最新6年高考4年模拟分类汇编：牛顿运动定律

最新6年高考4年模拟：牛顿运动定律

第一部分 六年高考题荟萃

2010年高考新题

1．2010·全国卷Ⅰ·15如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、

a2。重力加速度大小为g。则有

A．a1?g，a2?g B．a1?0，a2?g C．a1?0，a2?【答案】C

【解析】在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。对1物体受重力和支持力，mg=F,a1=0. 对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律a?m?Mm?Mg D．a1?g，a2?g MMF?MgM?m?g MM【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力。

2. 2010·福建·16质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦 因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m／s2， 则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为

A.18m B.54m C.72m D.198m 答案：B

3．2010·上海物理·5将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体

（A）刚抛出时的速度最大 （B）在最高点的加速度为零

（C）上升时间大于下落时间 （D）上升时的加速度等于下落时的加速度 【解析】a上?g?根据h?

ff，a下?g?，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D错误； mm12gt，上升时间小于下落时间，C错误，B也错误，本题选A。 2

本题考查牛顿运动定律和运动学公式。难度：中。 4．2010·海南物理·3下列说法正确的是

A．若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零 B．若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动 C．若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动 D．若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动 【答案】D

【解析】物体运动速率不变但方向可能变化，因此合力不一定为零，A错；物体的加速度均匀增加，即加速度在变化，是非匀加速直线运动，B错；物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不可确定，C错；若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，D对。

5．2010·海南物理·6在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止．现将该木板改置成倾角为45°的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑．若小物块与木板之间的动摩擦因数为?．则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为

2???1??A．1??

B．1?2?

C．2?? D．2? 【答案】A

t?v0【解析】木板水平时，小物块的加速度

a1??g，设滑行初速度为v0，则滑行时间为

?g；

asin45???mgcos45?(1??)木板改成后，小物块上滑的加速度

2?mgm?2g2，滑行时间

t??v0a?v0t?a12??)2g??2(1?，因此ta21??，A项正确。

6．2010·海南物理·8如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹自由落体处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为

A．加速下降 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降 【答案】BD

【解析】木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压

力时，表明系统有向上的加速度，是超重，BD正确。

7．2010·海南物理·12雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越大：此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的?次方成正比(1≤?≤2)．假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都_______（填“加速”、“减速”或”匀速”）下落．______（填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面时，______（填“大”或“小”）雨滴的速度较小． 【答案】匀速(2分) 大(1分) 小(1分)

【解析】由于雨滴受到的空气阻力与速度有关，速度越大阻力越大，因此最终当阻力增大到

?f?r与重力平衡时都做匀速运动；设雨滴半径为r，则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力，

4mg????r33而重力，由于1≤?≤2，因此半径大的匀速运动的速度大，先落地且落地速

度大，小雨滴落地速度小。

8. 2010·福建·22如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。已知A

的质量mA和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数?1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数?2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求 （1）物体A刚运动时的加速度aA (2)t=1.0s时，电动机的输出功率P；

（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？ 答案：

9．2010·海南物理·16图l中，质量为m的物

F/mg 块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为?＝0.2．在木板上施加一水平向右的拉力F，在0~3s内F的变化如图2所示，图中

2mgg?10m/sF以为单位，重力加速度．整个系统开始时静止．

1 2m 图

m F 0.4 0 1 1.5 2 图3 t/s

(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；

(2)在同一坐标系中画出0~3s内木板和物块的v?t图象，据此求0~3s内物块相对于木板滑过的距离。 【答案】（1）（2）

【解析】(1)设木板和物块的加速度分别为a和a?，在t时刻木板和物块的速度分别为

vt和vt?，

木板和物块之间摩擦力的大小为f，依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得

f?ma?

①

② ③ ④ ⑤

f??mg，当vt??vt

vt?2?vt?1?a?(t2?t1)F?f?(2m)a

vt2?vt1?a(t2?t1)

由①②③④⑤式与题给条件得

v1?4m/s,v1.5?4.5m/s,v2?4m/s,v3?4m/s ?v?2?4m/s,v3?4m/s

⑦

⑥

v/(m?s-1) 4.5 4 ?s木板 对于木板的距离等于木板和物块v?t图线下的面积之差，即图中带阴影的四

2 边形面积，该四边形由两个三角形组成，上面的三角形面积为0.25(m)，下面的物块 (2)由⑥⑦式得到物块与木板运动的v?t图象，如右图所示。在0～3s内物块相三角形面积为2(m)，因此

