2012年考点--牛顿第二定律及实验.docVIP

11．【2012年牛顿运动定律及其应用考点】 有关牛顿运动定律是高考命题的热点和难点，此部分常与物理问题中的临界问题相联系，在高考中设置力学中的临界或瞬时问题基本上以两体较多，突出地表现在： 1．牛顿运动定律在两体中的分析和综合应用。 2．涉及到弹簧类力学综合或功能综合中临界问题。 【样题1】如图所示，一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上，直杆与水平面夹角θ为30°。现小球在F=20N的竖直向上的拉力作用下，从A点静止出发向上运动，已知杆与球间的动摩擦因数(为。试求： （1）小球运动的加速度a1； （2）若F作用1.2s后撤去，小球上滑过程中距A点最大距离sm； （3）若从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点上方为2.25m的B点。 【解析】（1）在力F作用时有：（F-mg）sin30(—(（F—mg）cos30(=ma1 解得a1=2.5 m/s2 （2）刚撤去F时，小球的速度v1= a1t1=3m/s，小球的位移s1 ==1.8m 撤去力F后，小球上滑时有：mgsin30(+(mgcos30(=ma2 解得a2=7.5 m/s2 因此小球上滑时间t2==0.4s 上滑位移s2==0.6m 则小球上滑的最大距离为sm=2.4m （3）在上滑阶段通过B点：SAB—s1= v1 t3—a2t32 通过B点时间 t3=0.2 s ，另t3=0.6s （舍去） 小球返回时有：mgsin30(—(mgcos30(=ma3 解得a3=2.5 m/s2 因此小球由顶端返回B点时有： 解得s 通过通过B点时间 t2+ t4=(0.75s 【样题2】某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角，使飞行器恰沿与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行。经时间后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计。求：（1）时刻飞行器的速率；（2）整个过程中飞行器离地的最大高度。（1）沿运动方向和垂直运动方向建立坐标系运动方向?????垂直运动方向?t时刻飞行器的速度?联立得?（2）逆转后垂直运动方向??沿运动方向?????经过时间速度减为0?? 离地最大高度?联立得???????1）根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度 滑块相对车滑动的时间 滑块相对车滑动的距离 滑块与车摩擦产生的内能 由上述各式解得 （与动摩擦因数μ无关的定值） （2）设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为a1，此时滑块恰好到达车的左端，则 滑块运动到车左端的时间 ① 由几何关系有 ② 由牛顿定律有 ③ 由①②③式代入数据解得 ， 则恒力F大小应该满足条件是 （3）力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动（设运动加速度为a2，时间为t2），再做匀减速运动（设运动加速度大小为a3）．到达车右端时，与车达共同速度．则有 ④ ⑤ ⑥ 由④⑤⑥式代入数据解得 则力F的作用时间t应满足 ，即） 12．【2012年探究加速度、力和质量关系实验考点】 【样题4】在验证牛顿第二定律的实验中，按实验装置要求安装好器材后，应按一定步骤进行，下述操作步骤安排不尽合理，请将合理顺序以字母代号填写在下面的横线上 。 （A）保持砂桶里的砂子质量不变，在小车里加砝码，测出加速度，重复几次； （B）保持小车质量不变，改变砂桶里砂子质量，测出加速度，重复几次； （C）用天平分别测出小车和小桶的质量； （D）平衡摩擦力，使小车近似做匀速直线运动； （E）挂上小桶，放进砂子，接通打点计时器的电源，放开小车， 在纸带上打下一系列的点； （F）根据测量数据，分别画出的图线。 在实验中，作出了如图所示的A、B两图象，图A中三线表示实验中 不同。 图B中图线不过原点的原因是 。 【答案】C、D、E、A、B、F或C、D、E、B、A、F 小车和砝码的总质量；由于长木板的倾角过大。 【样题5】某同学设计了如图甲所示的装置，利用米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