（衡水萬卷）2020屆高三物理二輪復(fù)習(xí) 作業(yè)卷七 牛頓運動定律2（含解析）

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1、牛頓運動定律2 一 、單選題（本大題共5小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是符合題目要求的） 1.（2020?普陀區(qū)二模）如圖，在圓錐形內(nèi)部有三根固定的光滑細桿，A、B、C為圓錐底部同一圓周上的三個點，三桿Aa、Bb、Cc與水平底面的夾角分別為60°、45°、30°．每根桿上都套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），三個滑環(huán)分別從a、b、c處由靜止釋放（忽略阻力），用t1、t2、t3依次表示各滑環(huán)到達A、B、C所用的時間，則（　?。? 　 A． t1＞t2＞t3 B． t1＜t2＜t3 C． t1=t3＜t2 D． t1=t3＞t2 2. 如圖所示，一根細線下

2、端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊Q（可視為質(zhì)點）上，Q放在帶小孔（小孔是光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面內(nèi)作勻速圓周運動（圓錐擺）．現(xiàn)使小球改到一個更高一些的水平面上作勻速圓周運動（圖中P′位置），兩次金屬塊Q都靜止在桌面上的同一點，則后一種情況與原來相比較，下面的判斷中正確的是（　?。? 　 A． Q受到桌面的支持力變大 B． Q受到桌面的摩擦力不變 　 C． 小球P運動的周期變大 D． 小球P運動的線速度變大 3. 固定的傾角為30°的斜面上有一物塊，物塊與斜面間動摩擦因數(shù)μ=0.2，t=0時刻由靜止釋放物塊的同時給物塊施加沿斜面向上的力F，

3、F-t圖像如圖所示。規(guī)定沿斜面向上為正方向，則物塊的a-t圖像正確的是( ) 4.（2020?普陀區(qū)一模）一質(zhì)點做勻加速直線運動時，速度變化△v時發(fā)生位移x1，緊接著速度變化同樣的△v時發(fā)生位移x2，則該質(zhì)點的加速度為（　?。? 　 A． B． 2 C． （△v）2（﹣） D． （△v）2（+） 二 、多選題（本大題共2小題） 5.（2020?奉賢區(qū)一模）如圖所示，一物體以某一初速度v0從固定的粗糙斜面底端上滑至最高點又返回底端的過程中，以沿斜面向上為正方向．若用h、x、v和Ek分別表示物塊距水平地面高度、位移、速度和動能，t表示運動時間．則可能正

4、確的圖象是（　?。? 　 A． B． C． D． 6.（2020?汕頭一模）建設(shè)房屋時，保持底邊L不變，要設(shè)計好屋頂?shù)膬A角θ，以便下雨時落在房頂?shù)挠甑文鼙M快地滑離屋頂，雨滴下滑時可視為小球做無初速無摩擦的運動．下列說法正確的是（　?。? 　 A． 傾角θ越大，雨滴下滑時的加速度越大 　 B． 傾角θ越大，雨滴對屋頂壓力越大 　 C． 傾角θ越大，雨滴從頂端O下滑至屋檐M時的動能越大 　 D． 傾角θ越大，雨滴從頂端口下滑至屋檐M時的時間越短 7.（2020?奉賢區(qū)一模）如圖所示，一質(zhì)量為m的小球套在光滑豎直桿上，輕質(zhì)彈簧一端固定于O點，另一端與

5、該小球相連．現(xiàn)將小球從A點由靜止釋放，沿豎直桿運動到B點，已知OA長度小于OB長度，彈簧處于OA、OB兩位置時彈力大小相等．彈簧的形變量相同時彈性勢能相同．則小球在此過程中（　　） 　 A． 加速度等于重力加速度g的位置有兩個 　 B． 彈簧彈力的功率為零的位置有兩個 　 C． 彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功 　 D． 彈簧彈力做正功過程中小球運動的距離等于小球彈簧彈力做負功過程中小球運動的距離 三 、簡答題（本大題共2小題） 8. 為研究運動物體所受的空氣阻力，某研究小組的同學(xué)找來一個傾角可調(diào)、斜

6、面比較長且表面平整的斜面體和一個滑塊，并在滑塊上固定一個高度可升降的風(fēng)帆。他們讓帶有風(fēng)帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑，下滑過程帆面與滑塊運動方向垂直。假設(shè)滑塊和風(fēng)帆總質(zhì)量為.滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)為，斜面的傾角，重力加速度為g，帆受到的空氣阻力與帆的運動速率的平方成正比，即。 （1）寫出滑塊下滑過程中加速度的表達式； （2）求出滑塊下滑的最大速度的表達式； （3）若，斜面傾角，取，滑塊從靜止下滑的速度圖象如圖所示，圖中的斜線是時圖線的切線，由此求出的值。 9.（2020秋?重慶月考）如圖所示，

