高考物理复习 五年真题（2009－2013）分类汇编 第三章 牛顿运动定律.docVIP

第三章 牛顿运动定律的应用 2013年高考题精选 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. （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 解析：选C　本题考查摩擦力、牛顿第二定律等基础知识点，意在考查考生应用相关知识分析问题、解决问题的能力。设物块所受滑动摩擦力为f，在水平拉力F作用下，物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律，F－f＝ma，F＝ma＋f，所以能正确描述F与a之间关系的图像是C，选项C正确，A、B、D错误。 ．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解析：选，解得所受浮力大小为4830 N，选项A正确；加速上升过程中所受空气阻力逐渐增大，选项B错误；由于做加速度逐渐减小的加速运动，热气球从地面开始上升10 s后的速度小于 5 m/s,选项C错误；由平衡条件可得，，以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为，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） A．T=m (sinθ+ acosθ)，FN= m(gcosθ- asinθ) B．T=m(gsinθ+ acosθ)FN= m(gsinθ- acosθ) C．T=m(acosθ- gsinθ)FN= m(gcosθ+ asinθ) D．T=m(asinθ- gcosθ)FN= m(gsinθ+ acosθ) 解析：选 联立两式得，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？解析：(1)设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得 L＝v0t＋at2　 v＝v0＋at　 联立式，代入数据得 a＝3 m/s2　 v＝8 m/s　 (2)设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面间的夹角为α，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得 Fcos α－mgsin θ－Ff＝ma　 Fsin α＋FN－mgcos θ＝0　 又Ff＝μFN　 联立式得 F＝　 由数学知识得 cos α＋sin α＝sin(60°＋α)　 由式可知对应F最小的夹角 α＝30°　 联立式，代入数据得F的最小值为 Fmin＝ N　 答案：(1)3 m/s2　 8 m/s(2)30° 　NL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)T，有， 由图可知， 联立可得：。 （2）此时，对小铁环受力分析如图2，有， 由图可知，代入上述二式解得：。 如图3，设外力F与水平方向成α角，将杆和小铁环当成一个整体，有 联立解得：（或α=60°） 7. （2013全国新课标理综II第25题）一长木板在水平面上运动，