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6年高考1年模拟全国甲卷物理试题分项全解全析
专题03 牛顿运动定律
一、全国 = 3 \* ROMAN III卷:(2020年和2021年使用 = 3 \* ROMAN III卷的省份没有发生变化)
2020届高考:云南、广西、贵州、四川、西藏
2021届高考:云南、贵州、四川、广西、西藏
二、2016-2021年全国 = 3 \* ROMAN III卷分布情况概况:
考点
年份
题号
题型
分数
牛顿定律
2021
14
选择题
6分
2020
20
选择题
6分
2019
2018
2017
25
计算题
20分
2016
三、2016-2021年全国 = 3 \* ROMAN III卷试题赏析:
1、(2021·全国甲卷·T14)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将( )
A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大
【答案】D
【解析】
设PQ的水平距离为L,由运动学公式可知
可得
可知时,t 有最小值,故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。
故选D。
2、(2019·全国 = 3 \* ROMAN III卷·T20)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板开始受到水平外力F的作用,在t=4s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取g=10m/s2.由题给数据可以得出
A. 木板的质量为1kg
B. 2s~4s内,力F的大小为0.4N
C. 0~2s内,力F的大小保持不变
D. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
【答案】AB
【解析】结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动,它们之间的摩擦力为静摩擦力,此过程力F等于f,故F在此过程中是变力,即C错误;2-5s内木板与物块发生相对滑动,摩擦力转变为滑动摩擦力,由牛顿运动定律,对2-4s和4-5s列运动学方程,可解出质量m为1kg,2-4s内的力F为0.4N,故A、B正确;由于不知道物块的质量,所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.
3、(2017·全国 = 3 \* ROMAN III卷·T25)如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg,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=4 kg,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=3 m/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=10 m/s2。求
(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。
【答案】(1)1 m/s (2)1.9 m
【解析】(1)对A受力分析,根据牛顿第二定律得:μ1mAg=mAaA
代入数据解得:aA=5m/s2,方向向右,
对B分析,根据牛顿第二定律得:μ1mBg=mBaB
代入数据解得:aB=5m/s2,方向向左。
对木板分析,根据牛顿第二定律得:μ1mBg﹣μ1mAg﹣μ2(m+mA+mB)g=ma1
代入数据解得:a1=2.5m/s2,方向向右。
当木板与B共速时,有:v=v0﹣aBt1=a1t1,
代入数据解得:t1=0.4s,v=1m/s,
(2)此时B相对木板静止,突变为静摩擦力,A受力不变加速度仍为5m/s2,方向向右,
对B与木板受力分析,有:μ1mAg+μ2(m+mA+mB)g=(m+mB)a2
代入数据解得:a2=,方向向左,
当木板与A共速时有:v′=v﹣a2t2=﹣v+aAt2:
代入数据解得:t2=0.3s,v′=0.5m/s。
当t1=0.4s,xB=×0.4m=0.8m,x木=×0.4m=0.2m
LB板=xB﹣x木=0.8m﹣0.2m=0.6m,
对A,向左,xA=×0.4m=0.8m,
LA1板=xA+x木=0.8m+0.2m=1m,
当t2=0.3s,对A,向左,xA1=×0.3m=m,
对木板,向右,x木1=×0.3m=m
LA2板=xA1+x木1=m=0.3m,
可知AB相距L=LB板+LA1板+LA2板=0.6+1+0.3m=1.9m。
答:(1)B与木板相对静止时,木板的速度为1m/s;
(2)A、B开始运动时,两者之间的距离为1.9m。
四、名校高考最
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