0

⑧

1 1.5 2 3 t/s

?s?2.25m

2009年高考题

一、选择题

1.（09·全国卷Ⅱ·15）两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为 （ B ）

A．

11和0.30s B．3和0.30s C．和0.28s D．3和0.28s 33?v?t解析：本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据a?得3a甲?a乙,根据牛顿第二定律有

m甲F1F?,得?3,由m甲3m乙m乙a乙?41?10m/s2?,得t=0.3s,B正确。 0.40.4?t

2.（09·上海·7）图为蹦极运动的示意图。弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连。运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然

后弹起。整个过程中忽略空气阻力。分析这一过程，下列表述正确的是 （ B ）

①经过B点时，运动员的速率最大 ②经过C点时，运动员的速率最大 ③从C点到D点，运动员的加速度增大 ④从C点到D点，运动员的加速度不变 A．①③ B．②③ C．①④

D．②④

3.（09·上海·46）与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。当此电动车达到最大速度时，牵引力为 N,当车速为2s/m时，其加速度为 m/s2(g=10m m/s2)

规格

车型 整车质量 最大载重

14电动自行车

40Kg 120 Kg

后轮驱动直流永磁铁电机

额定输出功率 额定电压 额定电流

200W 48V 4.5A

答案：40：0.6

4.（09·宁夏·20）如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对

运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为 （ BC ）

A.物块先向左运动，再向右运动

B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动 C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动 D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零

5.（09·广东物理·8）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正） （ A ）

解析：由图可知，在t0-t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2-t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0-t1时间内向下加速，t1-t2阶段匀速运动，t2-t3阶段减速下降，A正确；BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项t0-t1内超重，不符合题意。

6.（09·江苏物理·9）如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有 （ BCD ）

A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大 B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大 C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大 D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大

解析：处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图，F1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为a时，对Ａ有F?F1?ma，对Ｂ有F1?ma，得F1?F，在整个过程中Ａ的合力（加速度）一直2减小而Ｂ的合力（加速度）一直增大，在达到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于Ｂ的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于Ｂ的合力（加速度）。两物体运动的v-t图象如图，tl时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，Ａ速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加，tl时刻之后拉力依然做正功，即加速度相等时，系统机械能并非最大值。

7.（09·广东理科基础·4）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工 人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽

略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取lOm／s2) （ B ）

A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N

解析：对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有F?mg?ma,得绳子的拉力大小等于

F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得Mg?F?FN,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的 压力为490N.B对。

8.（09·广东理科基础·15）搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，

大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则 （ D ）

A．al=a2 B．a12al

解析：当为F时有a1?知a2?2a1，D对。

9.（09·山东·17）某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x（ B ）

F?f2F?f2F?2f?ff??2a1?，可，当为2F时有a2?mmmm表示物体的位移）四个选项中正确的是

解析：由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s-4s做正方向匀加速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s-6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s-8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析B正确。 考点：v-t图象、牛顿第二定律

提示：在v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，加速度恒定，受力恒定。 速度——时间图象特点：

①因速度是矢量，故速度——时间图象上只能表示物体运动的两个方向，t轴上方代表的“正方向”，t轴下方代表的是“负方向”，所以“速度——时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况，如果做曲线运动，则画不出物体的“位移——时间”图象；

②“速度——时间”图象没有时间t的“负轴”，因时间没有负值，画图要注意这一点； ③“速度——时间”图象上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；

④“速度——时间”图象上表示速度的图线与时间轴所夹的“面积”表示物体的位移。 10.（09·山东·18）2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道，在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判

轨道2

断正确的是 （ BC ） A．飞船变轨前后的机械能相等

B．飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态

C．飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度

D．飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

解析：飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以A不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天员出舱前后都处于失重状态，B正确。飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时，根据T?Q 轨道1 P

地球 2??可知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度

大于同步卫星运动的角速度，C正确。飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相等，D不正确。 考点：机械能守恒定律，完全失重，万有引力定律

提示：若物体除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)不做功，且其他力做功之和不为零，则机械能不守恒。

根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量等状态量。

Mm2?2MmMmv2GMr32)r得T?2?由G2?m得v?，由G2?m(，由G2?m?rrTrrrrGM得??MmGMG?man可求向心加速度。 ，23rr11.（09·山东·22）图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角为30°，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为

3。木箱在轨道端时，自动装6货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻

弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸下，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。下列选项正确的是 （ BC ） A．m＝M

B．m＝2M

C．木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度

D．在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能 解析：受力分析可知，下滑时加速度为g??gcos?，上滑时加速度为g??gcos?，所以C正确。设下滑的距离为l，根据能量守恒有?(m?M)glcos???Mglcos??mglsin?，得m＝2M。也可以根据除了重力、弹性力做功以外，还有其他力(非重力、弹性力)做的功之和等于系统机械能的变化量，B正确。在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确。

