20xx备考-名校解析物理分类汇编20xx1--c单元牛顿运动定律

20xx备考-名校解析物理分类汇编20xx1--c单元牛顿运动定律内容摘要：

5m/s2，小物块与传送带共速时，所用的时间 t= 14 0va=1s， 运动的位移 △x=12at2= 51 2m=＜ L2m=6m； 故小物块与传送带达到相同速度后以v0=5m/s 的速度匀速运动到 B，然后冲上光滑圆弧轨道． 据题，物块恰好达 N点，故由重力提供向心力，则有： mg=m2Nvr， 由机械能守恒定律得：12m2cv=mg（ 2r） +12m2v， 解得： r= （ 2）设在距 A 点 x1处将小物块轻放在传送带上，恰能到达圆心右侧的 M 点，由能量守恒得：μmg （ Lx1） =mgh， 代入数据解得： x1=； 设在距 A 点 x2 处将小物块轻放在传送带上，恰能到达右侧圆心高度，由能量守恒得： μmg（ Lx2） =mgR， 代入数据解得： x2=7m 则：能到达圆心右侧的 M 点，物块放在传送带上距 A 点的距离范围 7m≤x≤ ； 同理，只要过最高点 N 同样也能过圆心右侧的 M 点，由（ 1）可知， x3= 则： 0≤x≤ ． 故小物块放在传送带上放在传送带上距 A 点的距离范围为： 7m≤x≤ 和 0≤x≤ 【思路点拨】 （ 1）先研究小物块在传送带上的运动过程：由牛顿第二定律和速度时间公式结合，求出小物块与传送带共速时所用的时间，由速度位移公式求出物块相对于地的位 移，判断出物块的运动情况，确定出物块到达 B 端的速度．物块恰好到达 N 点，由重力提供向心力，可求得 N 点的速度，再由机械能守恒列式，即可求出半径 r． （ 2）设在距 A 点 x1处将小物块轻放在传送带上，恰能到达圆心右侧的 M 点，由能量守恒求出 x1，设在距 A 点 x2处将小物块 轻放在传送带上，恰能到达右侧圆心高度，由能量守恒求出x2，即可得到 x 的范围，同理，只要过最高点 N 同样也能过圆心右侧的 M 点，再求得 x 的范围 ． 理卷（解析） 2020 届河北省邯郸市高三 1 月质检（ 202001） word 版】 15． (13 分 ) 如图，边长 L= m 的正方形 abcd 区域（含边界）内，存在着垂直于区域的横截面（纸面）向外的匀强磁场，磁感应强度 B= 102T。 带电平行金属板 MN、 PQ 间形成了匀强电场 E（不考虑金属板在其它区域形成的电场）， MN 放在 ad 边上，两板左端 M、 P 恰在 ab 边上，两板右端 N、 Q 间有一绝缘挡板 EF。 EF 中间有一小孔 O，金属板长度、板间距、挡板长度均为 l= m。 在 M 和 P 的中间位置有一离子源 S， 能够正对孔 O不断发射出各种速率的带正电离子，离子的电荷量均为 q= l019 C，质量均为 m= l026 kg。 不计离子的重力，忽略离子之间的相互作用及离子打到金属板或挡板上后的反弹。 15 （ l）当电场强度 E=104N/C 时，求能够沿 SO 连线穿过孔 O 的离子的速率。 （ 2）电场强度取值在一定范围时，可使沿 SO 连线穿过 O 并进入磁场区域的离子直接从bc 边射出，求满足条件的电场强 度的范围。 【答案】【知识点】 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力． C2 D4 K3 【答案解析】（ 1） 10 /ms （ 2）CNECN / 解析 ： （ 1）穿过孔 O 的离子在金属板间需满足 EqBqv 0 代入数据得 smv / 50  （ 2） 穿过孔 O 的离子在金属板间仍需满足 EqqvB 离子 穿过孔 O 后在磁场中做匀速圆周运动，有 rvmqvB 2 由以上两式子得 mrqBE 2 从 bc 边射出的离子，其临界轨迹如图①，对于轨迹半径最大，对应的电场强度最大，由几何关系可得 mlr  由此可得CNE / 31  从 bc 边射出的离子，轨迹半径最小时，其临界轨迹如图②，对应的电场强度最小，由几何关系可得 Llr 22 2 所以 mr  由此可得CNE / 22  16 所以满足条件的电场强度的范围为： CNECN /32  【思路点拨】 （ 1）由平衡条件可以求出离子速度．