2013高考物理真题分类解析专题03牛顿运动定律.docVIP

2013高考物理 专题三、牛顿运动定律 1．秋千的吊绳有些磨损。在摆动过程中，吊绳最容易断裂的时候是秋千 (A)在下摆过程中 (B)在上摆过程中 (C)摆到最高点时 (D)摆到最低点时 答案：D 解析：当秋千摆到最低点时吊绳中拉力最大，吊绳最容易断裂，选项D正确。 . （2013全国新课标理综II第14题）一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图象是 .【答案】C 【命题意图】本题考查摩擦力、牛顿第二定律、图象等基础知识点，意在考查考生应用相关知识定量分析物理问题，解决问题的能力。 【解题思路】设物体所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F作用下，物体做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F-f=ma，F= ma+f，所以能正确描述F与a之间关系的图象是C，选项C正确ABD错误。 【命题分析】此题从最常见的情景出发命题，应用最基础的知识，使物理更贴近生活，贴近实际。 ．如图所示，总质量为460kg的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为0.5m/s2，当热气球上升到180m时，以5m/s的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g=10m/s2 。关于热气球，下列说法正确的是 A．所受浮力大小为4830N B．加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C．从地面开始上升10s后的速度大小为5m/s D．以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230N 离开地面后从地面刚开始竖直上升时所受浮力大小为4830N加速上升过程中所受空气阻力从地面开始上升10s后的速度小5m/s，选项C错误。由平衡条件可得，F-mg-f=0，以5m/s匀速上升时所受空气阻力大小为4830N -4600N =230N，选项D正确。 4．如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行。在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力为F分别为（重力加速度为g） T=m (sinθ+ acosθ)，FN= m(gcosθ- asinθ) T=m(gsinθ+ acosθ) ，FN= m(gsinθ- acosθ) T=m(acosθ- gsinθ) ，FN= m(gcosθ+ asinθ) T=m(asinθ- gcosθ) ，FN= m(gsinθ+ acosθ) 【答案】A 【 解析】将绳子的拉力T和斜面弹力FN分解为 水平方向和 竖直方向 θ- FN sinθ=ma ① Tsinθ- FN cosθ=mg ② 联立两式解方程组，得T=m(gsinθ+ acosθ)FN= m(gcosθ- asinθ)，选项A正确； 5.（15分）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角θ=30o，物块与斜面之间的动摩擦因数。重力加速度g取10 m/s2. （1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。 （2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？ 物块加速度的大小到达B点时速度的大小L= v0t+at2， ① v= v0+at， ② 联立①②式，代入数据解得：a=3m/s2，③ v=8m/s。④ （2）设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面之间的夹角为α。受力分析如图所示。由牛顿第二定律得： Fcosα-mgsinθ-Ff=ma， ⑤ Fsinα+FN-mgcosθ=0， ⑥ 又Ff=μFN。 ⑦ 联立解得：F=。⑧ 由数学知识得：cosα+sinα=sin(60°+α)， ⑨ 由⑧⑨式可知对应的F最小值的夹角α=30° ⑩ 联立③⑧⑩式，代入数据得F的最小值为：Fmin=N。 6.（19分）（2013高考福建理综第21题）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。 (1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图甲，求绳中拉力的大小： (2)若杆与环保持相对静止，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。 ①求此状态下杆的加速度大小a； ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？ 解析：（1）如图1，设平衡时绳子拉力为T，有