2020年高考試題分項版解析物理專題04 牛頓定律及其應用

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1、2020年高考試題分項版解析物理專題 （2020·安徽）22.（14分）質量為0.1 kg 的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應的圖象如圖所示。球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的3/4。該球受到的空氣阻力大小恒為，取=10 m/s2, 求：（1）彈性球受到的空氣阻力的大??；（2）彈性球第一次碰撞后反彈的高度。 （2020·大綱版全國卷）23.（11分）（注意：在試題卷上作答無效） 圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖。圖中打點計時器的電源為50Hz的交流電源，打點的時間間隔用Δt表示。在小車質量未知的情況下，某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下

2、，物體的加速度與其質量間的關系”。 （1）完成下列實驗步驟中的填空： ①平衡小車所受的阻力：小吊盤中不放物塊，調(diào)整木板右端的高度，用手輕撥小車，直到打點計時器打出一系列________的點。 ⑤在每條紙帶上清晰的部分，每5個間隔標注一個計數(shù)點。測量相鄰計數(shù)點的間距s1，s2，…。求出與不同m相對應的加速度a。 ⑥以砝碼的質量m為橫坐標，為縱坐標，在坐標紙上做出--m關系圖線。若加速度與小車和砝碼的總質量成反比，則與m處應成_________關系（填“線性”或“非線性”）。 （2）完成下列填空： （ⅰ）本實驗中，為了保證在改變小車中砝碼的質量時，小車所受的拉力近似不變，小吊盤和盤

3、中物塊的質量之和應滿足的條件是_______________________。 （ⅲ）圖3為所得實驗圖線的示意圖。設圖中直線的斜率為k，在縱軸上的截距為b，若牛頓定律成立，則小車受到的拉力為___________，小車的質量為___________。 6. （2020·物理） 如圖，表面處處同樣粗糙的楔形木塊abc固定在水平地面上，ab面和bc面與地面的夾角分別為α和β，且α>β.一初速度為v0的小物塊沿斜面ab向上運動，經(jīng)時間t0后到達頂點b時，速度剛好為零；然后讓小物塊立即從靜止開始沿斜面bc下滑。在小物塊從a運動到c的過程中，可能正確描述其速度大小v與時間t的關系的圖像是 （2

4、020·物理）根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是 A． 物體加速度的大小跟它的質量和速度大小的乘積成反比 B． 物體所受合力必須達到一定值時，才能使物體產(chǎn)生加速度 C． 物體加速度的大小跟它所受作用力中任一個的大小成正比 D． 當物體質量改變但其所受合力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與其質量成反比 （2020·四川）21．如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上質量為m的物體接觸（未連接），彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時物體靜止。撤去F后，物體開始向左運動，運動的最大距離為4x0。物體與水平面間的動摩

5、擦因數(shù)為μ，重力加速度為g。則 A．撤去F后，物體先做勻加速運動，再做勻減速運動 B．撤去F后，物體剛運動時的加速度大小為－μg C．物體做勻減速運動的時間為2 D．物體開始向左運動到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為μmg（x0－） （2020·全國新課標卷）14.伽利略根據(jù)小球在斜面上運動的實驗和理想實驗，提出了慣性的概念，從而奠定了牛頓力學的基礎。早期物理學家關于慣性有下列說法，其中正確的是 A.物體抵抗運動狀態(tài)變化的性質是慣性 B.沒有力作用，物體只能處于靜止狀態(tài) C.行星在圓周軌道上保持勻速率運動的性質是慣性 D.運動物體如果沒有受到力的作用，將繼續(xù)以同一速度沿同一

6、直線運動 （2020·全國新課標卷）25.（18分） 如圖，一半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面（紙面）。在柱形區(qū)域內(nèi)加一方向垂直于紙面的勻強磁場，一質量為m、電荷量為q的粒子沿圖中直線在圓上的a點射入柱形區(qū)域，在圓上的b點離開該區(qū)域，離開時速度方向與直線垂直。圓心O到直線的距離為。現(xiàn)將磁場換為平等于紙面且垂直于直線的勻強電場，同一粒子以同樣速度沿直線在a點射入柱形區(qū)域，也在b點離開該區(qū)域。若磁感應強度大小為B，不計重力，求電場強度的大小。 （2020·北京）23.(18分) 摩天大樓中一部直通高層的客運電梯，行程超過百米。電梯的簡化模型如1所示?？紤]安全、舒適、省時等因索，電

7、梯的加速度a是隨時間t變化的。已知電梯在t = 0時由靜止開始上升，a - t圖像如圖2所示。電梯總質最m = 2.0× kg。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2。 （1）求電梯在上升過程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2； （2）類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了由v - t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，對比加速度的和速度的定義，根據(jù)圖2所示a - t圖像，求電梯在第1s內(nèi)的速度改變量△v1和第2s末的速率v2; （3）求電梯以最大速率上升時，拉力做功的功率p：再求在0～11s時間內(nèi)，拉力和重力對電梯所做的總功W。 （2020·四川）24．（

8、19分） 如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對應的圓心角θ = 370，半徑r = 2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場強大小為E = 2×105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強電場。質量m = 5×10-2kg、電荷量q =+1×10-6C的小物體（視為質點）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點時為計時起點，0.1s以后，場強大小不變，方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。設小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2，sin370=0.6，co

9、s370=0.8。 （1）求彈簧槍對小物體所做的功； （2）在斜軌上小物體能到達的最高點為P，求CP的長度。 （2020·福建）21、【原題】如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一搜失去動力的小船沿直線拖向岸邊。已知拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點時的速度大小為，小船從A點沿直線加速運動到B點經(jīng)歷時間為t1，A、B兩點間距離為d,纜繩質量忽略不計。求： （1）小船從A點運動到B點的全過程克服阻力做的功； （2）小船經(jīng)過B點時的速度大??； （3）小船經(jīng)過B點時的加速度大小a。 15. （2020·海南）如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定

10、光滑軌道，其中AB是長為R的水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道，兩軌道相切于B點。在外力作用下，一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運動，到達B點時撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過最高點C，重力加速度為g。求： （1）小球在AB段運動的加速度的大??； （2）小球從D點運動到A點所用的時間。 （2020·廣東）36.（18分） 圖18（a）所示的裝置中，小物塊A、B質量均為m，水平面上PQ段長為l，與物塊間的動摩擦因數(shù)為μ，其余段光滑。初始時，擋板上的輕質彈簧處于原長；長為r的連桿位于圖中虛線位置；A緊靠滑桿（A、B間距大于2r）。隨后，連桿以角速度ω勻速轉動，帶動滑桿作水平運動，滑桿的速度-時間圖像如圖18（b）所示。A在滑桿推動下運動，并在脫離滑桿后與靜止的B發(fā)生完全非彈性碰撞。 （1）求A脫離滑桿時的速度uo，及A與B碰撞過程的機械能損失ΔE。 （2）如果AB不能與彈簧相碰，設AB從P點到運動停止所用的時間為t1，求ω得取值范圍，及t1與ω的關系式。 （3）如果AB能與彈簧相碰，但不能返回道P點左側，設每次壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能為Ep，求ω的取值范圍，及Ep與ω的關系式（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。