《（新课标）2010年高考物理 考点汇总 考点3 牛顿定律的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（新课标）2010年高考物理 考点汇总 考点3 牛顿定律的应用（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、- 1 -考点 3 牛顿定律的应用 1.（2010广东理综T20）下列关于力的说法正确的是( ) A.作用力和反作用力作用在同一物体上 B.太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 C 运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 D.伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因 【命题立意】本题主要考查作用力与反作用力、万有引力定律、人造地球卫星及伽利略的理想斜面实验。【思路点拨】解答本题 时可按以下思路分析：【规范解答】选 B、D。作用力与反作用力一定是等大反向共线异物的，而平衡力是共物的，故 A 选项错误；人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的向力心是由万有引力提供的，因而方向始终指向地心，方向一直在变
2、化，故选项 C 错误。2.（2010广东理综T35）如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的 ab 段水平，bcde 段光滑，cde 段是以 O 为圆心、R 为半径的一小段圆弧 。可视为质点的物块 A 和 B 紧靠在一起，静止于 b 处，A 的质量是 B 的 3 倍。两物块在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B 到 d 点时速度沿水平方向，此时轨道对 B 的支持力大小等于 B 所受重力的 43，A 与 ab 段的动摩擦因数为 ，重力加速度 g，求：（1）物块 B 在 d 点的速度大小 ;（2）物块 A 滑行的距离 s。【命题立意】本题主要考查物体受力分析、动量守恒定律、
3、动能定理、牛顿第二定律及向心力。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：作用力与反作用力与平衡力的区别人造地球卫星做圆周运动的向心力由卫星与地球之间的万有引力提供运动与力的关系及相应的物理史实利用动量守恒定律可知分离时两个物块的速度之间的关系在 d 点应用牛顿第二定律及向心力的公式可求得B 在 d 点的速度 分别对 A 和 B 各自所经历的过程应用动能定理列式，可知分离时两个物块的速度之间的关系联立即可求解- 2 -【规范解答】设 A、B 在分离瞬间速度大小分别为 v1、v 2，质量分别为 3m、m（1）在 d 点对 B 由牛顿第二定律得： Rvgm243 由得： 2Rgv（2）取水平向右方向
4、为正,A、B 分离过程动量守恒,则： 0)(321mv A、B 分离后，A 向左减速至零过程由动能定理得： 1)3(gs B 从 b 点到 d 点过程由动能定理得： 221vmgR 由得： 8Rs【答案】(1) 2g (2)3.（201 0广东理综T36）如图（a）所示，左为某同学设想的粒 子速度选择装置，由水平转轴及两个薄盘 N1、N 2构成，两盘面平行且与转轴垂直，相距为 L，盘上各开一狭缝，两狭缝夹角可调（如图（b） ） ；右为水平放置的长为 d 的感光板，板的正上方有一匀强磁场，方向垂直纸面向外，磁感应强度为 B。一小束速度不同、带正电的粒子沿水平方向射入 N1，能通过 N2的粒子经
5、O 点垂直进入磁场。 O 到感光板的距离为 2d，粒子电荷量为 q,质量为 m,不计重力。(1)若两狭缝平行且盘静止（如图（c） ） ，某一粒子进入磁场后，竖直向下打在感光板中心点 M 上，求该粒子在磁场中运动的时间 t;(2)若两狭缝夹角为 0，盘匀速转 动，转动方向如图（b） ，要使穿过 N1、N 2的粒子均打到感光板 P1P2连线上，试分析盘转动角速度的取值范围（设通过 N1的所有粒子在盘转一圈的时间内都能到达 N2） 。【命题立意】本题主要考查物体受力分析、牛顿第二定律、圆周运动及洛伦兹力【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：分析知该粒子轨迹圆心为 P1，半径为 ，在磁2d场中转过的
6、圆心角为，故可求运动时间粒子在磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提 供粒子匀速运动过程有：粒子出来进入磁场的条件： t0在磁场中做匀速圆周运动： RvmqB2粒子刚好过 P1点、P 2点时轨迹半径分别满足下列关系：41dR22联立即可得解。- 3 -【规范解答】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，分析知该粒子轨迹圆心为 P1，半径为 2d，在磁场中转过的圆心角为 2，因而运动时间为： BqmTt2（2）设粒子从 N1运动到 N2过程历时为 t，之后在磁场中运行速度大小为 v，轨迹半径为 R 则：在粒子匀速过程有：L=vt 粒子出来进入磁场的条件： t0 在磁场中做匀速圆周
7、运动有： RvmqB2 设粒子刚好过 P1点、P 2点时轨迹半径分别为：R 1、R 2则： 21R 41dR 22d由得： mLqBdq4500【答案】(1) Bm2 (2) d00 【类题拓展】巧定带电粒子在磁场中运动轨迹圆心的方法（1）由两速度的垂线定圆心。（2）由两条弦的垂直平分线定圆心。（3）由两洛伦兹力的延长线定圆心。（4）综合定圆心：确定圆心，还可综合运用上述方法。一条切线，一条弦的垂直平分线，一条洛伦兹力的延长线，选其中任两条都可找出圆心。4.（2010安徽理综T22）质量为 2kg 的物体在水平推力 F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去 F，其运动的 vt图像如图所示。
8、 g取 10m/s2，求：- 4 -(1)物体与水平面间的动摩擦因数 ； (2)水平推力 F的大小；(3)010s 内物体运动位移的大小。【命题立意】本题以物体的 vt图像为背景，体现了高考以能力立意为主，重在培养学生读图能力和理解能力。主要考查 v-t 图像、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律等知识点。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：【规范解答】 （1）设物体做匀减速运动时的时间为 2t，初速度为 20v，末速度为 tv2， 加速度为 2a，则2202/smtva 设物体所受的摩擦力为 fF，由牛顿第二定律得2aFfmgf联立式，代入数据得 2.0（2）设物体做匀加速直线运动时的时间为