考点：能量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿第二定律，受力分析 提示：能量守恒定律的理解及应用。

12.（09·安徽·17）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这 两个过程，如图所示。那么下列说法中正确的是 （ C ） A. 顾客始终受到三个力的作用 B. 顾客始终处于超重状态

C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下

解析：在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下。

13.（09·安徽·18）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abcd，顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电荷量相等，如图所示。若将一个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子

mg FN a f 将沿着对角线bd往复运动。粒子从b点运动到d点的过程中 （ D ）

A. 先作匀加速运动，后作匀减速运动 B. 先从高电势到低电势，后从低电势到高电势 C. 电势能与机械能之和先增大，后减小

D. 电势能先减小，后增大

解析：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A错；由等量正电荷的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线O点的电势最高，所以从b到a，电势是先增大后减小，故B错；由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电势能与机械能的和守恒，C错；由b到O电场力做正功，电势能减小，由O到d电场力做负功，电势能增加，D对。 二、非选择题

14.（09·山东·24）（15分）如图所示，某货场而将质量为m1=100 kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B，长度均为l=2m，质量均为m2=100 kg，木板上表面与轨道末端相切。

货物与木板间的动摩擦因数为?1，木板与地面间的动摩擦因数?=0.2。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10 m/s2）

（1）求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

（2）若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求?1应满足的条件。

（3）若?1=0。5，求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

解析：（1）设货物滑到圆轨道末端是的速度为v0，对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，mgR?a b O cc

d 12m1v0①设货物在轨道末端所受支持力的大小为FN,根据牛顿第二定律得，22v0FN?m1g?m1②

R联立以上两式代入数据得FN?3000N③

根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N，方向竖直向下。 （2）若滑上木板A时，木板不动，由受力分析得?1m1g??2(m1?2m2)g④ 若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得?1m1g??2(m1?m2)g⑤ 联立④⑤式代入数据得?????1?0.6⑥。

（3）?1?0.5，由⑥式可知，货物在木板A上滑动时，木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为a1，由牛顿第二定律得?1m1g?m1a1⑦

22设货物滑到木板A末端是的速度为v1，由运动学公式得v1?v0??2a1l⑧

联立①⑦⑧式代入数据得v1?4m/s⑨

设在木板A上运动的时间为t，由运动学公式得v1?v0?a1t⑩ 联立①⑦⑨⑩式代入数据得t?0.4s。

考点：机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析

15.（09·安徽·22）（14分）在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃 了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg，吊椅的质量为15kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g?10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度a?1m/s上升时，试求 （1）运动员竖直向下拉绳的力； （2）运动员对吊椅的压力。 答案：440N，275N

解析：解法一:(1）设运动员受到绳向上的拉力为F，由于跨过定滑轮的两段绳子拉 力相等，吊椅受到绳的拉力也是F。对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有： F F 2a

2F-?m人?m椅?g??m人?m椅?a

F?440N

由牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力

(m人+m椅)g F??440N

F F （2）设吊椅对运动员的支持力为FN，对运动员进行受力分析如图所示，则有：

F?FN-m人g?m人a FN?275N

(m人+m椅)g a

由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N

解法二:设运动员和吊椅的质量分别为M和m；运动员竖直向下的拉力为F，对吊椅的压力大小为FN。

根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F，吊椅对运动员的支持力为FN。分别以运动员和吊椅为研究对象，根据牛顿第二定律

F?FN-Mg?Ma ① F?FN?mg?ma ②

由①②得 F?440N FN?275N

16.（09·江苏·13）（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m =2㎏，动力系统提供的恒定升力F =28 N。试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s。

（1）第一次试飞，飞行器飞行t1 = 8 s 时到达高度H = 64 m。求飞行器所阻力f的大小； （2）第二次试飞，飞行器飞行t2 = 6 s 时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3 。 解析：

（1）第一次飞行中，设加速度为a1 匀加速运动H?2

12a1t1 2由牛顿第二定律F?mg?f?ma1 解得f?4(N)

（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1 匀加速运动s1?12a1t2 2设失去升力后的速度为a2，上升的高度为s2 由牛顿第二定律mg?f?ma2

v1?a1t2

v12 s2?2a2解得h?s1?s2?42(m)

（3）设失去升力下降阶段加速度为a3；恢复升力后加速度为a4，恢复升力时速度为v3 由牛顿第二定律 mg?f?ma3 F+f-mg=ma4

22v3v3且??h 2a32a4V3=a3t3 解得t3=

32(s)(或2.1s) 217.（09·海南物理·15）（9分）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以v0?12m/s的速度匀速行驶，其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以

