2017-2018学年高中物理 考点3 牛顿运动定律(含2015年高考试题)新人教版
8页1、1考点 3 牛顿运动定律一、选择题1.(2015江苏高考)一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示,以竖直向上为 a 的正方向,则人对地板的压力()A.t=2 s 时最大 B.t=2 s 时最小C.t=8.5 s 时最大 D.t=8.5 s 时最小【解题指南】判断人对地板的压力最大还是最小,只要选定人为研究对象,分析其相互作用力地板对人的支持力即可。超重时支持力大于重力,失重时支持力小于重力,大多少或者小多少看加速度的大小。超重还是失重看加速度的方向。【解析】选 A、D。在竖直方向,有 F-mg=ma,得 F=mg+ma,加速度方向向上且越大,F 就越大,所以 A 项正确;加速度方向向下且越大,F 就越小,所以 D 项正确。2.(2015全国卷)如图,两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间 a 点从静止释放一带电微粒,微粒恰好保持静止状态,现将两板绕过 a 点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转 45,再由 a 点从静止释放一同样的微粒,该微粒将()A.保持静止状态B.向左上方做匀加速运动C.向正下方做匀加速运动D.向左下方做匀加速运动【解题指南】解答本题时
2、应从以下三点进行分析:(1)当金属板水平放置时,微粒恰好保持静止状态,说明微粒受重力和电场力而平衡。(2)当将两板绕过 a 点的轴逆时针旋转 45时,微粒受的重力大小、方向均不发生变化,而电场力将逆时针旋转 45,即电场力的方向为向上偏左 45。(3)微粒由静止释放,根据所受合力可以判断其运动状态。【解析】选 D。作出微粒的受力示意图如图所示,电场力方向为向上偏左 45,并且与重力大小相等,由力合成的平行四边形定则得 F 合 的方向为向左下方,再结合微粒由静止释放初速度为零,故微粒将向左下方做匀加速运动,D 项正确;微粒合力不为零,故不能保持静止状态,A 项错误;B2项、C 项的运动方向与合力方向不一致,故 B、C 项均错。3.(2015全国卷)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢,当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小为 F;当机车在西边拉着车厢以大小为 23a 的加速度向西行驶时,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.1
3、0 C.15 D.18【解题指南】解答本题时应从以下三点进行分析:(1)列车车厢数只能为整数。(2)设 P 在东,Q 在西,向东以加速度 a 加速时,P 以西车厢所受合外力等于 F。(3)设 P 在东,Q 在西,向西以加速度 23a 加速时,Q 以东车厢所受合外力等于 F。【解析】选 B、C。设 P 在东,Q 在西,当机车向东加速行驶时,对 P 以西的所有车厢应用牛顿第二定律 F=m 西 a当机车向西加速行驶时,对 Q 以东的所有车厢应用牛顿第二定律 F=m 东 23a两式相比可得 m 西 m 东 =23所以这列车厢的节数只能为 5 的整数倍,B、C 两项符合要求,A、D 两项不符合题意。4.(2015全国卷)如图甲,一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运动的 v-t 图线如图乙所示。若重力加速度及图中的 v0、v 1、t 1均为已知量,则可求出()A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度【解析】选 A、C、D。物块在上滑过程中有 mgsin+mgcos=ma 1,v0=a1t1;在下滑过程中有 mgsin-mgcos=ma 2,v1
4、=a2(2t1-t1),由以上方程可以求出 和 ,但不能求出物块的质量 m,故 A、C 正确,B 错误;由图像可得物块上滑的最大位移为 x= 2v0t1,则上滑的最大高度为 hmax=xsin= v0t1sin,故选项 D 正确。【误区警示】本题物块上滑和下滑过程可以列四个方程,理论上可解四个未知数,易误认为物块的质量也可以解出而误选 B 项。5.(2015重庆高考)若货物随升降机运动的 v-t 图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图像可能是()3【解析】选 B。由题图可知,升降机运动过程分为加速下降、匀速下降、减速下降、加速上升、匀速上升、减速上升,故升降机所处的状态依次为失重、正常、超重、超重、正常、失重,所以货物所受升降机的支持力与时间的关系为选项 B。6.(2015海南高考)如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距 l。在正极板附近有一质量为 M、电荷量为 q(q0)的粒子;在负极板附近有另一质量为 m、电荷量为-q 的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距 25l 的平面。若两粒子
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