2016年高考物理真题专题汇编专题C牛顿运动定律(含解析).doc

牛顿运动定律 C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律 C2 牛顿第二定律 单位制 1．[2016·全国卷Ⅰ] 一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(　　) 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 质点单位时间内速率的变化量总是不变 [解析] 　由牛顿第二定律，质点的加速度总是与该恒力方向相同，且加速度恒定，单位时间内速度的变化量不变，但速率的变化量可能不同，选项正确，选项D错误；当恒力与速度方向不在同一直线上时，质点做匀变速曲线运动，速度方向与恒力方向不相同，但速度方向不可能总与该恒力方向垂直，选项正确；只有当恒力与速度同向，做匀加速直线运动时，速度方向才与该恒力方向相同，选项A错误． ． [2016·全国卷Ⅱ] 两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量．两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关．若它们下落相同的距离，则(　　) 甲球用的时间比乙球长 甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 　[解析] 设f＝kR，则由牛顿第二定律得F合＝mg－f＝ma，而m＝，故a＝g－，由m甲乙、ρ甲＝ρ乙可知a甲乙，故错误；因甲、乙位移相同，由v＝2ax可知，v甲乙B正确；由x＝可知，t甲乙，错误；由功的定义可知，W克服＝f·x，又f甲乙，则W甲克服W乙克服，正确． [2016·全国卷Ⅱ] 如图1-，小球套在光滑的竖直杆上，轻弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连．现将小球从M点由静止释放，它在下降的过程中经过了N点．已知在M、N两点处，弹簧对小球的弹力大小相等，且∠ONM∠OMN在小球从M点运动到N点的过程中(　　) 图1- 弹力对小球先做正功后做负功 有两个时刻小球的加速度等于重力加速度 弹簧长度最短时，弹力对小球做功的功率为零 小球到达N点时的动能等于其在M、N两点的重力势能差 　[解析] 小球在M点时弹簧处于压缩状态，在N点时弹簧处于伸长状态，则在由M到N过程中有一点弹簧处于原长状态，设该点为B点，另设小球在A点时对应的弹簧最短，如图所示．从M点到A点，弹簧压缩量变大，弹力做负功，从A点到B点B点到N点弹簧从原长逐渐伸长，弹力做负功，选项错误．小球在A点时，水平方向上弹簧的弹力与杆的弹力相平衡，小球受到的合外力F合＝mg，故加速度a＝g；小球在B点时，弹簧处于原长，杆对小球没有作用力，小球受到的合外力F合＝mg，故加速度a＝g，正确．在A点时，弹簧的弹力F弹垂直于杆，小球的速度沿杆向下，则P弹＝F弹＝0，正确．从M点到N点，小球与弹簧所组成的系统机械能守恒，则E增＝E减EkN－0＝E重M－E重N＋E弹M－E弹N，由于在M、N两点弹簧弹力大小相同，由胡克定律可知，弹簧形变量相同，则弹性势能E弹N＝E弹M，故E＝E重M－E重N，正确． [2016·全国卷Ⅲ] 1-所示，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动． (1)求小球在B、A两点的动能之比； (2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点． 图1- [答案] (1)5　(2)能 [解析] (1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为E，由机械能守恒得E＝mg　① 设小球在B点的动能为E，同理有E＝mg　② 由①②式得＝5　③ (2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力N应满足N≥0　④ 设小球在C点的vC，由牛顿运动定律和向心加速度公式有N＋mg＝　⑤ 由④⑤式得，v应满足mg≤m　⑥ 由机械能守恒有mg＝　⑦ 由⑥⑦式可知，小球恰好可以沿轨道运动到C点． [2016·天津卷] 我国将于2022年举办冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一．如图1-所示，质量＝的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a＝3.6 匀加速滑下，到达助滑道末端B时速度v＝24 ，A与B的竖直高度差H＝48 ．为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧．助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h＝5 ，运动员在B、C间运动时阻力做功W＝－1530 ，g取10 图1- (1)求运动员在AB段下滑时受到阻力F的大小； (2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，则C点所在圆弧的半径R至少应为多大？ [答案] (1)144 　(2)12.5 [解析] (1)运动员在AB上做初速度为零的匀加速运动，设AB的长度为