2020年高考物理 期末一模联考新题精选分类解析 专题03 牛顿运动定律
2020年高考物理 期末一模联考新题精选分类解析 专题03 牛顿运动定律三、牛顿运动定律
1．（2020上海市闸北区期末）下述关于力和运动的说法中，正确的是
A．物体在变力作用下不可能做直线运动
B．物体做曲线运动，其所受的外力不可能是恒力
C．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能作直线运动
D．不管外力是恒力还是变力，物体都有可能作匀速圆周运动
2．（2020上海市普陀区期末）将一小球竖直上抛，如果小球到达最高点前的最后一秒和离开最高点后的第一秒时间内加速度的大小分别为a1和a2，通过的路程分别为x1和x2，假设空气阻力大小不变，则下列表述正确的是 （ ）
A．a1＞a2 ，x1＞x2
B. a1＞a2，x1＜x2
C．a1＜a2 ，x1＜x2
D. a1＜a2 ,x1＞x2
3．(12分）（2020上海市奉贤区期末）如图，将质量m＝2kg的圆环套在与水平面成θ=37°角的足够长
直杆上，直杆固定不动，环的直径略大于杆的截面直径，杆上依次有三点A、B、C，sAB=8m，sBC=0.6m，环与杆间动摩擦因数m＝0.5，对环施加一个与杆成37°斜向上的拉力F，使环从A点由静止开始沿杆向上运动，已知t=4s时环到达B点。试求：（重力加速度g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）F的大小；
（2）若到达B点时撤去力F，则环到达C点所用的时间。
解：（1）（8分）环做匀加速运动，
若Fsin370
Gcos370，杆对环的弹力在垂直杆向下，
N＋mg cos37°＝Fsin37°
Fcos37°－mN－mg sin37°＝ma，
代入数据得，F=12N。不符合要求。（备注：得到20N正确，没有舍去12N扣1分）
（2）（4分），
μmgcosθ+mgsinθ=ma2，
a2=μgcosθ+gsinθ=10m/s2，
，
若物体向上经过C点，。
若物体向下经过C点，
mgsinθ-μmgcosθ=ma3，
a3= gsinθ-μgcosθ=2m/s2，
，
，到C点的时间为0.2s或。（得到1解就得分）
4.（7分）（2020河南郑州市一模）如图所示，有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=4m/s的速度沿顺时针方向运行。有一物体以v0=6m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动，若物体与皮带的动摩擦因数μ=0.2，并取g=10m/s2，求物体从开始运动到回到出发点所用时间。
解析：.（7分）
物体的全部运动过程可分为三个阶段。
第一阶段：向左的匀减速运动，由牛顿第二定律可得，μmg=ma，a=2 m/s2 （1分）
s （1分） ,
m （1分）
第二阶段：向右匀加速到速度与传送带相等：
s （1分） ,
m （1分）
第三阶段：s （1分）
总时间t=t1+t2+t3=6.25 s （1分）
m
M
F
5、（14分）（2020上海市青浦区期末）如图所示，在水平地面上有一个长L=1.5m，高h = 0.8m的长方体木箱，其质量为M=1kg，与地面间的动摩擦因数μ=0.3
。在它的上表面的左端放有一质量为m = 4kg的小铁块，铁块与木箱间的摩擦不计。开始它们均静止。现对木箱施加一水平向左的恒力F=27N。（g=10m/s2）求：
（1）经过多长时间铁块从木箱上滑落？
（2）铁块滑落前后木箱的加速度与大小之比。
（3）铁块着地时与木箱右端的水平距离S。
解析：．（14分）
（1）（5分） （2分）
代入数据得： （1分）
（2分）
（2）（4分） （2分）
代入数据得： （1分）
（1分）
（3）（5分） （2分）
（1分）
（2分）
6．（14分）（2020上海宝山区期末质检）有一质量为2kg的小球串在长为1m的轻杆顶部，轻杆与水平方向成θ=37°角。
（1）若静止释放小球，1s后小球到达轻杆底端，则小球到达杆底时它所受重力的功率为多少？
（2）小球与轻杆之间的动摩擦因数为多少？
（3）若在竖直平面内给小球施加一个垂直于轻杆方向的恒力，静止释放小球后保持它的加速度大小1m/s2，且沿杆向下运动，则这样的恒力大小为多少？
（ g=l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
解：（1），，
（2）
，，
，，
若F垂直杆向上，则有
若F垂直杆向下，则有
。
7.（15分）（2020四川攀枝花二模）如图所示，工人把重为1200N的货物沿倾斜的木板推上汽车，木板长5m，一端离地高1m。货物与木板间的动摩擦因素为0.5。假定工人推力方向与板面平行，g取10m/s2，，。求：
（1）工人搬运过程中的推力至少多大？
（2）若工人用（1）中大小的推力沿板面向下推货物，货物由静止从木板顶端推到底端的时间？
8.（14分）（2020江西省景德镇二模）一足够长水平浅色传送带以V0匀速运动，现将一可视为质点的小煤块轻放在其上方，已知煤块与传送带间的动摩擦因数为μ。经过一定时间后达到共同速度。令传送带突然停下，以后不再运动，到最后煤块也停下。已知重力加速度为g。求：（1）煤块第一次达到与传送带相对静止所用的时间；（2）煤块在传送带上划出的痕迹长度。
解析.（1）煤块的加速度a=μg （3分）
达到V0所用时间t= （3分）
(2)在煤块与传送带达到共同速度的过程中，
传送带运动的距离 （1分）
煤块运动的距离 （1分）
此过程中划出的痕迹长度为（2分）
传送带突然停下后，煤块继续做匀减速运动，直至停下，这一过程煤块向前运动的距离为 （2分）
考虑重叠部分，最终划出的痕迹长度为 （2分）
9、（2020上海市嘉定区期末）滑雪运动中，滑雪板与雪地之间的相互作用与滑动速度有关，当滑雪者的速度超过4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ=370的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示，不计空气阻力，坡长L=26m，取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8，求：
（1） 滑雪者从静止开始到动摩擦因数发生变化所经历的时间；
（2） 滑雪者到达B处的速度；
（3） 在右图中画出滑雪者速度大小为10m/s时的受力示意图，并求出此时的加速度的大小。
解析：（1）在AB段：
速度小于4m/s时：
m/s2
s…………2分
（2）m
速度大于4m/s时：
N1
G
f2
N2
G
f1
m/s2
m
m/s。
