兩擋光片間距d31. (12 分)如圖,質量m=2kg30N,沿水平

13、方向的外力拉此物體,aL=220=10(m/s2)t。2(1分)f =30 -2 10 =10(N)(1卩=mg 2 1010=0.5(1分)(1分)3;37 的力斜向上拉此物體,使物體從A 處由靜止開始運動并恰為0,由牛頓定律F cos37-、(mg -F sin a37 ) = maF(cos37sin37)|30 (0.80.5 0.6)ag =2(1分)-0.5 10 =11.5(m/s )2ag =5(m/ s )m(1 分)由于勻加速階段的末速度即為勻減速階段的初速度,因此有at =at(1 分)11.5t =2.3t5(1 分)4a,t,2(1 分)2La 2.32a2 2011

14、.5 2.325=1.03(s)(1 分)(2) 另解: 設力F能定理作用的最短時間為t,相應的位移為 s,物體到達B 處速度恰為 0,由動F cos37 -二(mg - F sin37 )s-mg(L -s) = 0(2 分)-mgL0.5 2 10 20(1 分)s =F(cos37七in 37 ) 30 (0.8 0.5 0.6)由牛頓定律二6.06(m)F cos37-(mg - F sin 37 ) = ma(1 分)F(cos37_【in 37 ), ag分)t二2 6.603(s)11.5_ 30 (0.8 0.5 0.6)2-0.5 10 =11.5(m/s )(1 分)(1

15、分)(2012 上海)&如圖,光滑斜面固定于水平面,滑塊A、B 疊放后一起沖上斜面,8.【考點】本題結合牛頓第二定律考查物體的受力分析【解析】以滑塊 A、B 整體為研究對象,整體加速度沿斜面向下,以滑塊B 為研究對象,沿水平和豎直方向分解滑塊 B 的加速度可知,滑塊 B 受到水平向左的摩擦力,豎直向下的重 力,豎直向上的支持力,選項 A 正確?!敬鸢浮緼(2012 上海)30 . (10 分)如圖,將質量 m = 0.1kg 的圓環套在固定的水平直桿上。 環的直徑略大于桿的截面直徑。環與桿間動摩擦因數0.8。對環施加一位于豎直平面內斜向上,與桿夾角 片 53 的拉力 F,使圓環以 a

16、= 4.4m/s2的加速度沿桿運動,求 F 的大小。(取 sin53 = 0.8, cos530.6, g= 10m/s2)。/F解析:令 Fsin53 = mg , F= 1.25N,當 Fv1.25N 時,/桿對環的彈力向上,由牛頓定律 Fcosr FN= ma, FN+ Fsinv一二=mg,解得 F= 1N,當 F 1.25N 時,桿對環的彈力向下,由牛頓定律Fcosr FN= ma,Fsin 二=mg + FN,解得 F= 9N,(2012 新課標)14 伽利略根據小球在斜面上運動的實驗和理想實驗,提出了慣性的概念, 從而奠定了牛頓力學的基礎。早期物理學家關于慣性有下列說法,其中正確

17、的是A 物體抵抗運動狀態變化的性質是慣性B 沒有力的作用,物體只能處于靜止狀態C 行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質是慣性D 運動物體如果沒有受到力的作用,將繼續以同一速度治同一直線運動14.【答案】AD【解析】慣性的定義是物體保持靜止或勻速直線運動的性質叫慣性,所以A 正確;如果沒有力,物體將保持靜止或勻速直線運動,所以 B 錯誤;行星在軌道上保持勻速率的圓周運動的原因是合外力與需要的向心力總是相等,所以 C 錯誤;運動物體不受力,它將保持勻速直線運動狀態,所以 D 正確。4.【解析】加速度kv,隨著v的減小,a減小,但最后不等于0加速度a =g十一成正比,下列描繪皮球在上升過程中加速度大

18、小a 與時間 t 關系圖象,可能正確的是A. 前 3s 內貨物處于超重狀態B. 最后 2s 內貨物只受重力作用C. 前 3s 內與最后 2s 內貨物的平均速度相同D. 第 3s 末至第 5s 末的過程中,貨物的機械能守恒【考點】牛頓運動定律、運動圖像【答案】AC【解析】前 3s 物體加速上升,貨物處于超重狀態,A 選項正確;最后 2s 內貨物減速上升其加速度大小為a=3m/孑g,B選項錯誤;前 3s 和后 2s 平均速度均為v = 3m/s,C 選 項正確;第 3s末至第 5s 末的過程中物體勻速上升,機械能增加,D 選項錯誤。(2012 浙江)23、(16 分)為了研究魚所受水的阻力與其形狀