9、 1t，初速度为 10v，末速度为 tv1，加速度为 1a，则2101/smtva 根据牛顿第二定律，有 1Ff联立式，代入数据得图像信息 求加速度 用牛顿第二定律和运动学公式解题- 5 -NF6 （3）由匀变速直线运动位移公式，得 mtatvtatvx 4621210021 【答案】 （1）0.2 （2）6N （3）46m5.（2010福建理综T16）质量为 2kg 的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从 t=0 时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力 F 的作用，F 随时间 t 的变化规律如图所示。重力加速度
10、 g 取 10m/s2，则物体在 t=0 到 t=12s 这段时间内的位移大小为( )A.18m B.54m C.72m D.198m【命题立意】本题综合考查静摩擦力、滑动摩擦力、牛顿运动定律、匀速直线运动和匀变速直线运动，需要考生从图像中提取有用信息，准确分析出物体在每一段时间内的运动性质。属于多过程问题，能综合考查学生多方面的知识，这类题目复习中应引起重视。【思路点拨】从图像中得到每一段时间的水平拉力，对物体进行受力分析，利用牛顿运动定律得到每一段时间的加速度，再利用运动规律进行计算。【规范解答】选 B。拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动03s 时：F=f max，物体保持
11、静止，s 1=0；36s 时：Ff max，物体由静止开始做匀加速直线运动v=at=6m/s2284m/s/F-fa21st3969s 时：F=f max，物体做匀速直线运动 s 3=vt=63m=18m912s 时：Ff max，物体以 6m/s 为初速度，以 2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动22411svta63m7所以 012s 内物体的位移为：s=s 1+s2+s3+s4=54m，B 正确。6.（2010江苏物理卷T11）为了探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律，某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置（如图所示） 。实验时，平衡小车与木板之间的摩擦力
12、后，在小车上安装一薄板，以增大空气对小车运动的阻力。- 6 -（1）往砝码盘中加入一小砝码，在释放小车 （选填“之前”或“之后” ）接通打点计时器的电源，在纸带上打出一系列的点。（2）从纸带上选取若干计数点进行测量，得出各计数点的时间 t 与速度 v 的数据如下表：请根据实验数据作出小车的 v-t 图像。（3）通过对实验结果的分析，该同学认为：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将变大，你是否同意他的观点？请根据 v-t 图像简要阐述理由。【命题立意】本题以探究“加速度与物体质量、物体受力关系” 实验为母板，设置“探究受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律”实验，题目来源于教材，但又高
13、于教材， 灵活考查对牛顿第二定律实验方法的理解和应用。题目设置难度中等。【思路点拨】本题关键是实验中第（3）个问题的解决，要正确地作出 v-t 图像，根据图像特点，分析理由，阐述观点。【规范解答】 （1）进行本实验时，要求释放小车之前接通打点计时器的电源。（2）根据所给数据在所给图像中准确描点，图像如图所示。（3）由图像可知，速度越大时，其图像斜率越来越小，即加速度越来越小，可知小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。【答案】 （1）之前 （2）见规范解答 （3）同意 在 v-t 图像中，速度越大时，加速度越小，小车受到的合力越小，则小车受空气阻力越大。- 7 -7.（2010山东理综T23
14、） （12 分）某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上，桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮，细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线 MN、 PQ，并测出间距 d。开始时将木板置于 MN 处，现缓慢向瓶中加水，直到木板刚刚开始运动为止，记下弹簧秤的示数 F0，以此表示滑动摩擦力的大小。再将木板放回原处并按住，继续向瓶中加水后，记下弹簧秤的示数 F1，然后释放木板，并用秒表记下木板运动到 PQ 处的时间 t。木板的加速度可以用 d、 t表示为 a；为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是（一种即可）。改变瓶中水的质量
15、重复实验，确定加速度 与弹簧秤示数 F1的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是。用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比，它的优点是。A可以改变滑动摩擦力的大小B可以更方便地获取多组实验数据C可以比较精确地测出摩擦力的大小D可以获得更大的加速度以提高实验精度【命题立意】本题属于创新性实验，以教材中学生实验“探究加速度与力的关系”为原型，体现了高考源于课本，但又高于课本的理念，主要考查“探究加速度与力的关系”的实验原理、数据处理、误差分析等知识点。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：【规范解答】木板在绳子拉力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动，由 21atd可知：实验原理 数据处理 误差分析- 8 -2tda。为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是保持 F1不变，重复实验多次测量 d、t，取平均值。该实 验原理与教材实验原理类似，同样需