2大小为a?2m/s的加速度减速滑行。在车厢脱落t?3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时

阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡车和车厢都停下后两者之间的距离。 解析：设卡车的质量为M，车所受阻力与车重之比为?；刹车前卡车牵引力的大小为F， 卡车刹车前后加速度的大小分别为a1和a2。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有

f?2?Mg?0 ①F??Mg?Ma1 ②?Mg?Ma ③3?Mg?Ma2 ④

设车厢脱落后，t?3s内卡车行驶的路程为s1，末速度为v1，根据运动学公式有

1s1?v0t?a1t2 ⑤

2v1?v0?a1t ⑥

v12?2a2s2 ⑦

式中，s2是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为s,，有

2v0?2as ⑧

卡车和车厢都停下来后相距

?s?s1?s2?s ⑨

由①至⑨式得

2v042?s???v0t?at2 ○10

3a33带入题给数据得

?s?36m ○11

评分参考：本题9分。①至⑧式各1分，○11式1分

18.（09·上海物理·22）（12分）如图A．，质量m＝1kg的物体沿倾角?＝37?的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图B．所示。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数?；（2）比例系数k。 （sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2）

1 解析：（1）对初始时刻：mgsin?－?mgcos?＝ma0 ○1式， 由图读出a0=4m/s2代入○

gsin?－ma0解得：?＝ ＝0.25；

gcos?2 （2）对末时刻加速度为零：mgsin?－?N－kvcos?＝0 ○

又N＝mgcos?＋kvsin? 由图得出此时v=5 m/s

mg（sin?－?cos?）

2式解得：k＝代入○ ＝0.84kg/s。

v（?sin?＋cos?19.（09·广东物理·20）（17分）如图20所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定一对平行带电极板，极板间形成匀强电场E。长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦

因数?=0.05（设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同）。B与极板的总质量mB=1.0kg.带正电的小滑块A质量mA=0.60kg，其受到的电场力大小F=1.2N.假设A所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻，小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度vA=1.6m/s向左运动，同时，B（连同极板）以相对地面的速度vB=0.40m/s向右运动。问（g取10m/s2）

（1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？

（2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？从t=0时刻至A运动到b点时，摩擦力对B做的功为多少？

解析：?由牛顿第二定律F?ma有 A刚开始运动时的加速度大小aA?F?2.0m/s2 方向水平向右 mAB刚开始运动时受电场力和摩擦力作用 由牛顿第三定律得电场力F?F?1.2N 摩擦力f??(mA?mB)g?0.8N

'F'?fB刚开始运动时的加速度大小aB??2.0m/s2方向水平向左

mB?设B从开始匀减速到零的时间为t1，则有t1?此时间内B运动的位移sB1?vB?0.2s aBvBt1?0.04m 2t1时刻A的速度vA1?vA?aAt1?1.2m/s?0，故此过程A一直匀减速运动。 此t1时间内A运动的位移sA1?(vA?vA1)t1?0.28m

2

此t1时间内A相对B运动的位移s1?sA1?sB1?0.32m 此t1时间内摩擦力对B做的功为w1??f?sB1??0.032J

t1后，由于F?f，B开始向右作匀加速运动，A继续作匀减速运动，当它们速度相等时A、B相距最远，设此过程运动时间为t2，它们速度为v，则有

对A 速度v?vA1?aAt2

'F'?f对B 加速度aB1??0.4m/s2

mB 速度v?aB1t2

5 联立以上各式并代入数据解得v?0.2m/s t?0.s此t2时间内A运动的位移sA2?此t2时间内B运动的位移sB2(v?vA1)t2?0.35m 2vt?2?0.05m 2此t2时间内A相对B运动的位移s2?sA2?sB2?0.30m 此t2时间内摩擦力对B做的功为w1??f?sB2??0.04J 所以A最远能到达b点a、b的距离L为L?s1?s2?0.62m 从t=0时刻到A运动到b点时，摩擦力对B做的功为 wf?w1?w2??0.072J。

2008年高考题

1.(08宁夏理综20)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与 车顶相连.小球某时刻正处于如图所示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对 小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的 ( ) A.若小车向左运动,N可能为零  B.若小车向左运动,T可能为零 C.若小车向右运动,N不可能为  D.若小车向右运动,T不可能为零 答案 AB

解析 小球相对于斜面静止时,与小车具有共同加速度,如图甲、乙所示,向左的加速度最

大则T=0,向右的加速度最大则N=0,根据牛顿第二定律,合外力与合加速度方向相同沿水平方向,但速度方向与力没有直接关系.