（ 2）作出粒子运动轨迹，由平衡条件、牛顿第二定律求出电场强度．本题考查了求离子的速率、电场强度，分析清楚离子运动过程、应用平衡条件、牛顿第二定律即可正确解题，分析清楚离子运动过程、作出其运动轨迹是正确解题题的前提与关键． 【物理卷（解析） 2020 届福建 省厦门市高三上学期质检检测（ 202001） WORD 版】 17。 〔 14分）如图所示 ,水平传送带在电动机带动下以速度1 2/v m s勻速运动，小物体 P、 Q 质 量分别为 和 ， t 二 0 时刻 P 放在传送带 中点处由静止释放。 已知 P 与传送带间的动摩擦因数为 ，传送带水平部分两端点间的 距离为 4m，不计定滑轮责量及摩擦， P 与定滑轮间的绳水平，取210 /g m s。 11〉判断 P 在传送带上的运动 方向并求其加速度大小； 〔 2〉求 P 从开始到离开传送带水平端点的过程中，与传送带间因摩擦产生的热量； 〈 18〉 求 P 从开始到离开传送带水平端点的过程中，电动机多消耗的电能。 【答案】【知识点】 功能关系；牛顿第二定律． C2 E6 【答案解析】 （ 1） 4m/s2；（ 2） 4J；（ 3） 2J． 解析 ： ：（ 1） P 释放后受到向右的摩擦力，大小为： f=μmg=2=1N ； Q 对 P 的拉力为 F=Mg=10=3N ； 由 PQ 为整体，受到的合力为 F 合 =Ff=31=2N； 则由牛顿第二定律可知，加速度 a=22 4/ msmM 合（ 2） P 到达左侧时，位移为x=2m；用时 t=2 2 2 14x sa 则物体与传送带间的相对位移 x 相 =2+vt=2+21=4m ；则产生的热量 Q=fx 相 =14=4J ； 17 （ 2）由能量守恒定律可知，电动机多消耗的能量等于传送带克服摩擦力所做的功； 故多消耗的电能 E=fvt=121=2J ； 【思路点拨】 （ 1）以整体沿绳为研究对象，根据受力分析由牛顿第二定律可求得加速度；（ 2）摩擦力与相对位移的乘积为产生的热量；根据相对运动关系求出相对位移即可．（ 3） 由能量守恒定律可知多消耗的电能等于克服摩擦力所做的功．本题考查功能牛顿第二定律及功能关系，要注意正确掌握功能的转化关系，明确热量等于摩擦力与相对位移的乘积． 【物理卷（解析） 2020 届福建省厦门市高三上学期质检检测（ 202001） WORD 版】 15〈 10分 )水上滑梯可简化成如图所示的模型，斜槽和水平槽 A B 平滑连接，倾角 θ =370. AB 间距1 ,BC 间 距2 ， BC面与水面的距离，人与 AB、 BC 间的摩擦均忽略不计。 取重力加速度210 /g m s。 一同学 从滑梯顶端 4 点无初速地自由滑下，求： (1)该同学沿斜槽 AB 下滑时得到加速度大小。 (2)该同学从 A 点开始至落到水面的时间。 【答案】【知识点】 牛顿第二定律；平抛运动． C2 D3 【答案解析】 （ 1） 6m/s2 （ 2） 解析 ： （ 1）该同学沿斜槽 AB 下滑过程中，受重力和斜槽的支持力，由牛顿第二定律有： mgsinθ=ma 可得： a=gsinθ=10sin 37176。 =6m/s 2 （ 2）由 A 到 B 的过程中设时间为1t ，有21112s at 可得 1  1Bv at 得 9/Bv m s 由 B 到 C 该同学做匀速直线运动，设时间为2t ，有22 Bsv 18 由 C 点到落入水面做平 抛运动，设时间为3t ，有 2312h gt 得 3  从 A 点开始至落到水面的时间1 2 3 t t t s    【思路点拨】 （ 1）对该同学进行受力分析，根据牛顿第二定律可求出下滑时的加速度；（ 2）从 C 点滑出时，该同学做平抛运动，可以根据高度求出运动的时间， 从而求得总时间。 ． 【物理卷（解析） 2020 届福建省泉州五校高三联考（ 202001）】 19．（ 13 分）如图甲所示，水平直线 MN 下方有竖直向上的匀强电场，场强CNE /1010 4 。 