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- 2021-05-27 发布
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2014年高考二轮复习牛顿运动定律
1.如图所示,质量M,中空为半球型的光滑凹槽放置于光滑水平地面上,光滑槽内有一质量为m的小铁球,现用一水平向右的推力F推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心和小铁球的连线与竖直方向成α角。则下列说法正确的是
A.小铁球受到的合外力方向水平向左
B.凹槽对小铁球的支持力为
C.系统的加速度为a= gtanα
D.推力F= Mgtanα
答案:C解析:根据小铁球与光滑凹槽相对静止位置可知,系统有向右的加速度,小铁球受到的合外力方向水平向右,凹槽对小铁球的支持力为,选项AB错误。小球所受合外力为mgtanα,加速度为a= gtanα,推力F=( m+M)gtanα,,选项C正确D错误。
2.如图所示,小车沿水平面做直线运动,小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁,小车向右加速运动。若小车向右加速度增大,则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是( )
A.F1不变,F2变大。 B.F1变大,F2不变
C.F1、F2都变大 D.F1变大,F2减小
. 答案:B解析:若小车向右加速度增大,则车左壁受物块的压力F1增大,车右壁受弹簧的压力F2的大小不变,选项B正确
B
A
F
图2
3.如图1所示,物块A、B叠放在粗糙的水平桌面上,水平外力F作用在B上,使A、B一起沿水平桌面向右加速运动。设A、B之间的摩擦力为f1,B与水平桌面间的摩擦力为f2。在始终保持A、B相对静止的情况下,逐渐增大F则摩擦力f1和f2的大小( )
A. f1不变、f2变大 B. f1变大、f2不变
C. f1和f2都变大 D. f1和f2都不变
答案:B解析:逐渐增大F,整体的加速度增大,A、B之间的摩擦力为f1增大,B与水平桌面间的摩擦力为f2不变,选项B正确。
图5
B
A
4.如图5所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )
A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力
4.【答案】: A
【解析】:把容器B竖直上抛,物体处于完全失重状态,在上升和下降过程中A对B的压力都一定为零,选项A正确。
5. 如图所示,在一升降机内,一物块被一轻质弹簧紧压在天花板上,弹簧的下端固定在升降机的地板上,弹簧保持竖直。在升降机运行过程中,物块未曾离开升降机的天花板。当升降机向上运动时,其v- t图像如图所示,下面给出的地板所受压力F1和升降机天花板所受压力F2随时间变化的定性图象,可能正确的的是[来源:学。科。网]
答案:BC解析:根据题述,物块未曾离开升降机的天花板,弹簧长度相同,弹簧中弹力相同,地板所受压力F1相同,选项B正确A错误。当升降机向上运动时,在0~t1时间内,加速度向上,天花板对物块向下压力最小;在t2~t3时间内,减速运动,天花板对物块向下压力最大;所以选项C正确D错误。
6.如图,在光滑的水平面上,叠放着两个质量分别为m、M的物体(m<M),用一水平恒力作用在m物体上,两物体相对静止地向右运动。现把此水平力作用在M物体上,则以下说法正确的是
A.两物体间的摩擦力大小不变
B.m受到的合外力与第一次相同
C.M受到的摩擦力增大
D.两物体间可能有相对运动
m<M,两物体间不可能有相对运动,选项D错误。
7.如图所示是采用动力学方法测量空间站质量的原理图,若已知飞船质量为3.0×103kg,其推进器的平均推力为900N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5s内,测出飞船和空间站速度变化是0.05m/s,则空间站的质量为( )
A.9.0×104kg B.8.7×104kg
C.6.0×104kg D.6.0×103kg
[来源:学&科&网Z&X&X&K]
8.北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭.它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施,先把乘有十多人的座舱,送到76 m高的地方,让座舱自由落下,当落到离地面28 m时制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停止.若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏,g取9.8 m/s2,问:
(1)当座舱落到离地面高度为40 m的位置时,饮料瓶对手的作用力多大?
(2)当座舱落到离地面高度为15 m的位置时,手要用多大的力才能托住饮料瓶?[来源:学科网ZXXK]
[来源:学科网]
B
A
9.一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多).在圆管中有两个直径比细管内径略小的小球(可视为质点).A球的质量为m1,B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1、m2、R与v0应满足的关系式。
9.解:A球通过圆管最低点时,圆管对球的压力竖直向上,所以球对圆管的压力竖直向下.若要此时两球作用于圆管的合力为零,B球对圆管的压力一定是竖直向上的,所以圆管对B球的压力一定是竖直向下的.