7、帶動傳送帶的輪子順時針轉(zhuǎn)動，絕緣粗糙水平傳送帶的速度大小v0=5m/s，BCD為豎直平面內(nèi)的絕緣光滑軌道，其中BC為光滑水平面、CD為R=0.2m的光滑半圓，C為最低點，D為最高點．裝置平滑相連且均處在豎直向下的勻強電場中，場強大小E=5.0×103V/m．一帶正電的滑塊無初速輕放到傳送帶左端的A點，后滑塊恰能通過軌道的最高點D．滑塊的質(zhì)量為m=1.0×10﹣2kg，所帶電荷量為q=2.0×10﹣5C，滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m/s2，滑塊可視為質(zhì)點．求： （1）滑塊到達軌道D點的速度大?。? （2）傳送帶的長度； （3）若傳送帶足夠長，仍將該帶正電的滑塊無初速輕放

8、到傳送帶左端的A點，且該滑塊經(jīng)過最高點D后能落回到BC上，試求光滑水平面BC的最小長度． 　 0.2020萬卷作業(yè)卷（七）答案解析 一 、單選題 1.【答案】D 考點： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系．. 專題： 牛頓運動定律綜合專題． 分析： 根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合位移，運用位移時間公式求出時間的大小，從而進行比較． 解答： 解：小滑環(huán)沿桿下滑的加速度a=， 根據(jù)得，t=，當(dāng)θ=60°和30°時，時間相等，當(dāng)θ=45°時，時間最短，故t1=t3＞t2．故D正確，A、B、C錯誤． 故選：D． 點評： 本題考查了牛頓第二定律和運動

9、學(xué)公式的基本運用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運動學(xué)的橋梁，求出時間的表達式是解決本題的關(guān)鍵． 2.【答案】D 考點： 向心力；牛頓第二定律．. 專題： 牛頓第二定律在圓周運動中的應(yīng)用． 分析： 金屬塊Q保持在桌面上靜止，根據(jù)平衡條件分析所受桌面的支持力是否變化．以P為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析細線的拉力的變化，判斷Q受到桌面的靜摩擦力的變化．由向心力知識得出小球P運動的角速度、周期與細線與豎直方向夾角的關(guān)系，再判斷其變化． 解答： 解： A、金屬塊Q保持在桌面上靜止，根據(jù)平衡條件得知，Q受到桌面的支持力等于其重力，保持不變．故A錯誤． B、C設(shè)細線與豎直方向的夾角為θ，細

10、線的拉力大小為T，細線的長度為L．P球做勻速圓周運動時，由重力和細線的拉力的合力提供向心力，如圖，則有 T=， mgtanθ=mω2Lsinθ，得角速度ω=，周期T==2 使小球改到一個更高一些的水平面上作勻速圓周運動時，θ增大，cosθ減小，則 得到細線拉力T增大，角速度增大，周期T減?。畬球，由平衡條件得知，Q受到桌面的靜摩擦力變大．故BC錯誤． D、根據(jù)V=Rω，半徑增大，角速度增大，故線速度增大，D正確 故選：D 點評： 本題中一個物體靜止，一個物體做勻速圓周運動，分別根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律研究，分析受力情況是關(guān)鍵． 3.【答案】D 解析：t=0時刻物體斜

11、面向下的重力分力，推力為0，最大靜摩擦力，得到，物體沿斜面向下滑行，加速度向下，為負方向，答案AC錯。隨著沿斜面向上的力F逐漸增大，加速度逐漸變小，當(dāng)外力F增大到加速度等于0向下的速度不再增大，但速度向下摩擦力仍然向上，后F再增大，使得加速度向上，物體開始減速，當(dāng)物體減速到0時，根據(jù)運動的對稱性， 此時，物體不會反向向上運動，將保持靜止，加速度等于0，答案B錯。直到物體開始向上運動，隨F的增大加速度逐漸增大答案D對。 4.【答案】A． 考點： 加速度． 專題： 直線運動規(guī)律專題． 分析： 首先知道題境，利用運動學(xué)速度位移公式和速度的變化量公式求解即可． 解答： 設(shè)勻加速的加

12、速度a，物體的速度分別為v1、v2和 v3 據(jù)運動學(xué)公式可知： 且v2﹣v1=v3﹣v2=△v 聯(lián)立以上三式解得：a=，故A正確，BCD錯誤． 故選：A． 點評： 明確題境，利用運動學(xué)速度位移公式和速度的變化量公式求解，一定動手計算，否則感覺無從下手． 二 、多選題 5.【答案】AC 考點： 動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律． 專題： 動能定理的應(yīng)用專題． 分析： 根據(jù)某物塊以初速度v0從底端沿斜面上滑至最高點后又回到底端，知上滑過程中，物塊做勻加速直線運動，下滑時做勻加速直線運動；在粗糙斜面上運動，摩擦力做功，物體的機械能減少，故回到底端時速度小于出發(fā)時的速度；

