2022年高考物理第三章牛顿运动定律A卷解析

这是一份2022年高考物理第三章牛顿运动定律A卷解析，共12页。试卷主要包含了论述等内容，欢迎下载使用。
1.如图所示，A、B两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力F拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速运动，这时弹簧长度为L1，若将A、B置于粗糙水平面上，且A 、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，用相同的水平恒力F拉A，使A、B一起做匀加速运动，此时弹簧的长度为L2，则()
2=L1 2>L1 2gB;
②比较两物体的质量，有mAmB
A.②③ B.①② C.①④ D.③④
解析：由a=可知，A正确.
答案：A
点评：本题考查图象的理解和应用.
11.一质量为M的探空气球在匀速下降，若气球所受浮力F始终保持不变，气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关，重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升，则需从气球吊篮中减少的质量为
(M-)
解析：匀速下降时，F+kv=Mg,匀速上升时：F=kv+M1g,Δm=M-M1=2kv/g=2(M-),故A项正确.
答案：A
12.如图所示，A、B两物体置于光滑的水平面上，中间用细线连接，已知：mA=2 kg，mBm=6 N，今用水平力F拉A或B，欲使细线不被拉断，则F的大小和方向可以是（）
A.10 N向右 B.15 N向右
C.10 N向左 D.15 N向左
解析：当F拉B时
F=（mA+mB）aT=mA·a
解得F=·T当T=Tm时F=×6=15（N）
即F向右拉B时，F≤15（N）细线不被拉断.
当F拉A时F=（mA+mB）aT=mB·a
解得F=·T当T=Tm时F=×6=10（N）
即F向左拉A时F≤10（N）细线不被拉断.故选项B、C正确.
答案：BC
二、论述、计算题（本题共5小题，72分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13.质量为2 kg的物体放在水平地面上，在5 N斜向上的拉力作用下，物体由静止开始做匀加速直线运动，6 s末的速度是1.8 m/s，已知拉力与水平方向成37°仰角，求物体和地面之间的动摩擦因数.（g=10 m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
解析：由vt=v0+at得
a= m/s2，
取物体为研究对象，据牛顿第二定律
Fcs37°-μ（mg-Fsin37°）=ma
代入数值得μ=0.2.
答案
14.如图，足够长的斜面倾角θ=37°.一个物体以v0=12 m/s的初速度，从斜面A点处沿斜面向上运动.加速度大小为a=8.0 m/s2.已知重力加速度g=10 m/s2.sin37°=0.6,cs37°=0.8.求：
（1）物体沿斜面上滑的最大距离s;
(2)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(3)物体沿斜面到达最高点后返回下滑时的加速度大小a.
解析：（1）根据=2as求出s=9 m
(2)物体沿斜面向上运动时受力如图甲所示根据牛顿第二定律
mgsinθ+μN=ma
N=mgcsθ求出μ
（3）物体沿斜面向下运动时受力如图乙所示，根据牛顿第二定律mgsinθ-μN=ma′求出a′=4 m/s2
答案：(1)9 m (3)4 m/s2
f=μmgcsθ，而非Ff=μmg.
°的斜面匀加速向上运动时，绳与杆的夹角为60°，求小车的加速度和绳中拉力大小.
解析：
该问题中，小球受到两个不在同一直线上的力的作用，分析小球的受力后，画出受力图，用合成法求合力及绳子拉力，再用牛顿第二定律列方程求出加速度.
小球的受力及力的合成如右图所示
由几何关系可得：∠1=∠2=30°，所以F=mg由F=ma得a=g
从图中可得绳中拉力大小为F1=2mgcs30°=mg.

答案：gmg
16.如图所示，在劲度系数为k的弹簧的下端挂一质量为m的物体，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长，然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动（a＜g），试求托盘向下运动多长时间能与物体脱离？
解析：解法一在物体与盘脱离前，物体受重力mg弹簧的拉力kx和托盘的支持力N的作用，随着托盘向下运动，弹簧的拉力增大，托盘支持力减小但仍维持合外力不变，加速度不变，物体随托盘一起向下匀加速运动.当托盘运动至支持力减为零后，弹簧的拉力增大，将使物体的加速度开始小于a，物体与托盘脱离.所以物体与托盘脱离的条件是支持力N=0.设此时弹簧伸长了x，物体随托盘运动的时间为t.
由牛顿第二定律得：mg-kx=ma①
由运动规律得：x=at2②
由①②解得t=
解法二设从开始经时间t托盘和物体向下的位移为x，则由牛顿第二定律可知，mg-kx-N=ma①
x= at2②
由①②解得：N=m（g-a）-k· at2，令N=0得
t=
答案：
17.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°，皮带在电动机的带动下，始终保持v0=2 m/s的速率运行.现把一质量m=10 kg的工件（可看为质点）轻轻放在皮带的底端，经时间1.9 s，工件被传送到h=1.5 m的高处，取g=10 m/s2.求：工件与皮带间的动摩擦因数.
解析：设工件上升1.5 m的过程中，加速运动的时间为t1，匀速运动的时间为t-t1.则：s1=
v0=at1
s2=v0(t-t1)
s1+s2=s=3 m
取立以上几式解得：a=2.5 m/s2
由牛顿第二定律得：μmgcs30°-mgsin30°=ma
解得：μ=
答案：