2.（08全国Ⅱ19）一平行板电容器的两个极板水平放置,两极板间有一带电荷量不变的小油滴,小油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后,油滴以速率v匀速下降;若两极板间的电压为U,经一段时间后,小油滴以速率v匀速

上升.若两极板间电压为-U,小油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是

（ ）

C.3v、向下 

A.2v、向下  D.3v、向上 答案 C

B.2v、向上

解析 以油滴为研究对象,根据共点力平衡条件： 不加电压时,mg-kv=0

qU?0 dqU?kv＇?0 所加电压为-U时,mg+d所加电压为U时,mg+kv-由以上各式得:v＇=3v,方向竖直向下.

3.(08山东理综19)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示.设投放 初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终 保持图示姿态.在箱子下落过程中,下列说法正确的是 ( ) A.箱内物体对箱子底部始终没有压力

B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 答案 C

解析 因为下落速度不断增大,而阻力f ∝v,所以阻力逐渐增大,当f =mg时,物体开始匀速下落.以箱和物体

为整体：（M+m）g- f =（M+m）a,f增大则加速度a减小.对物体：Mg-N=ma,加速度减小,则支持力N增大.

所以物体后来受到的支持力比开始时要增大,不可能“飘起来”.

4.(08天津理综19)在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A, A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态.现对B加一竖直向下的 力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A

的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如上图所示,在此过程中 ( )

A.F1保持不变,F3缓慢增大 B.F1缓慢增大,F3保持不变 C.F2缓慢增大,F3缓慢增大  D.F2缓慢增大,F3保持不变 答案 C

解析 B的受力如图1所示,因为F和G的方向始终在竖直方向,当F增大时,F1′、F2′都缓慢增大,F1′=F1,

F2′=F2,所以F1、F2都缓慢增大.A物体受力如图乙所示.由图乙知F2sinθ=F3所以F3,缓慢增加 C对.

5.(08江苏7)如图所示,两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m 和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接（不计滑轮的质量和摩擦）, 分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置,再由静止释放,则在 上述两种情形中正确的有 ( ) A.质量为2 m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B.质量为m的滑块均沿斜面向上运动

C.绳对质量为m滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D.系统在运动中机械能均守恒

2

答案 BD

解析 因为斜面光滑,只有重力做功,机械能守恒.滑块不受沿斜面的下滑力.因为2mgsin 30°>mgsin 45°,

mgsin 30°<2mgsin 45°,所以两种情况质量为m的滑块均沿斜面向上运动.绳对m滑块的拉力等于该滑块 对绳的拉力.

6.(08广东1)伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开

始滚下,他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有 ( )

A.倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比 B.倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比

C.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D.斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时所需的时间与倾角无关 答案 B

解析 设斜面的长度为L,倾角为θ.倾角一定时,小球在斜面上的位移s=项A错误

小球在斜面上的速度v=gsinθ·t,故选项B正确；斜面长度一定时,小球到达底端时的速度v =2gLsin?,

1gsin?·t2,故选2小球到达底端时所需的时间t =故选项C、D错误.

2L,即小球到达底端时的速度及所需时间与倾角θ有关,

gsin?7.(08江苏3)一质量为M的探空气球在匀速下降.若气球所受浮力F始终保持不变, 气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样 速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为 ( ) A.2(M?F2FF) B.M?  C.2M? D. 0 ggg答案 A

解析 因阻力只与速率有关,以同样速率上升与下降所受阻力大小不变,设为f . 则下降时,F+f = Mg ①[来源:高考资源网] 上升时,F =（M-ΔM）g+f ② 由①②得ΔM=2(M?F). g2004-2007年高考题

题 组 一

一、选择题 1.(07

山

东

理

综

17)

下

列

实

例

属

于

超

重

现

象

的

是

( )

A.汽车驶过拱形桥顶端 B.荡秋千的小孩通过最低点 C.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上 D.火箭点火后加速升空 答案 BD

解析 汽车驶过拱形桥顶端时,加速度方向向下,属于失重现象;荡秋千的小孩通过最低点时,加速度方向向上,属于超重现象;跳水运动员被弹起后,只受重力作用,属于完全失重现象;火箭加速升空,加速度方向向上,属于超重现象. 2.(06( )

A.亚里士多德认为物体的自然状态是静止的.只有当它受到力的作用才会运动

B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因

C.牛顿认为力的真正效应总是改变物体的速度,而不仅仅是使之运动

D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将

保持这个速度继续运动下去 答案 A

解析 亚里士多德对运动的认识是错误的,力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动速度的原因.

3.(07江苏6)如图所示,光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块,其中两

广

东

1)

下

列

对

运

动

的

认

识

不

正

确

的

是

个质量为m的木块间用可伸长的轻绳相连,木块间的最大静摩擦力是μmg.现用

水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块,使四个木块以同一加速度运动,则轻绳对m的最大拉力为 ( ) A.

3?mg3?mg3?mg B. C. D. 3μmg 542答案 B

解析 以四个木块为研究对象,由牛顿第二定律得:F=6ma,绳的拉力最大时,m与2m间的摩擦力刚好为最大静摩擦力μmg,以2m为研究对象,则:F-μmg=2ma,对m有:μmg- T =ma,联立以上三式得:T=

3μmg. 44.(06四川理综21)质量不计的弹簧下端固定一小球.现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a(a

伸长分别为x1、x2；若空气阻力不能忽略且大小恒定,弹簧的伸长分别为x1′、x2′,

（ ）

B.x1′+x1

A.x1′+x1=x2′+x  C.x1′+x2′=x1+x2  答案 C

解析 若不计空气阻力,向上做匀加速直线运动,则由牛顿第二定律得：

kx1?mg?ma,x1?mg?ma kmg?ma k向下做匀加速运动,则由牛顿第二定律得：mg-kx2=ma,x2=

若考虑空气阻力,设为f ,小球向上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得：kx1′- mg- f =ma, x1′=

mg?mg?f

k小球向下做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得：

mg?f?ma

k2mg?2ma?f由上式得,x1+x1′=

k2mg?2ma?fx2+x2′=

kmg-kx2′- f =ma,x2′=

由此可得x1+x1 >x2+x2′,故A、B选项错误.[来源:Z.xx.k.Com] x1′+x2=x1+x2=

112mg,故C选项正确,D选项错误. k

5.(04

全国卷Ⅰ20)下列哪个说法是正确的

( )

A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 答案 B

解析 本题通过生活中的实例,考查同学们对超重和失重的理解,解答该题的关键是明确超重和失重的实质.产生超重(失重)的本质就是所处状态具有向上(向下)的加速度,题中A、B、C选项中所描述的都是平衡状态,B中上升和下落过程速度均向,处于失重状态,故选项B正确.

6．（05广东1）一汽车在路面上情况相同的公路上直线行驶,下面关于车速、惯性、质量和滑行( )

A.车速越大,它的惯性越大 C.车速越大,刹车后滑行的路程越长 惯性越大 答案 BC

解析 质量是惯性大小的量度,质量大,惯性大,B对.车速越大,其具有的能量越大,由功能关系可知,其运动的路程越长,C对.

7.(05全国卷Ⅱ14)如图所示,位于光滑固定斜面上的小物块,P受到一水平向右的推力F的 作用.已知物块P沿斜面加速下滑,现保持F的方向不变,使其减小,则加速度 ( ) A.一定变小 B.一定变大 C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变 答案 B

解析 设斜面倾角为α,由牛顿第二定定律得: mgsin α-Fcos α=ma 所以a=gsinα-

B.质量越大,它的惯性越大

D.车速越大,刹车后滑行的路程越长,所以

路

程

的

讨

论

,

正

确

的

是

Fcos? m由上式可知,F减小,其加速度一定变大.

8.(05北京春季理综20)如图所示,一个盛水的容器底部有一个小孔.静止时用手指堵住小 孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则 ( )

A.容器自由下落时,小孔向下漏水

B.将容器竖直向上抛出后,容器向上运动时,小孔向下漏水，容器向下运动时,小孔不向下漏水

C.将容器水平抛出后,容器在运动中小孔向下漏水 D.将容器斜向上抛出后,容器在运动中小孔不向下漏水 答案 D

解析 当容器自由落体时,水对容器底部无压力,且水和容器的运动情况相同,因此小孔不会漏水.

9.(04全国卷Ⅲ19)如图, 在倾角为α的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长 木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断 开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜 面下滑的加速度为 A.

( )

g3sinα  B.gsinα C.gsinα  D.2gsinα

22答案 C

解析 对猫受力分析如图(a)由平衡条件:Ff =mgsinα ① 对木板受力分析如图(b) 由牛顿第二定律:Ff′+2mgsinα=2ma ② 又由牛顿第三定律:Ff′=Ff ③ 由①②③得a = 二、非选择题

10.(06全国卷Ⅰ24)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送之间的动摩擦因数为μ.初始时,传送带与煤块都是静止的,现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度到达v0后,便以此速度做匀速运动.经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,相对于传送带不再滑动,求此黑色痕迹的长度.

2v0(a0??g) 答案 l =

2?a0g3gsinα 2 解析 根据“传送带上有黑色痕迹”可知,煤块与传送带之间发生了相对滑动,煤块的加速度

a小于传送带的加速度a0,根据牛顿第二定律,可得a=μg

设经历时间t,传送带由静止开始加速到速度等于v0,煤块则由静止加速到v,有v0=a0t v =at

由于a

此后,煤块与传送带运动速度相同,相对于传送带不再滑动,不再产生新的痕迹.

设在煤块的速度从0增加到v0的整个过程中,传送带和煤块移动的距离分别为s0和s,有s0=

12a0t?v0t＇ 22v0 s =,传送带上留下的黑色痕迹的长度 l =s0-s

2av(a??g) 由以上各式得l =00

2?a0g11.（07上海21）如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面

(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数 据.(重力加速度g =10 m/s)求:

t ( s ) v( m/s )

(1)斜面的倾角落 α

(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ (3) t =0.6 s 时的瞬时速度 v

2

20.0 0.0 0.2 1.0 0.4 2.0 ? ? 1.2 1.1 1.4 0.7 ? ?

答案 (1)α=30° (2)μ=0.2 (3)2.3 m/s

解析 (1)物体在光滑斜面上运动时,做匀速直线运动,由前三列数据可求物体在斜面上运动时的加速度,则

a1??v2.0?m/s2?5m/s2,在斜面上运动时重力的分力提供加速度,即:a1=gsinα,解?t0.4得:α=30°.

(1) 物体在水平面上做匀速直线运动,由后两列数据可求得物体在水平面上运动时的加速

度 a2=

?v0.7?1.1?m/s2??2m/s2.负号表示水平面上的加速度与物体运动速度方向相?t1.4?1.2反.

由a2=μg得:μ=

a22??0.2 g10设物体在斜面上运动时间为t ,则物体到达斜面末端的速度v1=a1t=5t ,然后物体又做匀速直线运动,又经

过(1.2-t ) s 速度变为1.1 m/s,则a1t-a2(1.2-t)=v2,

代入数据解得t =0.5 s ,则t＇=0.6 s时物体在水平面上,其速度v=a1t-a2(t＇-t )=5×0.5 m/s-2×0.1 m/s=2.3m/s .

12.(07上海19B) 固定光滑细杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小 环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律 如图所示,取重力加速度g=10 m/s.求小环的质量m;细杆与地面间的倾角α. 答案 (1)1kg (2)30° 解析 由v—t图象可解得：a=

2

v?0.5m/s2,前2 s内,由牛顿第二定律得:F-mgsinα=ma. t2s满足:F=mgsinα代入数据可解得：m=1 kg,α=30° [来源:高考资源网ZXXK]

13.(07江苏15) 直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角

θ1=45°.直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a =1.5 m/s时,悬索与竖直方向的夹角

θ2=14°.如果空气阻力大小不计,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g =10 m/s;

sin 14°≈0.242;cos 14°≈0.970)

答案 4.5×10kg

解析 直升机取水时,水箱受力平衡

T1sinθ1- f =0

①

3

2

2

T1cosθ1-mg=0 ② 由①②得f =mgtanθ1 ③ 直升机返回时,由牛顿第二定律

T2sinθ2- f =(m+M)a ④ T2cosθ2-(m+M)g=0 ⑤ 由③④⑤得,水箱中水的质量M=4.5×10kg

14.(06全国卷Ⅱ24)一质量为m =40 kg的小孩站在电梯内的体重计上.电梯从 t =0时刻由静止开始上升,在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.试问： 在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10 m/s. 答案 9 m

解析 由题图可知,在t =0到t1=2 s的时间内,体重计的示数大于mg,故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为f1,电梯及小孩的加速度为a1,由牛顿第二定律, 得f1-mg=ma1

2

3

① ②

在这段时间内电梯上升的高度h1=

12

a1t1 2

在t1到t2=5 s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动,速度为t1时刻电梯的速度,即

v1=a1t1 ③

在这段时间内电梯上升的高度 h2=v1(t2-t1)

④

在t2到t3=6 s的时间内,体重计的示数小于mg,故电梯应做向上的减速运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为f2,电梯及小孩的加速度为a2,由牛顿第二定律,得 mg-f2=ma2 ⑤ 在这段时间内电梯上升的高度 h3=v1(t3-t2)-

