内容正文:
答案册
实战高考·物理
解析(I)按照给定的标度画出F1、F2和F的图示,然后按
力计、细绳、橡皮条都与木板平行;②读数时没有正视弹
平行四边形定则画出F1、F2的合力F,如图所示。
簧测力计。
④(2)CD(3)相同位置(5)大小和方向
解析(2)实验中还需要用铅笔在白纸上标记出小圆环的位
置以及用铅笔在白纸上标记出两细线的方向。故选C,D。
(3)撤掉一个弹簧测力计,用另一个弹簧测力计把小圆环
拉到相同位置,由弹簧测力计的示数得到拉力F的大小,
沿细线标记此时F的方向。
(⑤)比较F和F的大小和方向,即可判断本次实验是否验
(2)F和F'不完全重合的误差可能是:①没有做到弹簧测
证了力的平行四边形定则。
专题3
牛顿运动定律
山东新高考全练
①B解析根据牛顿第二定律有mgsin6cos0-mgcos0
块与加速度传感器的总质量的倒数,根据题图丙中I,有
-umgsin0sin0=ma,可得a=gsin0cos0-gcos0
1_3-0
m0.6
kg1=5kg1,则滑块与加速度传感器的总质
gsin20,故选B。
2D解析由于st图像的斜率表示速度,由图可知在0
量为m=0.20kg。
~1时间内速度增大,即乘客的加速度向下,根据牛顿第
(3)滑块上增加待测物体,同理,根据题图丙中Ⅱ,有马
二定律得mg-FN=ma,解得FN=mg-ma,则FN<mg,
处于失重状态,故A错误;在t1~t2时间内,St图像的斜
15二0kg1=3kg1,则滑块、待测物体与加速度传感
0.5
率保持不变,所以速度不变,即乘客匀速下降,则F、=
器的总质量为m'=0.33kg,可得待测物体的质量为△m=
mg,故B错误;在t2~t3时间内,s-t图像的斜率变小,所
m-m=0.13kg。
以速度减小,即乘客减速下降,加速度向上,根据牛顿第
二定律得FN一mg=ma,解得FN=mg十ma,则FN>mg,
日a0.12照m
处于超重状态,故C错误,D正确。故选D。
解析(1)设电动机牵引绳的张力为T,电动机连接小车
3(1)1.00(2)0.41(3)增大(4)kg1
的缆绳匀速上行,由能量守恒定律得UI=2R十Tv,解
解析(1)实验用遮光片通过光电门的平均速度代替瞬时
得T1=7400N,
速度,遮光片宽度越小,代替时的误差越小,故为较准确
小车和配重一起匀速运动,设连接配重绳的张力为T2,对
地测量遮光片运动到光电门时小车的瞬时速度,选用d=
配重有T2=m0g=-400N,
1.00cm的遮光片。
设斜面倾角为0,对小车有T1十T2=(m十m2)gsin0
(2)根据加速度的定义式可得a=2四=0.41m/s2。
+k(m+m2)g,
t
卸粮后给小车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速
(3)根据图像可知,当有一定大小的外力F时小车的加速
下行,有migsin0=mog+kmg,
度仍为零,可知平衡摩擦力不足,若要得到一条过原,点的
联立解得sin0=0.5,k=0.1。
直线,需要平衡摩擦力,故实验中应增大导轨的倾角。
(2)关闭发动机后小车和配重一起做匀减速直线运动,设
(④)图乙中直线斜率为=岩,根据F=加可知直线斜率
加速度为a,由牛顿第二定律得(m十m2)gsin0十k(m十
的单位为kg1。
m2)g-mg=(m1十m十mo),可得a=370r
67m/s2,
4(1)12(2)0.20(3)0.13
67
解析(1)由题知,弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A
由运动学公式有2=2aL,解得L=85m。
点到O点的距离为5.00cm。结合题图乙中的F-t图像
6(1)4m/s(2)①0.21kg②4.5m
可知,△x=5.00cm时F=0.610N,根据胡克定律有k=
解析(1)根据题意可知,小物块在Q点由合力提供向心
点,计第出12Nm
力,有mg十3mg一m爱,代入数据解得。=4ms。
(2)根据牛顿第二定律有F=ma,则a-F图像的斜率为滑
(2)①根据题意由题图乙可知,当F≤4N时,小物块与轨
426
○实战册参考答案及解析
道一起向左加速,根据牛顿第二定律可知F=(M十m)a,
=alto,
根据图乙有1=M十m=0.5kg1,
对小物块有2=a2o,
在小物块运动到P,点到从Q点离开轨道这个过程中系统
当外力F>4N时,轨道与小物块有相对滑动,对轨道有
F-umg=Ma,
机核能守恒,有2M+名m号=M+号m
结合题因乙有a=动-晋,外丰妇=方-1kg1,我
+2mgR,
水平方向动量守恒,以水平向左为正方向,有M十m2
距6=-=-2m/s2,
M
=M十mw4,联立解得to=1.5s,
联立可得M=1kg,m=1kgμ=0.2。
根据运动学公式有L=a号-司后,代入数据解得工
②由题图乙可知,当F-8N时,轨道的加速度a1=6m/s2,
=4.5m。
小物块的加速度a2=g=2m/s2,
当小物块运动到P点时,经过0时间,对轨道有u
山东模拟专练
考点闯关
4c
解桐开始时弹簧的压缩量△x=
①D解析下蹲过程先向下加速后向下减速,加速度方
向先向下后向上,即先处于失重状态后处于超重状态;起
(mp十m)gsin37=0.3m,t=0.2s时,拉力F不再变
立过程先向上加速后向上减速,加速度方向先向上后向
化,说明此时P、Q刚好分离,它们之间的弹力正好为0,
下,即先处于超重状态后处于失重状态。由题图可知,0
而此时P和Q具有相同的沿斜面向上的加速度a,设此
~5s内该同学做了1次下蹲一起立的动作,故A、B错
时弹簧的压缩量为△x',对P由牛顿第二定律有△x'一
误;题图中0.5s时,人向下的加速度最大,处于向下加速
mpgsin37°=mpa,该段时间内由运动学规律得△x一△x
阶段,不是处在下蹲的最低,点,故C错误;由题图可知,3s
时处于超重状态,加速度方向竖直向上,故D正确。故
=7a2,联立解得A=0.14m,a=8m/s2,设=0时
选D。
P、Q间的作用力为F1,对P由牛顿第二定律得F弹一
2D解析弹簧的弹力不突变,物块B受力不受影响,
mpgsin37°-F1=mpa,F弹=(mp十mQ)gsin37°,解得
因此aB=g,故B、C错误;设弹簧的弹力为F,对物块A
F=16N,故A、D错误;根据前面分析可知,t=0.2s时,
进行受力分析,有mg十F=maA,对物块B进行受力分
弹簧中的弹力F弹'=k△x=14N,故B错误;t=0.2s时,
析,有F-mg=mg,所以物块A的加速度为3g,故A错
对Q由牛顿第二定律得F-mog sin37°=maa,解得F
误,D正确。故选D。
56N,故C正确。故选C。
③C解析如图甲所示,连接A、D两点,设端点在A或
⑤A解析对木块、小球组成的整体进行受力分析,整体
D的杆与AD方向的夹角为日,则小球沿这类杆下滑的位
受到重力、支持力、摩擦力、拉力,正交分解拉力,可得
移x=2Rc0s0,且x=方a2,加速度a=g0s0,联立可得
Fcos=f,Fsin0+N=(M什m)g,f=N,联立可得F=
4(M+mg=M十m)g,故当sin(0十p)=1
一2√图故A=自:利用一3√图与9无关的结论,以点
usin 0+cos 0 1+u2 sin (0+)
B为最高点画圆,如图乙所示,可知小球从B点沿杆分别
时,拉力最小,最小值为F-H=合M什m)g
√1十2
下滑到D、F两点的时间均为t3,而BC比BF长,所以下
故A正确,B错误;因为tanp=
故p=60°,当sin(0+p)
滑时间会长一些,故t2>t妇,故选C。
=1时,拉力最小,此时0=30°,故C、D错误。故选A。
A
6(1)8m/s(2)20m
解析(I)对工料进行受力分析,根据牛顿第二定律有F
mgsin 0umgcos 0=ma1,
设经t时间,工料与传送带共速,则有w=a1t,
代入数据解得a1=8m/s2,t=1s,
即t=1s时刻工料恰与传送带共速,则速度大小为8m/s。
427专题3
牛顿运动定律
过去考什么
山东新高考全练
答案:P426
年份
考点
题型
题号
分值
难易度
考点2牛顿运动定律的综合应用
单选
8
3
难
2025年
考点1对牛顿运动定律的理解及基本应用
实验
13
8
中
2024年
考点2牛顿运动定律的综合应用
计算
17
14
难
2023年
无
/
/
考点2牛顿运动定律的综合应用
计算
16
9
中
2022年
考点1对牛顿运动定律的理解及基本应用
实验
13
6
中
2021年
无
/
2020年
考点1对牛顿运动定律的理解及基本应用
单选
1
3
易
1.(2025山东,8,3分)工人在河堤的硬质坡面
大小为g。下列说法正确的是(
上固定一垂直坡面的挡板,向坡底运送长方
体建筑材料。如图所示,坡面与水平面夹角
为0,交线为PN,坡面内QN与PN垂直,
挡板平面与坡面的交线为MN,∠MNQ=
0。若建筑材料与坡面、挡板间的动摩擦因
A.0~t时间内,v增大,FN>mg
数均为μ,重力加速度大小为g,则建筑材料
B.t1~t2时间内,v减小,FN<mg
沿MN向下匀加速滑行的加速度大小
C.t2~t3时间内,v增大,Fv<mg
为(
D.t2~t时间内,v减小,FN>g
3.(2025山东,13,6分)某小组采用如图甲所
示的装置验证牛顿第二定律,部分实验步骤
如下:
数字毫秒计
A.gsin2 0-ugcos 0-ugsin Ocos
遮光片
B.gsin Ocos -ugcos -ugsin
光电门2
小车
光电门
)●
长直导轨
C.gsin Ocos 0-ugcos e-ugsin Ocos 0
D.gcos20-ugcos 0-ugsin20
托盘及砝码
2.(2020山东,1,3分)一质量为m的乘客乘
坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t关系的
甲
图像如图所示。乘客所受支持力的大小用
(1)将两光电门安装在长直导轨上,选择宽
F表示,速度大小用v表示。重力加速度
度为d的遮光片固定在小车上,调整导轨倾
28
○专题3牛顿运动定律
角,用跨过定滑轮的细线将小车与托盘及砝
加速度传感器
7滑块
气垫导轨连气源
码相连。选用d=
(选填“5.00”或
“1.00”)cm的遮光片,可以较准确地测量遮
甲
光片运动到光电门时小车的瞬时速度。
③将弹簧左端连接力传感器,右端连接滑
(2)将小车自导轨右端由静止释放,从数字
块。弹簧处于原长时滑块左端位于O点,A
毫秒计分别读取遮光片经过光电门1、光电
点到O点的距离为5.00cm,拉动滑块使其
门2时的速度4=0.40m/s、2=0.81m/s,
左端处于A点,由静止释放并开始计时。
以及从遮光片开始遮住光电门1到开始遮
④计算机采集获取数据,得到滑块所受弹力
住光电门2的时间t=1.00s,计算小车的
F、加速度a随时间t变化的图像,部分图像
加速度a=
m/s2(结果保留两位有
如图乙所示。
效数字)。
a/m·s2)
(3)将托盘及砝码的重力视为小车受到的合
3.50
FN
十
力F,改变砝码质量,重复上述步骤,根据数
0.610
3.00
据拟合出α-F图像,如图乙所示。若要得到
2.50
0.10.2t/s
2.00
一条过原点的直线,实验中应
(选
1.50
填“增大”或“减小”)导轨的倾角。
↑a/m·s-23)
3.08
1.00
a/m·s
0.50
0.50
0
田FN
0¥
0.40
0.10.2t/s
0.100.200.300.400.500.600.70
≥
丙
0.20
回答以下问题(结果均保留两位有效数字):
0.10
(1)弹簧的劲度系数为
N/m。
(2)该同学从图乙中提取某些时刻F与a的
0.10
0.20
0.30FN
数据,画出a-F图像,如图丙中I所示,由此
可得滑块与加速度传感器的总质量为
(4)图乙中直线斜率的单位为
(选
kg。
填“kg”或“kg1”)。
(3)该同学在滑块上增加待测物体,重复上
4.(2022山东,13,6分)在天宫课堂中,我国航
述实验步骤,在图丙中画出新的a-F图像
天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质
Ⅱ,则待测物体的质量为
kg。
量的实验。受此启发,某同学利用气垫导
5.(2022山东,16,9分)某粮库使用额定电压
轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和
U=380V,内阻R=0.252的电动机运粮。
待测物体等器材设计了测量物体质量的实
如图所示,配重和电动机连接小车的缆绳均
验,如图甲所示。主要步骤如下:
平行于斜坡,装满粮食的小车以速度=
①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上,
2m/s沿斜坡匀速上行,此时电流I=40A。
加速度传感器固定在滑块上。
关闭电动机后,小车又沿斜坡上行路程L到
②接通气源,放上滑块,调平气垫导轨。
达卸粮点时,速度恰好为零。卸粮后,给小
29
实战
实战高考·物理
车一个向下的初速度,小车沿斜坡刚好匀速
(1)若轨道固定,小物块以一定的初速度沿
下行。已知小车质量m1=100kg,车上粮
轨道运动到Q点时,受到轨道的弹力大小
食质量2=1200kg,配重质量m0=
等于3mg,求小物块在Q点的速度大小v。
40kg,重力加速度g大小取10m/s2,小车
(2)若轨道不固定,给轨道施加水平向左的
运动时受到的摩擦阻力与小车及小车上粮
推力F,小物块处在轨道水平部分时,轨道
食的总重力成正比,比例系数为,配重始
加速度a与F对应关系如图乙所示。
终未接触地面,不计电动机自身机械摩擦损
①求u和m。
耗及缆绳质量。求:
②初始时,小物块静置在轨道最左端,给轨
δ
道施加水平向左的推力F=8N,当小物块
δ配门
到达P点时撤去力F,小物块从Q点离开
重
轨道时相对地面的速度大小为7m/s。求
⑤电动机
轨道水平部分的长度L。
7777777777777777777
↑a/m·s-2
(1)比例系数。
(2)上行路程L。
09
、R
甲
乙
6.(2024山东,17,14分)如图甲所示,质量为
M的轨道静止在光滑水平面上,轨道水平
部分的上表面粗糙,竖直半圆形部分的表面
光滑,两部分在P点平滑连接,Q为轨道的
最高点。质量为m的小物块静置在轨道水
平部分上,与水平轨道间的动摩擦因数为
4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知轨
道半圆形部分的半径R=0.4m,重力加速
度g大小取10m/s2。
30