19、的關系,小明同學用石蠟做成兩條質量均為 m、形狀不同的“ A 魚”和“ B 魚”,如圖所示。在高出水面 H 處分別靜止 釋放“ A魚”和“ B 魚”,“ A 魚”豎直下滑 hA后速度減為零,“ B 魚” 豎直下滑 hB后速度 減為零?!棒~”在水中運動時,除受重力外還受浮力和水的阻力,已知“魚”在水中所受浮 力是其重力的 10/9 倍,重力加速度為 g,“魚”運動的位移遠大于“魚”的長度。假設“魚” 運動時所受水的阻力恒定,空氣阻力不計。求:(1)“ A 魚”入水瞬間的速度 VA1;(2) “ A 魚”在水中運動時所受阻力fA;(3)“A 魚”與“ B 魚”在水中運動時所受阻力之比 fA: fB

20、23.【答案】【考點】勻變速運動、牛頓定律【解析】(1) A 從 H 處自由下落,機械能守恒:12,越小,速度減小得越慢,所以選C.【答案】C(2012 山東)16.將地面上靜止的貨物豎直向上吊起,貨物由地面運動至最高點的過程中,v _t 圖像如圖所示。以下判第23題圖斷正確的是mgHmvA12解得:vA1二2gH(2012 重慶)25. (19 分)某校舉行托乒乓球跑步比賽,賽道為水平直道,比賽距離為S,比賽時,某同學將球置于球拍中心,以大小 a 的加速度從靜止開始做勻加速運動,當速度達到 vo時,再以 vo做勻速直線運動跑至終點。整個過程中球一直保持在球中心不動。比賽中,該同學在勻速直線運

21、動階級保持球拍的傾角為0o,如題 25 圖所示。設球在運動過程中受到的空氣阻力與其速度大小成正比,方向與運動方向相反, 不計球與球拍之間的摩擦,球的質量為 m 重力加速度為 g?空氣阻力大小與球速大小的比例系數k?求在加速跑階段球拍傾角0隨球速 v 變化的關系式?整個勻速跑階段, 若該同學速率仍為 V。,而球拍的傾角比00大了3并保持不變,不計球 在球拍上的移動引起的空氣阻力的變化, 為保證到達終點前球不從球拍上距離中心為r 的下邊沿掉落,求3應滿足的條件。25. (19 分)?在勻速運動階段有,mgtazo=kvo得.(2)小魚 A 入水后做勻減速運動,2gH =2aAhA得減速加速度:hA

22、F浮A9由牛頓第二定律:F浮人+彳人_mg =maA解得:fA二mg(H -;)hA9(3) 同理可得mg叮-9)fA:fB= (9H小血(9H -hB)hA得k = mgtaMoVo?加速階段,設球拍對球的支持力為N,有N sin v - kv = maN cos v - mg得得tan v - a g vtaVo?以速度 Vo勻速運動時,設空氣的阻力與重力的合力為F,有F = mg cosr0球拍傾角為. -:時,空氣阻力與重力的合力不變,設球沿球拍面下滑的加速度大小為a,(2012 海南)1根據牛頓第二定律,下列敘述正確的是()A. 物體加速度的大小跟它的質量和速度大小的乘積成反比B.

23、物體所受合力必須達到一定值時,才能使物體產生加速度C 物體加速度的大小跟它所受作用力中的任一個的大小成正比D.當物體質量改變但其所受合力的水平分力不變時,物體水平加速度大小與其質量成反比【考點】牛頓第二定律【答案】D【解析】物體加速度的大小與其質量與速度的乘積一動量,無關,A 錯;物體所受合外力不為零,即有加速度產生,不需要達到某一數值,B 錯;物體加速度大小與合外力成正比,C錯,在水平方向應用牛頓第二定律,當物體質量改變但其所受合力的水平分力不變時,物 體水平加速度大小與其質量成反比。(2012 海南)6.如圖,表面處處同樣粗糙的楔形木塊abc 固定在水平地面上,ab 面和 bc面與地面的夾