(3)
受力分析如图…………2分（两处各一分）
当速度等于10m/s时动摩擦因素为0.125，分别在AB段与BC段两处，在AB段时加速度为 m/s2 …………1分
在BC段时加速度为m/s2…………1分
10．（10分）（2020上海市闸北区期末）如图所示，长度为L的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。已知重力加速度为g。
（1）在水平拉力F的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为a，小球处于平衡状态。求力F的大小；
（2）由图示位置无初速释放小球，求当小球第一次通过最低点时的速度及轻绳对小球的拉力（不计空气阻力）。
θ
B
C
A
11．（2020上海市黄浦区期末）在滑雪运动中，当滑雪板压在雪地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦。然而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速度超过v0=4m/s时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由μ1=0.25变为μ2=0.125。一滑雪者从倾角θ＝37°的坡顶A处由静止开始自由下滑，滑至坡底B（B处为一光滑小圆弧）后又滑上一段水平雪地，最后停在C处，如图所示。不计空气阻力，A、B间距离L=20m，（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）求：
（1）动摩擦因数第一次发生变化前滑雪者运动的距离s1；
（2）滑雪者到达B处的速度vB；
（3）滑雪者在水平雪地上能滑行的最大距离sBC。
12．（14分）（2020陕西宝鸡期末质检）如图所示，水平地面上有A、B两点，且两点间距离LAB=15m，质量m=2kg的物体（可视为质点）静止在A点，为使物体运动到B点，现给物体施加一水平F =10N的拉力，求拉力F作用的最短时间。（已知地面与物块的滑动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2）
13．（6分）（2020福建三明市联考）隧道是高速公路上的特殊路段也是事故多发路段之一。某日，一货车A因故障恰停在隧道内离隧道入口d=50 m的位置。此时另一轿车B正以v0=25 m/s的速度匀速向隧道口驶来，轿车B的驾驶员在进入隧道口时，才发现停在前方的货车A并立即采取制动措施。假设该驾驶员反应时间t=0.6 s，轿车制动时受到的阻力恒为自身重力的0.75倍，取g=10 m/s2。
（1）试通过计算说明轿车B是否会与停在前面的货车A相撞?
（2）若会相撞，那么撞前瞬间轿车B速度大小为多少?若不会相撞，那么停止时与货车A的距离为多少？
14、（2020河南漯河市联考）如图所示，电动机带动滚轮B匀速转动,在滚轮的作用下,将金属杆从最底端A送往倾角θ=30°的足够长斜面上部．滚轮中心B与斜面底部A的距离为L=6.5m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触．杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止不动．此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始．已知滚轮边缘线速度恒为v=4m/s，滚轮对杆的正压力FN=2×104N，滚轮与杆间的动摩擦因数为μ=0.35，杆的质量为m=1×103kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10m/s2 ．
求：（1）在滚轮的作用下，杆加速上升的加速度；
（2）杆加速上升至与滚轮速度相同时前进的距离；
（3）杆从最低端开始上升到再次回到最低端经历的时间．
第14题图
θ
F
15.(2020年安徽省合肥市一模)如图所示，斜面倾角为，一质量为的木块恰能沿斜面匀速下滑，若用一水平恒力F作用于木块上，使之沿斜面向上做匀速运动，求此恒力F的大小。（）
θ
FN
mg
f
.解析:设物体与斜面间的动摩擦因数为,第一次匀速下滑,受力分析如图所示,则
mg
θ
FN
f
F
第二次在水平恒力的作用下匀速向上运动,受力分析如图,则
解得
16.(2020银川一中期末)中国辽宁号航空母舰是中国人民解放军海军的第一艘航空母舰。2020年9月25日，该舰正式加入中国海军序列。11月25日
，歼-15舰载机在航母上成功起降了，为中国航母战斗力的形成迈出了极为关键的一步。歼-15飞机是我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机，具有完全的自主知识产权。航空母舰上的起飞跑道可以简化为如图所示，假设航空母舰上的起飞跑道由长度为L1=1.6×102 m 的水平跑道和长度为L2 = 20 m的倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h = 4.0 m。舰载机质量为m = 2.0×104 kg的飞机,其发动机的推力大小恒为F = 1.2×105 N，方向与速度l1
l2
h
方向相同，在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的0.1倍。假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点,取g = 10 m/s2。
（1）求飞机到达倾斜跑道末端时的速度大小；
（2）为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力，求助推力F推的大小。
24．解析：（1）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为a1、末速度大小为v1，有
代入已知数据可得 = 40 m/s，
飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度大小为v2，沿斜面方向有
（2）飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为a´1、末速度大小为v´1，有
飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用没有变化，加速度大小仍有a´2= 3.0 m/s2
根据题意，v´2 = 100 m/s，代入数据解得
另解：（1）全过程应用于动能定理得：
代入数据解得:
（2）全过程应用于动能定理得：
代入数据解得:
