2019年高考物理 真題同步分類(lèi)解析 專(zhuān)題02 牛頓定律（含解析）

《2019年高考物理 真題同步分類(lèi)解析 專(zhuān)題02 牛頓定律（含解析）》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《2019年高考物理 真題同步分類(lèi)解析 專(zhuān)題02 牛頓定律（含解析）（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、專(zhuān)題02 牛頓定律 1. 全國(guó)2卷16．物塊在輕繩的拉動(dòng)下沿傾角為30°的固定斜面向上勻速運(yùn)動(dòng)，輕繩與斜面平行。已知物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度取10m/s2。若輕繩能承受的最大張力為1 500 N，則物塊的質(zhì)量最大為（ ） A．150kg B．kg C．200 kg D．kg 【答案】A 【解析】牛頓定律，代入數(shù)據(jù)得，A正確。 2.全國(guó)2卷25.（20分） 一質(zhì)量為m=2000 kg的汽車(chē)以某一速度在平直公路上勻速行駛。行駛過(guò)程中，司機(jī)忽然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌。立即剎車(chē)。剎車(chē)過(guò)程中，汽車(chē)所受阻力大小隨時(shí)間變化可簡(jiǎn)化為圖（a）中的圖線(xiàn)。

2、圖（a）中，0~t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間（這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)所受阻力已忽略，汽車(chē)仍保持勻速行駛），t1=0.8 s；t1~t2時(shí)間段為剎車(chē)系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間，t2=1.3 s；從t2時(shí)刻開(kāi)始汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作，直至汽車(chē)停止，已知從t2時(shí)刻開(kāi)始，汽車(chē)第1 s內(nèi)的位移為24 m，第4 s內(nèi)的位移為1 m。 （1）在圖（b）中定性畫(huà)出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖線(xiàn)； （2）求t2時(shí)刻汽車(chē)的速度大小及此后的加速度大小； （3）求剎車(chē)前汽車(chē)勻速行駛時(shí)的速度大小及t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)克服阻力做的功；司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車(chē)停止，汽車(chē)行駛的距離約為多少（以t1

3、~t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的平均速度）？ 【解析】（1）v-t圖像如圖所示。 （2）設(shè)剎車(chē)前汽車(chē)勻速行駛時(shí)的速度大小為v1，則t1時(shí)刻的速度也為v1，t2時(shí)刻的速度也為v2，在t2時(shí)刻后汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)其加速度大小為a，取Δt=1s，設(shè)汽車(chē)在t2+n-1Δt內(nèi)的位移為sn，n=1,2,3,…。 若汽車(chē)在t2+3Δt~t2+4Δt時(shí)間內(nèi)未停止，設(shè)它在t2+3Δt時(shí)刻的速度為v3，在t2+4Δt時(shí)刻的速度為v4，由運(yùn)動(dòng)學(xué)有 ① ②代入數(shù)據(jù)得24=v2-a/2 ③ 聯(lián)立①②③式，代入已知數(shù)據(jù)解得 ④ 這說(shuō)明在t2+4Δt時(shí)刻前，汽車(chē)已經(jīng)停止。因此

4、，①式不成立。 由于在t2+3Δt~t2+4Δt內(nèi)汽車(chē)停止，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 ⑤ ⑥ 聯(lián)立②⑤⑥，代入已知數(shù)據(jù)解得解得 ，v2=28 m/s⑦ 或者，v2=29.76 m/s （3）設(shè)汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí)，汽車(chē)所受阻力的大小為f1，由牛頓定律有 f1=ma⑧ 在t1~t2時(shí)間內(nèi)，阻力對(duì)汽車(chē)沖量的大小為 ⑨ 由動(dòng)量定理有 I’=mv1-mv2⑩ 由動(dòng)量定理，在t1~t2時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)克服阻力做的功為 ? 聯(lián)立⑦⑨⑩?式，代入已知數(shù)據(jù)解得 v1=30 m/s ? ? 從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車(chē)停止，汽車(chē)行駛的距離s約為 ? 代入已知數(shù)據(jù)解得 s=87.5 m ?

5、 3. 全國(guó)3卷20．如圖（a），物塊和木板疊放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，物塊用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩與固定在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的力傳感器相連，細(xì)繩水平。t=0時(shí)，木板開(kāi)始受到水平外力F的作用，在t=4 s時(shí)撤去外力。細(xì)繩對(duì)物塊的拉力f隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖（b）所示，木板的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖（c）所示。木板與實(shí)驗(yàn)臺(tái)之間的摩擦可以忽略。重力加速度取g=10 m/s2。由題給數(shù)據(jù)可以得出 A．木板的質(zhì)量為1 kg B．2 s~4 s內(nèi)，力F的大小為0.4 N C．0~2 s內(nèi)，力F的大小保持不變 D．物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2 【答案】AB 【解析】t=4s~5s，外力撤去，只受摩擦力，從圖象

6、知，加速度0.2m/s2.根據(jù)牛頓定律 ,得m=1kg.A正確； 2 s~4 s內(nèi)，從圖象知，加速度2m/s2，根據(jù)牛頓定律 F-,得F=0.4N,B正確； 4. 北京卷24．（20分） 雨滴落到地面的速度通常僅為幾米每秒，這與雨滴下落過(guò)程中受到空氣阻力有關(guān)。雨滴間無(wú)相互作用且雨滴質(zhì)量不變，重力加速度為g。 （1）質(zhì)量為m的雨滴由靜止開(kāi)始，下落高度h時(shí)速度為u，求這一過(guò)程中克服空氣阻力所做的功W。 （2）將雨滴看作半徑為r的球體，設(shè)其豎直落向地面的過(guò)程中所受空氣阻力f=kr2v2，其中v是雨滴的速度，k是比例系數(shù)。 a．設(shè)雨滴的密度為ρ，推導(dǎo)雨滴下落趨近的最大速度vm與

7、半徑r的關(guān)系式； b．示意圖中畫(huà)出了半徑為r1、r2（r1>r2）的雨滴在空氣中無(wú)初速下落的v–t圖線(xiàn)，其中_________對(duì)應(yīng)半徑為r1的雨滴（選填①、②）；若不計(jì)空氣阻力，請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出雨滴無(wú)初速下落的v–t圖線(xiàn)。 （3）由于大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。將雨滴簡(jiǎn)化為垂直于運(yùn)動(dòng)方向面積為S的圓盤(pán)，證明：圓盤(pán)以速度v下落時(shí)受到的空氣阻力f ∝v2（提示：設(shè)單位體積內(nèi)空氣分子數(shù)為n，空氣分子質(zhì)量為m0）。 【解析】（1）根據(jù)動(dòng)能定理 可得 （2）a．根據(jù)牛頓第二定律 得 當(dāng)加速度為零時(shí)，雨滴趨近于最大速度vm 雨滴質(zhì)量 由a=0，可得，雨滴最大

8、速度 b．① 如答圖2 （3）根據(jù)題設(shè)條件：大量氣體分子在各方向運(yùn)動(dòng)的幾率相等，其對(duì)靜止雨滴的作用力為零。以下只考慮雨滴下落的定向運(yùn)動(dòng)。 簡(jiǎn)化的圓盤(pán)模型如答圖3。設(shè)空氣分子與圓盤(pán)碰撞前后相對(duì)速度大小不變。在?t時(shí)間內(nèi)，與圓盤(pán)碰撞的空氣分子質(zhì)量為 以F表示圓盤(pán)對(duì)氣體分子的作用力，根據(jù)動(dòng)量定理，有 得 由牛頓第三定律，可知圓盤(pán)所受空氣阻力 采用不同的碰撞模型，也可得到相同結(jié)論。 5. 天津卷9.（1）第26屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)決定，質(zhì)量單位“千克”用普朗克常量定義，“國(guó)際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”的數(shù)值為，根據(jù)能量子定義，的單位是______，該單位用國(guó)際單位