24、角分別為 :-和卜,且 卩,一初速度為 vo的小物塊沿斜面 ab 向上運動,經 時間 to后到達頂點 b 時,速度剛好為零;然后讓小物塊立即從靜止開始沿斜面bc 下滑.在小物塊從 a 運動到 c 的過程中,可能正確描述其速度大小 v 與時間 t 的關系的圖像是()設勻速跑階段t有,有t = s Vo- Vo2a球不從球拍上掉落的條件1atr2sin2r cos%【考點】牛頓運動定律、運動圖像【答案】C【解析】由于阻力做功,物體下滑到地面時速度 V 小于初始速度 V0,物塊在斜面上做勻變速運動,但前后兩段受力不同,加速度不同,平均速度不同,上升階段平均速度答案:D 解析:當秋千擺到最低點時吊繩中

25、拉力最大,吊繩最容易斷裂,選項D 正確。2.(2013 全國新課標理綜 II 第 14 題)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始,物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,以 a 表示物塊的加速度大小,F 表示水平拉力的大小。能正確描述F 與 a 之間關系的圖象是,下降階段平均速度-=v則VV2,且,sin。sin22下滑時間ti : t2綜上可判斷正確選項為C。上滑時間tiXabVi1. ( 2013 高考上海物理第6 題)秋千的吊繩有些磨損。在擺動過程中,吊繩最容易斷裂的時候是秋千(A)在下擺過程中(C)擺到最高點時(B)在上擺過程中(D)擺到最

26、低點時.【答案】C【命題意圖】本題考查摩擦力、牛頓第二定律、圖象等基礎知識點,意在考查考生應用相關知識定量分析物理問題,解決問題的能力?!窘忸}思路】設物體所受滑動摩擦力為f,在水平拉力 F 作用下,物體做勻加速直線運動,由牛頓第二定律,F-f=ma,F= ma+f,所以能正確描述 F 與 a 之間關系的圖象是 C,選項 C 正確 ABD錯誤。【命題分析】此題從最常見的情景出發命題,應用最基礎的知識,使物理更貼近生活,貼近實際。3.(2013 高考浙江理綜第 19 題)如圖所示,總質量為 460kg 的熱氣球,從地面剛開始豎直 上升時的加速度為 0.5m/s2,當熱氣球上升到 180m 時,以

27、5m/s 的速度向上勻速運動。若離開地面后熱氣球所受浮力保持不變,上升過程中熱氣球總質量不變,重力加速度g=10m/s2。關于熱氣球,下列說法正確的是A. 所受浮力大小為 4830NB. 加速上升過程中所受空氣阻力保持不變C. 從地面開始上升 10s 后的速度大小為 5m/sD.以 5m/s 勻速上升時所受空氣阻力大小為230N答案:AD解析:熱氣球離開地面后地面后做加速度逐漸減小的加速運動,對熱氣球從地面剛開始球從地面開始5m/s,選項 C 錯誤。由平衡條件可得,F-mg-f=0,以5m/s 勻速上升時所受空氣阻力大小為f=F-mg=4830N -4600N =230N,選項4. (2013

28、 高考安徽理綜第 14 題) 如圖所示,細線的一端系一質量為 m 的小球,另一端固定在傾角為0的光滑斜面體頂端,細線與斜面豎直上升時,由牛頓第二定律, F-mg=ma 解得所受浮力大小為 4830N,選項 A 正確。加速 上升過程中所受空氣阻力逐漸增大, 選項 B 錯誤。由于做加速度逐漸減小的加速運動, 熱氣 平行。在斜面體以加速度 a 水平向右做勻加速直線運動的過程中,小球始終靜止在斜面上,小球受到細線的拉力 T 和斜面的支持力為FN分別為(重力加速度為 g)D正確。A.T=m (gsin0+ acos0),FN= m(gcos-asi nB.T=m(gsin0+,FN= m(gsin-ac

29、osC.T=m(acos0- gsin,FN= m(gcos+ asinD.T=m(asin0- gcos,FN= m(gsin+ acos【解析】將繩子的拉力T 和斜面彈力 FN分解為 水平方向和 豎直方向Tcos0- FNsin0=maTsin0- FNcos0=mg聯立兩式解方程組,得T=m(gsin0+ acos0) , FN= m(gcos0-asin0),選項 A 正確;5. ( 15 分)(2013 高考山東理綜第 22 題)如圖所示,一質量 m=0.4kg 的小物塊, 以V0=2m/s 的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F 作用下,沿斜面向上做勻加速運動,經 t=2s 的時間物

