学科网3-2-1精品系列物理专题03 牛顿运动定律(教师版)(2)

2019-04-15 15:01

s54

层高h===3 m.

1818

[答案] (1)2 m/s2 2 m/s2 (2)3 m 【真题解析】

【2010高考试题解析】

1、(全国卷1)15.如右图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有

A.a1?g,a2?g B.a1?0,a2?g C.a1?0,a2?【答案】C

【解析】在抽出木板的瞬时,弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力,mg=F,a1=0. 对2物体受重力和压力,根据牛顿第二定律

m?Mm?Mg D.a1?g,a2?g MMa?F?MgM?m?g MM【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题,关键是区分瞬

时力与延时力。

2、(上海物理)11. 将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出,设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变,则物体

(A)刚抛出时的速度最大 (B)在最高点的加速度为零

(C)上升时间大于下落时间 (D)上升时的加速度等于下落时的加速度 【解析】:a上?g?根据h?ff,a下?g?,所以上升时的加速度大于下落时的加速度,D错误; mm12gt,上升时间小于下落时间,C错误,B也错误,本题选A。 2本题考查牛顿运动定律和运动学公式。难度:中。

3、(上海物理)32.(14分)如图,宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内,并处在磁感应强度大小B=0.4T,方向竖直向下的匀强磁场中,框架的电阻非均匀分布,将质量m=0.1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上,并且框架接触良好,以P为坐标

原点,PQ方向为x轴正方向建立坐标,金属棒从x0?1m处以v0?2m/s的初速度,沿x轴负方向做a?2m/s的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求: (1)金属棒ab运动0.5m,框架产生的焦耳热Q;

(2)框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;

(3)为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:先算出金属棒的运动距离s,以及0.4s时回路内的电阻R,然后代入

2??BLs'?S?2cm2p0?240pal2?3?ml2?1?m??BLsR?q=求解。指出该同学解法RRRRq???SE???8.85*10?12c2/N?m2EM的错误之处,并用正确的方法解出结果。

4、(江苏卷)15.(16分)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示,加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k?1),电压变化的周期为2r,如图乙所示。在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中,电子未碰到极板A,且不考虑重力作用。 (1)若k?5,电子在0—2r时间内不能到达极板A,求d应满足的条件; 4

(2)若电子在0—2r时间未碰到极板B,求此运动过程中电子速度v随时间t变化的关系; (3)若电子在第N个周期内的位移为零,求k的值。

(2)在2nT~(2n+1)T,(n=0,1,2, ??,99)时间内

加速度的大小

a′2=

ekU0 md

⑧ ⑨ ⑩

速度增量 △v2=-a′2T (a)当0≤t-2nt

电子的运动速度 v=n△v1+n△v2+a1(t-2nT) 解得

v=[t-(k+1)nT]

ekU0,(n=0,1,2, ??,99) md(b)当0≤t-(2n+1)T

电子的运动速度 v=(n+1) △v1+n△v2-a′2[t-(2n+1)T] 解得v=[(n+1)(k+1)T-kl]

11 ○

12 ○

eU0,(n=0,1,2, ??,99) dm

(3)电子在2(N-1)T~(2N-1)T时间内的位移x2N-1=v2N-2T+

1a1T2 2

电子在(2N-1)T~2NT时间内的位移x2N=v2N-1T-由10式可知 v2N-2=(N-1)(1-k)T○

1a′2T2 2eU0 dmeU0由12式可知 v=(N-Nk+k)T 2N-1○dm依据题意 x2N-1+ x2N=0 解得k?4N?1

4N?3本题考查牛顿运动定律、运动学公式应用和归纳法解题。 难度:难。

5、(福建卷)17、如图(甲)所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点,然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后再下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图(乙)所示,则

A.t1时刻小球动能最大 B. t2时刻小球动能最大

C. t2~t3这段时间内,小球的动能先增加后减少

D. t2~t3这段时间内,小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能

【答案】C

【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动,当加速度为0,即重力等于弹簧弹力时速度达到最大值,而后往下做加速度不断增大的减速运动,与弹簧接触的整个下降过程,小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。上升过程恰好与下降过程互逆。由乙图可知t1时刻开始接触弹簧;t2时刻弹力最大,小球处在最低点,动能最小;t3时刻小球往上运动恰好要离开弹簧;t2-t3这段时间内,小球的先加速后减速,动能先增加后减小,弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。

【命题特点】本题考查牛顿第二定律和传感器的应用,重点在于考查考生对图像的理解。

【启示】图像具有形象快捷的特点,考生应深入理解图像的含义并具备应用能力。

6、(福建卷)22.(20分)如图所示,物体A放在足够长的木板B上,木板B静止于水平面。t=0时,电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零,加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A的质量mA和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数?1=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数?2=0.1,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度g取10m/s2。求

(1)物体A刚运动时的加速度aA

(2)t=1.0s时,电动机的输出功率P;

(3)若t=1.0s时,将电动机的输出功率立即调整为P`=5W,并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变,t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少?

这段时间内的位移S1?v1t' ④

A、B速度相同后,由于F>?2(mA?mB)g且电动机输出功率恒定,A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动,由动能定理有:


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