9、制中的力學(xué)基本單位表示，則為_(kāi)_____。 【答案】（1） 【解析】根據(jù)，得，所以的單位是 根據(jù)W=Fx和F=ma，，所以 6. 天津卷10.（16分）完全由我國(guó)自行設(shè)計(jì)、建造的國(guó)產(chǎn)新型航空母艦已完成多次海試，并取得成功。航母上的艦載機(jī)采用滑躍式起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成，如圖1所示。為了便于研究艦載機(jī)的起飛過(guò)程，假設(shè)上翹甲板是與水平甲板相切的一段圓弧，示意如圖2，長(zhǎng)，水平投影，圖中點(diǎn)切線(xiàn)方向與水平方向的夾角（）。若艦載機(jī)從點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)到達(dá)點(diǎn)進(jìn)入。已知飛行員的質(zhì)量，，求 （1）艦載機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，飛行員受到的水平力所做功； （2

10、）艦載機(jī)剛進(jìn)入時(shí)，飛行員受到豎直向上的壓力多大。 【解析】 （1）艦載機(jī)由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，設(shè)其剛進(jìn)入上翹甲板時(shí)的速度為，則有 ① 根據(jù)動(dòng)能定理，有 ② 聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)，得 ③ （2）設(shè)上翹甲板所對(duì)應(yīng)的圓弧半徑為，根據(jù)幾何關(guān)系，有 ④ 由牛頓第二定律，有 ⑤ 聯(lián)立①④⑤式，代入數(shù)據(jù)，得 ⑥ 7. 江蘇卷15．（16分）如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊．A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。先敲擊A，A立即獲得水平向右的初速度，在B上滑動(dòng)距離L后停下。接著敲擊B，B立即獲得水平向右的初速度，A、B都向右

11、運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g．求： （1）A被敲擊后獲得的初速度大小vA； （2）在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小aB、aB'； （3）B被敲擊后獲得的初速度大小vB． 【答案】（1）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知，A加速度的大小aA=μg 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 2aAL=vA2 解得 （2）設(shè)A、B的質(zhì)量均為m 對(duì)齊前，B所受合外力大小F=3μmg 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F=maB，得 aB=3μg 對(duì)齊后，A、B所受合外力大小F′=2μmg 由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F′=2maB′，得aB′=μg （3）經(jīng)過(guò)時(shí)

12、間t，A、B達(dá)到共同速度v，位移分別為xA、xB，A加速度的大小等于aA 則v=aAt，v=vB–aBt 且xB–xA=L 解得 【解析】從B獲得速度到A、B速度相等并且A到B的邊緣，示意圖如下： 從上圖可以看出： 此間速度圖象如下： 根據(jù)“面積法”求位移，,，代入得 又解得. 8. 2019年高考全國(guó)2卷第22題．（5分） 如圖（a），某同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)。所用器材有：鐵架臺(tái)、長(zhǎng)木板、鐵塊、米尺、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、頻率50Hz的交流電源，紙帶等。回答下列問(wèn)題： （1）鐵塊與木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ= （用木板與水平面的夾角θ、重力

13、加速度g和鐵塊下滑的加速度a表示） （2）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)整木板與水平面的夾角θ=30°。接通電源。開(kāi)啟打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放鐵塊，鐵塊從靜止開(kāi)始沿木板滑下。多次重復(fù)后選擇點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，如圖（b）所示。圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出）。重力加速度為9.8 m/s2。可以計(jì)算出鐵塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 （結(jié)果保留2位小數(shù)）。 【答案】（1） （2）0.35 【解析】（1）根據(jù)牛頓定律，得 =1.97m/s2 9. 2019年高考全國(guó)3卷第22題.（5分） 甲乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)

14、中，甲同學(xué)負(fù)責(zé)釋放金屬小球，乙同學(xué)負(fù)責(zé)在小球自由下落的時(shí)候拍照。已知相機(jī)每間隔0.1s拍1幅照片。 （1）若要從拍得的照片中獲取必要的信息，在此實(shí)驗(yàn)中還必須使用的器材是 。（填正確答案標(biāo)號(hào)） A.米尺 B.秒表 C.光電門(mén) D.天平 （2）簡(jiǎn)述你選擇的器材在本實(shí)驗(yàn)中的使用方法。 答： （3）實(shí)驗(yàn)中兩同學(xué)由連續(xù)3幅照片上小球的位置a、b和c得到ab=24.5cm、ac=58.7cm，則該地的重力加速度大小為g=___m/s2。（保留2位有效數(shù)字） 【答案】（1）A （2）將米尺豎直放置，使小球下落時(shí)盡量靠近米尺。 （3）9.7 【解析】（3） 10