30、塊由 A 點運動到 B 點,A、B 之間的距離 L=10m 已知斜面傾角0=30,物塊與斜面之間的動摩擦因數-3。重力加速度g 取 10 m/s(1) 求物塊加速度的大小及到達B 點時速度的大小。(2) 拉力 F 與斜面的夾角多大時,拉力F 最小?拉力 F 的最小值是多少?解析:(1)設物塊加速度的大小為 a,到達 B 點時速度的大小為 v,由運動學公式得:L= v0t+1at2,2v= v0+at ,聯立式,代入數據解得:a=3m/s2,v=8m/s。(2)設物塊所受支持力為 FN,所受摩擦力為Ff,拉力與斜面之間的夾角為a。受力分析如圖所示。由牛頓第二定律得:Fcosa-mgsin0-Ff

31、=maFsina+FN-mgcos0=0,又Ff= 口FNO【答案】A2(2)此時,對小鐵環受力分析如圖2,有:T sin0 =ma,T+Tcos0-mg=0,由圖知,0 =60 ,代入上述二式聯立解得:a=、3g。3如圖 3,設外力 F 與水平方向成a角,將桿和小鐵環當成一個整體,有Fcosa=(M+m)aFsina-(M+m)g=聯立解得: F=mg sin vcosv ma。cos:si n由式可知對應的 F 最小值的夾角a=30聯立式,代入數據得 F 的最小值為:Fmin=13 3N。5的小鐵環。已知重力加速度為g,不計空氣影響。(1) 現讓桿和環均靜止懸掛在空中,如圖甲,求繩中拉力的

32、大小:(2) 若桿與環保持相對靜止,在空中沿 AB 方向水平向右做勻加速直線運動,時環恰好懸于 A 端的正下方,如圖乙所示。1求此狀態下桿的加速度大小a;2為保持這種狀態需在桿上施加一個多大的外力,方向如何?解析:(1)如圖 1,設平衡時繩子拉力為 T,有:2Tcos0-mg=0,由圖可知,cos0=空聯立解得:T=_6mg4由數學知識得:cosa +l sina =2 3sin(60此聯立解得:F=2応(M+m)gtana=*,3(或a=60 )37.(2013 全國新課標理綜 II 第 25 題)(18分)一長木板在水平面上運動,在t=0 時刻將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上,以后木板

33、運動的速度-時間圖象如圖所示。已知物塊與木板的質量相等,物塊與木板間及木板與地面間 均有摩擦,物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且物塊始終在木板2上,取重力加速度的大小 g=10m/s,求:(1)物塊與木板間、木板與地面間的動摩擦因數。(2)從 t=0 時刻到物塊與木板均停止運動時,物塊相對于木板的位移的大小。【命題意圖】 本題主要考查牛頓運動定律,勻變速直線運動規律、速度圖象、疊加體及其 相關知識,意在考查考生靈活應用相關知識解決問題的能力。解:(1)從 t=0 時開始,木板與物塊之間的摩擦力使物塊加速,使木板減速,次過程一直持 續到物塊和木板具有共同速度為止。由圖可知,在 11=0

34、.5s 時,物塊和木板的速度相同,設t=0 到 t=t1時間間隔內,物塊和木板的加速度分別為a1和a2,貝Ua1=v1/t1,a2=(v0-v1)/t1,式中vo=5m/s,V1=1m/s 分別為木板在 t=0、t=t1時速度的大小。設物塊和木板的質量為m,物塊和木板間、木板與地面間的動摩擦因數分別為卩1、卩2,由牛頓第二定律得:(11mg=ma(11+212)mg=ma聯立式解得:11=0.20,12=0.30.,(2)在 t1 時刻后,地面對木板的摩擦力阻礙木板運動。物塊與木板之間的摩擦力改變方向。設物塊與木板之間的摩擦力大小為f,物塊和木板的加速度大小分別為a和a2,則由牛頓第二定律得:

35、f=ma1,212mg-f=ma?。假設 f11mg與假設矛盾,故 f=11mg由式知,物塊加速度大小曰=a1.物塊的 v-t 圖象如圖中點劃線所示。由運動學公式可推知,物塊和木板相對于地面的運動距離分別為:【方法技巧】解答疊加體的運動要隔離物體受力分析,對某個物體應用牛頓第二定律列出相關方程聯立解得。& (2013 高考上海物理第 31 題)(12 分)如圖,質量為M長為L、高為h的矩形滑塊置于水平地面上,滑塊與地面間動摩擦因數為卩;滑塊上表面光滑,其右端放置一個質量為m的小球。用水平外力擊打滑塊左端, 使其在極短時間內獲得向右的速度V。,經過一段時間后小球落地。求小球落地時距滑塊左端的水平距離。解析:滑塊上表面光滑,小球水平方向不受力的作用,故當滑塊的左端到達小球正上方這段

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