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当前位置:首页 > 临时分类 > 2017年最新全国各地高考物理真题汇编---牛顿运动定律
C1牛顿第一定律、牛顿第三定律C2牛顿第二定律单位制25.C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ]真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0.在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B点.重力加速度大小为g.(1)求油滴运动到B点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.25.[答案](1)v0-2gt1(2)略[解析](1)设油滴质量和电荷量分别为m和q,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t=0时,电场强度突然从E1增加至E2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a1满足qE2-mg=ma1①油滴在时刻t1的速度为v1=v0+a1t1②电场强度在时刻t1突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小a2满足qE2+mg=ma2③油滴在时刻t2=2t1的速度为v2=v1-a2t1④由①②③④式得v2=v0-2gt1⑤(2)由题意,在t=0时刻前有qE1=mg⑥油滴从t=0到时刻t1的位移为s1=v0t1+12a1t21⑦油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为s2=v1t1-12a2t21⑧由题给条件有v20=2g(2h)⑨式中h是B、A两点之间的距离.若B点在A点之上,依题意有s1+s2=h○10由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E2=2-2v0gt1+14v0gt12E1⑪为使E2E1,应有2-2v0gt1+14v0gt121⑫即当0t11-32v0g⑬或t11+32v0g⑭才是可能的;条件⑬式和⑭式分别对应于v20和v20两种情形.若B点在A点之下,依题意有s1+s2=-h⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得E2=2-2v0gt1-14v0gt12E1⑯为使E2E1,应有2-2v0gt1-14v0gt121⑰即t152+1v0g⑱另一解为负,不合题意,已舍去.C3超重和失重9.C3、E3(多选)[2017·江苏卷]如图所示,三个小球A、B、C的质量均为m,A与B、C间通过铰链用轻杆连接,杆长为L.B、C置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现A由静止释放下降到最低点,两轻杆间夹角α由60°变为120°.A、B、C在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为g.则此下降过程中()图1A.A的动能达到最大前,B受到地面的支持力小于32mgB.A的动能最大时,B受到地面的支持力等于32mgC.弹簧的弹性势能最大时,A的加速度方向竖直向下D.弹簧的弹性势能最大值为32mgL9.AB[解析]A球由静止下降经过先加速达到速度最大、再减速至速度为零的过程.当A动能达到最大,即速度最大时,其所受合力为零,此时以A、B、C整体为研究对象,整体的加速度为零,故地面对整体的支持力等于整体的重力,B受到地面的支持力等于32mg,选项B正确;在A下降加速达到最大速度之前,A处于失重状态,以A、B、C整体为研究对象,地面对整体的支持力小于整体的重力,故B受到地面的支持力小于32mg,选项A正确;当弹簧的弹性势能最大时,弹簧长度最大,此时,A处于最低点,之后A竖直向上先加速再减速,回到原位置,以后周期性运动,选项C错误;对整个系统由机械能守恒定律得,Epmax=mg(Lcos30°-Lcos60°)=3-12mgL,选项D错误.C4实验:验证牛顿定律C5牛顿运动定律综合25.C2、C5、A2、A8[2017·全国卷Ⅰ]真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场,一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动,速度大小为v0.在油滴处于位置A时,将电场强度的大小突然增大到某值,但保持其方向不变.持续一段时间t1后,又突然将电场反向,但保持其大小不变;再持续同样一段时间后,油滴运动到B点.重力加速度大小为g.(1)求油滴运动到B点时的速度;(2)求增大后的电场强度的大小;为保证后来的电场强度比原来的大,试给出相应的t1和v0应满足的条件.已知不存在电场时,油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍.25.[答案](1)v0-2gt1(2)略[解析](1)设油滴质量和电荷量分别为m和q,油滴速度方向向上为正.油滴在电场强度大小为E1的匀强电场中做匀速直线运动,故匀强电场方向向上.在t=0时,电场强度突然从E1增加至E2时,油滴做竖直向上的匀加速运动,加速度方向向上,大小a1满足qE2-mg=ma1①油滴在时刻t1的速度为v1=v0+a1t1②电场强度在时刻t1突然反向,油滴做匀变速运动,加速度方向向下,大小a2满足qE2+mg=ma2③油滴在时刻t2=2t1的速度为v2=v1-a2t1④由①②③④式得v2=v0-2gt1⑤(2)由题意,在t=0时刻前有qE1=mg⑥油滴从t=0到时刻t1的位移为s1=v0t1+12a1t21⑦油滴在从时刻t1到时刻t2=2t1的时间间隔内的位移为s2=v1t1-12a2t21⑧由题给条件有v20=2g(2h)⑨式中h是B、A两点之间的距离.若B点在A点之上,依题意有s1+s2=h○10由①②③⑥⑦⑧⑨⑩式得E2=2-2v0gt1+14v0gt12E1⑪为使E2E1,应有2-2v0gt1+14v0gt121⑫即当0t11-32v0g⑬或t11+32v0g⑭才是可能的;条件⑬式和⑭式分别对应于v20和v20两种情形.若B点在A点之下,依题意有s1+s2=-h⑮由①②③⑥⑦⑧⑨⑮式得E2=2-2v0gt1-14v0gt12E1⑯为使E2E1,应有2-2v0gt1-14v0gt121⑰即t152+1v0g⑱另一解为负,不合题意,已舍去.25.A8、C5、F4[2017·全国卷Ⅲ]如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1kg和mB=5kg,放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.5;木板的质量为m=4kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10m/s2.求:图1(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离.25.[答案](1)1m/s(2)1.9m[解析](1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A、B所受木板的摩擦力和木板所受地面的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1.在滑块B与木板达到共同速度前有f1=μ1mAg①f2=μ1mBg②f3=μ2(m+mA+mB)g③由牛顿第二定律得f1=mAaA④f2=mBaB⑤f2-f1-f3=ma1⑥设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1.由运动学公式有v1=v0-aBt1⑦v1=a1t1⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得v1=1m/s⑨(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为sB=v0t1-12aBt21⑩设在B与木板达到共同速度v1后,木板的加速度大小为a2.对于B与木板组成的体系,由牛顿第二定律有f1+f3=(mB+m)a2⑪由①②④⑤式知,aA=aB;再由⑦⑧式知,B与木板达到共同速度时,A的速度大小也为v1,但运动方向与木板相反.由题意知,A和B相遇时,A与木板的速度相同,设其大小为v2.设A的速度大小从v1变到v2所用的时间为t2,则由运动学公式,对木板有v2=v1-a2t2⑫对A有v2=-v1+aAt2⑬在t2时间间隔内,B(以及木板)相对地面移动的距离为s1=v1t2-12a2t22⑭在(t1+t2)时间间隔内,A相对地面移动的距离为sA=v0(t1+t2)-12aA(t1+t2)2⑮A和B相遇时,A与木板的速度也恰好相同.因此A和B开始运动时,两者之间的距离为s0=sA+s1+sB⑯联立以上各式,并代入数据得s0=1.9m⑰(也可用如图的速度—时间图线求解)
本文标题:2017年最新全国各地高考物理真题汇编---牛顿运动定律
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