13、根據(jù)運動特征判斷各圖形． 解答： 解：A、上滑時做勻減速運動，故h曲線斜率先大后小，且平均速度大，運動時間短；下滑時做勻加速運動，故h曲線斜率先小后大，且平均速度小，運動時間長；故A正確． B、上滑時x曲線斜率先大后小，下滑時x曲線斜率先小后大，故B錯誤． C、由于上滑時合外力為重力分力和摩擦力之和，加速度大小不變，沿斜面向下；下滑時合外力為重力分力和摩擦力之差，加速度大小不變，方向沿斜面向下；所以上滑時加速度大，所以速度曲線斜率大；下滑時加速度小，所以速度曲線效率小，且此過程中，摩擦力做功，使物塊到達底端的速率變小，故C正確． D、根據(jù)動能定理得：，上滑時做勻減速運動，故EK曲線斜

14、率先大后??；下滑時做勻加速運動，故Ek曲線斜率先小后大，故D錯誤． 故選：AC． 點評： 根據(jù)圖示各物理量的曲線斜率代表的意義，結(jié)合實際運動分析即可． 6. 【答案】AC 【考點】： 牛頓第二定律；勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系． 【專題】： 牛頓運動定律綜合專題． 【分析】： 雨滴從房頂下淌時做初速度為零的勻加速直線運動，該物理模型和物塊從斜面頂端沿斜面下滑一樣，然后根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律求解即可． 【解析】：解：設(shè)屋檐的底角為θ，底邊為L，注意底邊長度是不變的，屋頂?shù)钠旅骈L度為s，雨滴下滑時加速度為a， 對水滴做受力分析，只受重力mg和屋頂對水滴的支持力N， 垂

15、直于屋頂方向：mgcosθ=N 平行于屋頂方向：ma=mgsinθ A、水滴的加速度為：a=gsinθ，則傾角θ越大，雨滴下滑時的加速度越大，故A正確； B、雨滴對屋頂?shù)膲毫Γ篘′=N=mgcosθ，則傾角θ越大，雨滴對屋頂壓力越小，故B錯誤； C、根據(jù)三角關(guān)系判斷，屋頂坡面的長度：s=，則從屋頂0點到M點垂直距離：h=ssinθ=，則水滴滑到M點時的動能等于重力勢能的減小量： 底邊長度L是不變的，則Ek隨傾角θ增大而增大，故C正確； D、設(shè)從0到M的時間為t，水滴的運動距離為：s=，由位移時間公式得：s=== 則：t=，故當(dāng)θ=45°時，用時最短，故D錯誤； 故選：AC．

16、【點評】： 注意物理規(guī)律在生活實際中的應(yīng)用；在討論物理量的變化時，可以通過不變量和變化量之間的關(guān)系寫出方程進行討論． 7.【答案】AC 考點： 動能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律． 專題： 動能定理的應(yīng)用專題． 分析： 彈力為0時或彈力方向與桿垂直時物體加速度為g，且彈力功率為0．因A，B彈力大小相等則彈性勢能相等．據(jù)此分析各選項． 解答： 解：A、在運動過程中A點為壓縮狀態(tài)，B點為伸長狀態(tài)，則由A到B有一狀態(tài)彈力為0且此時彈力與桿不垂直，加速度為g；當(dāng)彈簧與桿垂直時小球加速度為g．則兩處 加速度為g．故A正確 B、A處速度為零，彈力功率為零；下滑過程彈簧彈力與桿子垂直，彈力功

17、率為零；當(dāng)原長時彈力為零，功率為零，故彈力功率為0共有3處，故B錯誤 C、因A點與B點彈簧的彈性勢能相同，則彈簧彈力對小球所做的正功等于小球克服彈簧彈力所做的功．故C正確 D、因做負功時彈力大，則彈簧彈力做正功過程中小球運動的距離大于小球克服彈簧彈力做功過程中小球運動的距離．故D錯誤 故選：AC 點評： 考查彈簧彈力做功的內(nèi)容，明確功與功率和力與速度方向夾角有關(guān)，會由能量的變化分析功的正負． 三 、簡答題 8.解：（1）（4分） （2）當(dāng)時速度最大， （3分） （3）當(dāng)時，，解得（3分） 最大速度， ，解得（2分） 9. 考點： 勻強電場中電勢差和電場強度的關(guān)

18、系；牛頓第二定律． 專題： 電場力與電勢的性質(zhì)專題． 分析： （1）滑塊恰好能到達D點，在D點重力提供向心力，求出速度 （2）先確定在傳送帶上的運動情況，再由動能定理求得． （3）由平拋運動知識分析求解：先確定其速度，再求得水平位移． 解答： 解：（1）重力提供向心力： 得v=== （2）物塊在B點的速度為VB： 得m/s＜5m/s 則物體在傳送帶上一直做加速運動． 　　　　傳送帶的長度為L：則 得L=1m （3）因傳送帶足夠長，則離開傳送帶的速度為5m/s即vB=5m/s 到D點的速度為vd，由動能定理： ① LBC=vdt ② t= ③ 　　由以上三式可LBC=m 答：（1）滑塊到達軌道D點的速度大小為= （2）傳送帶的長度為1m； （3）光滑水平面BC的最小長度為m 點評： 本題考查了動能定理、牛頓第二定律和能量守恒的綜合，理清物塊的運動規(guī)律，選擇合適的規(guī)律進行求解，難度中等．