:2020版高三物理一轮复习5年真题分类 2020年高考真题汇编 专题3 牛顿运动定律 Word版含解析 - 副本

专题3牛顿运动定律

1．（2012上海卷）．如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图为（）

答案：A

解析：对于A、B整体，根据牛顿第二定律可知共同沿斜面下滑的加速度为a=gsinθ，隔离滑块B，由于摩擦力只能与接触面相切，所以CD错；由于B有水平向左的加速度分量，所以A对B的摩擦力必须水平向左，即A正确。

2．（2012北京高考卷）摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米．电梯的简化模型如图所示．考虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间t变化的，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a─t图像如图所示．电梯总质量m=2。0×103kg．忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2．

（1）求电梯在上升过程中受到的最大拉力F1和最小拉力F2；

（2）类比是一种常用的研究方法．对于直线运动，教科书中讲解了由υ─t图像求位移的方法．请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a─t图像，求电梯在第1s内的速度改变量Δυ1和第2s末的速率υ2；

（3）求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率P；再求在0─11s时间内，拉力和重力对电梯所做的总功W．

解析：

（1）由牛顿第二定律，有F-mg=ma

由a─t图像可知，F1和F2对应的加速度分别是a1=1。0m/s2，a2=-1。0m/s2

F1=m(g+a1)=2。0×103×(10+1。0)N=2。2×104N

F2=m(g+a2)=2。0×103×(10-1。0)N=1。8×104N

（2）类比可得，所求速度变化量等于第1s内a─t图线下的面积

Δυ1=0。50m/s

同理可得，Δυ2=υ2-υ0=1。5m/s

υ0=0，第2s末的速率υ2=1。5m/s

（3）由a─t图像可知，11s~30s内速率最大，其值等于0~11s内a─t图线下的面积，有

υm=10m/s

此时电梯做匀速运动，拉力F等于重力mg，所求功率