十年(2011-2020)高考真题物理分项详解03 牛顿运动定律【原卷版】.doc
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1、十年高考分类汇编专题03牛顿运动定律(20112020)目录题型一、板块模型及其拓展问题的综合应用1题型二、弹簧模型弹力的不可突变性5题型三、整体法与隔离法的综合使用5题型四、两类动力学问题的综合应用7题型一、板块模型及其拓展问题的综合应用1.(2020全国2).如图,一竖直圆管质量为M,下端距水平地面的高度为H,顶端塞有一质量为m的小球。圆管由静止自由下落,与地面发生多次弹性碰撞,且每次碰撞时间均极短;在运动过程中,管始终保持竖直。已知M =4m,球和管之间的滑动摩擦力大小为4mg, g为重力加速度的大小,不计空气阻力。(1)求管第一次与地面碰撞后的瞬间,管和球各自的加速度大小;(2)管第一
2、次落地弹起后,在上升过程中球没有从管中滑出,求管上升的最大高度;(3)管第二次落地弹起的上升过程中,球仍没有从管中滑出,求圆管长度应满足的条件。 2.(2019全国3)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力。细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10m/s2。由题给数据可以得出A. 木板的质量为1kgB. 2s4s内,力F的大小为0.4NC. 02s内,力F的大小保持不
3、变D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.23.(2019江苏)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上,左边缘对齐A与B、B地面间的动摩擦因数均为。先敲击A,A立即获得水平向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停下最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g求:(1)A被敲击后获得的初速度大小vA;(2)在左边缘再次对齐的前、后,B运动加速度的大小aB、aB';(3)B被敲击后获得的初速度大小vB 4.(2015全国2)下暴雨时,有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾
4、角为=37°(sin37°=)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行;B上有一碎石堆A(含有大量泥土),A和B均处于静止状态,如图所示。假设某次暴雨中,A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块),在极短时间内,A、B间的动摩擦因数1减小为,B、C间的动摩擦因数2减小为0.5,A、B开始运动,此时刻为计时起点;在第2s末,B的上表面突然变为光滑,2保持不变。已知A开始运动时,A离B下边缘的距离l=27m,C足够长,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求: (1)在02s时间内A和B加速度的大小(2)A在B上总的运动时间5.(
5、2015新课标1)一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为,如图(a)所示。时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至时木板与墙壁碰撞(碰撞时间极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知碰撞后时间内小物块的图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重力加速度大小g取。求(1)木板与地面间的动摩擦因数及小物块与木板间的动摩擦因数;(2)木板的最小长度;(3)木板右端离墙壁的最终距离。6.(2013年全国2) 一长木板在水平地面上运动,在=0时刻将一相对于地面精致的物块轻放到木板上,以后木板
6、运动的速度时间图像如图所示。己知物块与木板的质量相等,物块与木板间及木板与地面间均有摩擦.物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取重力加速度的大小g求:(1) 物块与木板间;木板与地面间的动摩擦因数:(2) 从时刻到物块与木板均停止运动时,物块相对于木板的位移的大小. 题型二、弹簧模型弹力的不可突变性7.(2015年海南卷)8如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O;整个系统处于静止状态;现将细绳剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2,重力加速度大小为g,在剪断
7、瞬间来源:学科网A.a1=3g B.a1=0 C. l1=2l2 D. l1=l2题型三、整体法与隔离法的综合使用8.(2020年江苏).中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为()A. FB. C. D. 9.(2013福建)质量为M、长为L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环。已知重力加速度为g,不计空气影响。若杆与
8、环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示。求此状态下杆的加速度大小a;为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力方向如何? 10.(2017年海南)如图,水平地面上有三个靠在一起的物块P、Q和R,质量分别为m、2m和3m,物块与地面间的动摩擦因数都为。用大小为F的水平外力推动物块P,记R和Q之间相互作用力与Q与P之间相互作用力大小之比为k。下列判断正确的是A若0,则k= B若0 ,则C若=0,则 D若=0,则11.(2015全国2) 在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶
9、时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向西行驶时,链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为( )A. 8 B.10 C.15 D.1812.(2014·江苏卷) 如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上A、B间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为.最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g.现对A施加一水平拉力F,则() A当F2mg 时,A、B都相对地面静止B当Fmg时,A的加速度为gC当F3mg时,A相对B滑动D无论F为何值,B
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