高考物理知识点总结《牛顿第二定律及应用》试题特训(2017年最新版)(二)

时间:2017-08-22 02:08:23

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1、选择题  运动员手持乒乓球拍托球沿水平面匀加速跑,设球拍和球质量分别为M、m,球拍平面和水平面之间的夹角为θ,球拍与球保持相对静止,它们间摩擦及空气阻力不计,则

A.球拍对球的作用力
B.运动员对球拍的作用力为
C.运动员的加速度为
D.若运动员的加速度大于,球一定沿球拍向上运动


参考答案:C


本题解析:对小球分析如下图所示:

根据平行四边形定则知,球拍对球的作用力,故A错误;同理,对球拍和球整体分析,根据平行四边形定则知,运动员对球拍的作用力为,故B错误;球和运动员具有相同的加速度,对小球分析如图所示,则小球所受的合力为mgtanθ,根据牛顿第二定律得:运动员的加速度为,故C正确;?当a>gtanθ时,网球将向上运动,由于gsinθ小于gtanθ,.若运动员的加速度大于,但不一定比gtanθ大,故球不一定会沿球拍向上运动,故D错误。


本题难度:简单



2、计算题  如图,一质量为m=10kg的物体,由1/4圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止.已知轨道半径R="0." 4m,g=10m/s2,则:

(1)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大?
(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?
(3)物体沿圆弧轨道下滑过程中摩擦力做多少功?


参考答案:(1)200N?(2)0.2?(3)


本题解析:(1)以物体为研究对象,在圆弧底端时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
?解得:
由牛顿第三定律:物体对轨道的压力大小
(2)对物体研究,从底端到停止过程,受到重力、支持力和滑动摩擦力作用,重力、支持力都不做功,只有滑动摩擦力做负功,根据动能定理得:
?解得:
(3)对物体研究,从圆弧轨道上端到底端过程,重力做正功、支持力不做功、滑动摩擦力做功,根据动能定理得:

解得:   负号说明滑动摩擦力做负功


本题难度:一般



3、选择题  从下列哪个物理规律可演绎出“质量是物体惯性大小的量度”这一结论(? )
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.机械能守恒定律


参考答案:B


本题解析:
试题分析:牛顿第二定律说明质量和加速度成反比关系,即质量越大,加速度越小,即速度变化较慢,所以选B,
点评:牛顿第一定律说明物体存在惯性,第二定律解释了质量是物体惯性大小的量度,


本题难度:一般



4、简答题  如图,质量m、带电+q的小球套在绝缘杆上,杆与水平面成θ角,球杆间摩擦系数为μ,且有μsinθ>cosθ,杆又放在竖直的平板AB之间,AB间距离为d,并和变阻器及电源相连,变阻器总电阻为R,电源内阻为r.求:
(1)当滑动触头P位于a点时,小球沿杆下滑的加速度为多少?当P由a滑向b时,小球加速度如何变化?
(2)若当P位于变阻器中间时,小球沿杆下滑的加速度恰好达到最大,求这最大加速度值及电源电动势值.91考试网


参考答案:(1)当滑动触头P位于a点时,电容器板间电压为零,板间无电场,小球不受电场力,由牛顿第二定律
得:mgsinθ-μmgcosθ=ma,得 a=g(sinθ-μθ)
当P由a滑向b时,小球受到水平向右的电场力,设为F.
开始阶段,Fsinθ<mgcosθ,杆对球的弹力垂直杆向上,大小为N=mgcosθ-Fsinθ,小球的加速度为a=mgsinθ-μNm=gsinθ-μm(mgcosθ-Fsinθ),P由a滑向b时,F增大,则可知,加速度逐渐增大;后来阶段,Fsinθ>mgcosθ,杆对球的弹力垂直杆向上,大小为N=Fsinθ-mgcosθ,小球的加速度为a=mgsinθ-μNm=gsinθ-μm(Fsinθ-mgcosθ),F增大时,a减小,所以当Fsinθ=mgcosθ时,加速度最大.故在整个过程中,小球的加速度先增大后减小.
(2)由上分析知,当Fsinθ=mgcosθ时,加速度最大为gsinθ.,而且有? F=mgcotθ.
又F=qUd,U=12?RR+rE
联立解得,电源的电动势E=2mgd(R+r)cotθqR
答:(1)当滑动触头P位于a点时,小球沿杆下滑的加速度为gsinθ.当P由a滑向b时,小球加速度先增大后减小.
(2)小球最大加速度值为gsinθ,电源电动势值为2mgd(R+r)cotθqR.


本题解析:


本题难度:一般



5、选择题  如图所示,一支两端封闭的玻璃管ab倾斜放置,与水平面的夹角为θ,正中有一段水银柱,两端各封闭有一定质量的理想气体,下列情况中能使水银柱向b端移动的是(  )
A.保持θ角不变,使玻璃管加速上升
B.沿顺时针方向缓慢转动玻璃管,使θ角变小
C.使环境的温度升高
D.绕过b端的竖直轴匀速转动
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参考答案:A、当加速上升时,水银柱有一个向上的加速度,根据牛顿第二定律得下部气体对水银柱的压力要增大,即压强增大,所以水银柱向b端移动,故A正确.
B、如果将玻璃管放平的时候,即减小了对下部气体的压力,向a端移动,故B错误.
C、假定两段空气柱的体积不变,即V1,V2不变,初始温度为T,当温度升高△T时,空气柱1的压强由p1增至p"1,△p1=p"1-p1,空气柱2的压强由p2增至p′2,△p2=p′2-p2.
由查理定律得:△P1=p1T△T,△P2=p2T△T,
因为p2=p1+h>p1,所以△p1<△p2,即水银柱应向a移动.故C错误.
D、以竖直轴匀速转动,水银柱做圆周运动,需要向心力,根据牛顿第二定律得上部气体对水银柱的压力要增大,所以水银柱应向a移动.故D错误.
故选A.


本题解析:


本题难度:一般




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