由机械能守恒定律,B球通过圆管最高点时的速度v满足方程
——2分
根据牛顿运动定律
对于A球, ——2分
对于B球, ——2分
又 N1=N2 ——2分
解得 ——2分
10.质量为M=2.5kg的一只长方体形状的铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动,铁箱与水平面间的动摩擦因数为μ1=0. 50。这时铁箱内一个质量为m=0.5kg的木块恰好能静止在后壁上(如图所示),木块与铁箱内壁间的动摩擦因数为μ2=0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10m/s2。求:
(1)木块对铁箱的压力;
(2)水平拉力F的大小;
(3)使拉力F减小到120N,经过一段时间,木块落至箱底后且不反弹,之后某时刻当箱的速度为v=6m/s时撤去拉力,再经1s时间木块从铁箱左侧到达右侧,则铁箱长度是多少?
11、建筑工人用图示的定滑轮装置运送20 kg的建筑材料,材料在工人的拉动下以0.50 m / s2 的加速度从地面静止开始上升。已知=60°,忽略绳子和定滑轮的质量及摩擦,g取 1Om/s2 ,求:
(1) 工人拉绳的力大小;
(2) 地面对工人的摩擦力大小;
(3)若拉升一段时间后停止施力,要使材料恰能到达9.45m髙处,工人对绳施力的时间。[来源:学*科*网]
12、如图所示,水平桌面上有一薄木板,它的右端与桌面的右端相齐。薄木板的质量M=1.0kg,长度L=1.0m。在薄木板的中央有一个小滑块(可视为质点),质量m=0.5kg,小滑块与薄木板之间的动摩擦因数μ1=0.10,小滑块和薄木板与桌面之间的动摩擦因数相等,且μ2=0.20.设小滑块与薄木板之间的滑动摩擦力等于它们之间的最大静摩擦力。某时刻起对薄木板施加一个向右的拉力使木板向右运动。
(1) 若小滑块与木板之间发生相对滑动,拉力F1至少是多大?
(2) 若小滑块脱离木板但不离开桌面,求拉力F2应满足的条件。
解析:(1)设小滑块与薄木板刚好发生相对滑动时,小滑块的加速度为a1,薄木板的加速度为a2,根据牛顿第二定律,μ1mg=m a1,
F1-μ1mg –μ2(m+M)g =M a2,
13.擦黑板也许同学们都经历过,手拿黑板擦在竖直的黑板面上,或上下或左右使黑板擦与黑板之间进行滑动摩擦,将黑板上的粉笔字等擦干净。已知黑板的规格是:4.5×1.5m2,黑板的下边沿离地的高度为0.8m,若小黑板擦(可视为质点)的质量为0.1kg,现假定某同学用力将小黑板擦在黑板表面缓慢竖直向上擦黑板,当手臂对小黑板擦的作用力F与黑板面成450角时,F=20 N,他所能擦到的最大高度为2.05m,g取10m/s2。求:
(1)此小黑板擦与黑板之间的滑动摩擦系数;
(2)如该同学擦到最高位置时意外让小黑板擦沿黑板面竖直向下滑落,则小黑板擦砸到黑板下边沿的速度大小;
(3)擦黑板时有这样的现象:粉笔字的位置越高或越远的地方,已经用力较大却还是不容易擦干净,请用物理知识简要解释。
14.中央电视台曾经推出过一个游戏节目——推矿泉水瓶.选手们从起点开始用力推瓶一段时间后,放手让瓶向前滑动,若瓶最后停在桌上有效区域内视为成功,若瓶最后不停在有效区域内或在滑行过程中倒下均视为失败.其简化模型如图所示,AC是长度为L1=5m的水平桌面,选手们可将瓶子放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶,BC为有效区域.已知BC长度为L2=1m,瓶子质量为m=0.5 kg,瓶子与桌面间的动摩擦因数μ=0.4.某选手作用在瓶子上的水平推力F=20N,瓶子沿AC做直线运动,(g取10m/s2)假设瓶子可视为质点,那么该选手要想游戏获得成功,试问:
⑴推力作用在瓶子上的时间最长不得超过多少?
⑵推力作用在瓶子上的距离最小为多少?
联立解得:d=0.4m (1分)
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