现将一重力不计、比荷kgcmq /106的正电荷从电场中的 O 点由静止释放，经过st 50 101 后，通过 MN 上的 P 点进入其上方的匀强磁场。 磁场方向垂直于纸面向外，以电荷第一次通过MN 时开始计时，磁感应强度按图乙所示规律周期性变化。 （ 1）求电荷进入磁场时的速度 v0； （ 2）求图乙中st 5102 时刻电荷与 P 点的距离； （ 3）如果在 P 点右方 d＝ 105 cm 处有一垂直于 MN 的足够大的挡板，求电荷从 O 点出发运动到挡板所需的时间。 【答案】【知识点】 带电粒子在匀强磁场中的运动；牛顿第二定律；向心力；带电粒子在匀强电场中的运动． C2 D4 I3 K3 【答案解析】 （ 1） π10 4m/s．（ 2） 20cm．（ 3） 10 4s． 解析 ： （ 1）电荷在电场中做匀加速直线运动，则 Eq ma 00v at 代入数据解得40 π 10 m/sv  （ 2）当 时，电荷运动的半径 1 π T20B 01 m =20 c mmvr Bq 51 12π 4 10 smT Bq    19 周期 当2 πT10B时，电荷运动的半径02 2 10 cmmvr Bq 周期 故电荷从 0t时刻开始做周期性运动，其运动轨迹如图所示。 52 10 s时刻电荷先沿大圆轨迹运动四分之一个周期再沿小圆轨迹运动半个周期，与 P 点的水平距离为1 20cmr  （ 3）电荷从 P点开始，其运动的周期为56 10 sT ，根据电荷的运动情况可知，电荷每 一个周期向右沿 PN运动的距离为 40 cm，故电荷到达挡板前运动的完整周期数为 2 个，沿 PN 运动的距离 s=80 cm，最后 25 cm 的距离如图所示 PN 设正电荷以 角撞击到 挡板上，有 12cos 25 cmrr （ 1 分） 解得c os , 60  即（ 1 分） 故电荷从 O点出发运动到挡板所需的总时间 0 1 21 302 4 360t t T T T    总 解得4= 10 st 总 522π 2 10 smT Bq    20 【思路点拨】 （ 1）电荷在电场中做匀加速直线运动，根据运动学公式和牛顿第二定律结合可求出电荷进入磁场时的速度 v0．（ 2）电荷进入磁场后做匀速圆周运动，分别求出电荷在磁场中运动的半径和周期，画出轨迹，由几何关系求出 t=210 5s 时刻电荷与 P 点的水平距离． （ 3）电荷在周期性变化的磁场中运动，根据周期性分析电荷到达档板前运动的完整周期数，即可求出荷沿 MN 运动的距离．根据电荷挡板前的运动轨迹，求出其运动时间，即得总时 间．本题是带电粒子在电场和磁场中运动的问题，电荷在电场中运动时，由牛顿第二定律和运动学公式结合研究是最常用的方法，也可以由动量定理处理．电荷在周期性磁场中运动时，要抓住周期性即重复性进行分析，根据轨迹求解时间． 【物理卷（解析） 2020 届福建省泉州五校高三联考（ 202001）】 17．（ 10 分）某游乐场过山车模型简化为如图所示，光滑的过山车轨道位于竖直平面内，该轨道由一段斜轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为 R。 可视为质点的过山车从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。 （ 1）若要求过山车能通过圆形轨道最高点，则过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度 h于少要多少。 （ 2）考虑到游客的安全，要求全过程游客受到的支持力不超过自身重力的 7 倍，过山车初始位置相对于圆形轨道底部的高度 h 不得超过多少。 【答案】【知识点】 机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力． C2 D4 E3 【答案解析】 （ 1） ．（ 2） h 不得超过 3R． 解析 ： （ 1）设过山车总质量为 M，从高度 h1处开始下滑，恰能以 v1过圆周轨道最高点。 在圆周轨道最高点有： RvMMg 21 „„„„„„① 运动过程机械能守恒： 211 212 MvMgRMgh „„„„② 由。