1、- 1 -专题一 力与直线运动 第 3 讲 牛顿运动定律及其应用1.(2016海南高考)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力 F 的作用,其下滑的速度时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在 05s、510s、1015s 内 F 的大小分别为F1、F 2和 F3,则 ( )A.F1F3C.F1F3 D.F1=F3【解析】选 A。对物体的受力分析如图所示。根据 v -t 图象可以知道,在 05s 内加速度为 a1=0.2m/s2,方向沿斜面向下,根据牛顿第二定律:mgsin-f-F 1=ma1,则:F1=mgsin-f-0.2m;在 510s 内,加速度 a2=0,根据
2、牛顿第二定律:mgsin-f-F2=ma2,则:F 2=mgsin-f;在 1015s 内加速度为 a3=-0.2m/s2,方向沿斜面向上,根据牛顿第二定律:f+F 3-mgsin=ma 3,则:F 3=mgsin-f+0.2m。故可以得到:F 3F2F1,故选项 A 正确。2.(多选)(2015全国卷)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢,当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小为 F;当机车在西边拉着车厢以大小为 a 的加速度向西行驶时,P 和 Q 间的拉力大小仍为 F,不计车厢与铁轨间的摩23擦,每节车
3、厢质量相同,则这列车厢的节数可能为 ( )A.8 B.10C.15 D.18【解析】选 B、C。设 P 在东,Q 在西,当机车向东加速行驶时,对 P 以西的所有车厢应用牛顿第二定律 F=m西 a,当机车向西加速行驶时,对 Q 以东的所有车厢应用牛顿第二定律 F=m 东 a,两式相比可得 m 西 m 东23=23,所以这列车厢的节数只能为 5 的整数倍,B、C 两项符合要求,A、D 两项不符合题意。3.(多选)(2015全国卷)如图甲,一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运动的 v -t 图线如图乙所示。若重力加速度及图中的 v0、v 1、t 1均为已知量,则可求出 ( )- 2 -A.斜面
4、的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度【解析】选 A、C、D。物块在上滑过程中有 mgsin+mgcos=ma 1,v0=a1t1;在下滑过程中有 mgsin-mgcos=ma 2,v1=a2(2t1-t1),由以上方程可以求出 和 ,但不能求出物块的质量 m,故 A、C 正确,B 错误;由图象可得物块上滑的最大位移为 x= v0t1,则上滑的最大高度为 hmax=xsin= v0t1sin,故选项 D12 12正确。4.(2015海南高考)如图,一充电后的平行板电容器的两极板相距 l。在正极板附近有一质量为 M、电荷量为 q(q0)的粒子;在负极板附近有另一质量为 m、电荷量为-q 的粒子。在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动。已知两粒子同时经过一平行于正极板且与其相距l 的平面。25若两粒子间相互作用力可忽略,不计重力,则 Mm 为 ( )A.32 B.21C.52 D.31【解析】选 A。因为 x= at2,所以 = = ;根据牛顿第二定律可得 a= ,因此 = = ,故选 A。12 ax23 q Ma32