1a2(t3-t2)2 ⑥ 2电梯上升的总高度

h=h1+h2+h3 ⑦ 由以上各式和题文及题图中的数据,解得h=9 m

15.(04天津理综24)质量m=1.5 kg的物块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从水平面上A点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行,t=2.0 s停在B点,已知A、B两点间的距离s=5.0 m,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20.求恒力F多大.(g=10 m/s) 答案 F=15 N

解析 设撤去力F前物块的位移为s1,撤去力F时物块速度为v,物块受到的滑动摩擦力F1=μmg

对撤去力F后物块滑动过程应用动量定理得-F1t=0-mv

2

由运动学公式得 s-s1=

vt 2 对物块运动的全过程应用动能定理Fs1-F1s=0

由以上各式得F=

2?mgs

2s??gt2 代入数据得 F=15 N

题 组 二

一、选择题

1.(04广东综合能力测试32)如图所示,三个完全相同的物块,1、2、3放在水平桌上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同,现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在1和2上,用

1F2的外力沿水平方向作用在3上,使三者做加速运动,令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则

A.a1=a2=a3 B.a1=a2,a2 > a3 C.a1 > a2,a2 < a3 D.a1 > a2,a2 > a3 答案 C

解析 由牛顿定律F合=ma

( )

a1=

Fcos60???NFcos60???(mg?Fsin60?)?

mm13F??mg??F?2 =2mFcos60???NFcos60???(mg?Fsin60?)?

mma2=

13F??mg??F?2 =2m11F??FNF??mg22a3= ?mm比较上述三式可知a1 > a2,a2 < a3,故选C.

2.(04全国卷Ⅱ21)放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系,和物块速度v与时间t的关系如图所示,取重力加速度g=10 m/s.由此两图

2

线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为

（ ）

A.m=0.5 kg,μ=0.4 B.m=1.5 kg,μ=μ=0.2 答案 A

2 C.m=0.5 kg,μ=0.2 D.m=1 kg,15 解析 本题考查读图能力,即从图象中获取信息、筛选信息、利用信息解决问题的能力.正确理解图线表示的意义(特别是突变点表示的意义)是解答本题的关键.由图象可知,在4～6秒内,物体做匀速运动,此时F=2 N,由平衡条件知,2- f =0.在2～4秒内物体做匀加速运动,加速度a=2 m/s,此时F=3 N,由牛顿第二定律,2-μ=0.4. 故选项A正确.

3.(05全国14Ⅲ)如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F 方向 如图所示的力去推它,使它以加速度a向右运动,若保持力的方向不变而增 大力的大小,则 ( )

A.a变大 B.a不变 C.a变小 D.因为物块的质量未知,故不能确定a变化的趋势 答案 A

解析 本题考查加速度与受力分析,能力要求较低,属容易题.加速度由合力决定.设θ为力F与水平夹角,通过受力分析得F合=Fcosθ,知推力增大,加速度增大,本题容易忽略之处是桌面光滑,若考虑摩擦力的作用,则容易造成误判 .

2

3?f,f =μmg,可解得m=0.5 kg,m

4.(05全国卷Ⅰ14)一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为

速度.人对电梯底

部

的( )

压

力

1g,g为重力加3为

A.mg B.2mg

13 C.mg D.

4mg 3答案 D

解析 由牛顿第二定律得：F-mg=ma故F=

压力为

4mg时,由牛顿第三定律可知,人对电梯底部的34mg. 35.(04全国卷Ⅳ23)如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2.拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1 > F2,试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T.

答案 T?m1F2?m2F1

m1?m2 解析 本题属典型的连接体问题,主要考查牛顿第二定律的应用,整体法与隔离法结合应用

是解答本题的切入

点,设两物块一起运动加速度为a,则有F1-F2 =(m1 + m2)a ① 根据牛顿第二定律,对质量为 m1 的物块有 F1 – T =m1a ②

由①、②两式得T?m1F2?m2F1

m1?m26.(04全国卷Ⅰ25)一小圆盘静止在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央,桌

布的一边与桌的 AB 边重合,如图所示.已知盘与桌布间的动摩擦因数为μ1,

盘与桌面间的动摩擦因数为μ2.现突然以恒定加速度 a 将桌布抽离桌面.加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度 a 满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)

?12g 答案 a≥?2?1g

?2解析 由相对运动关系求解,取桌布为参考系,设桌长为L,则盘相对桌布的加速度为:a-μ

1

g,当盘与桌布分离时,盘相对桌布的位移为

L,所用时间为t,此时对地的速度为v.则2L1?(a??1g)t2 22再取地为参考系,若要盘不从桌面下则应满足:

v12at?2 ≤ L v=μ1gt 22?2g?12g由以上三式可得: a≥?2?1g

?27.(04上海5)物体B放在物体A上,A、B的上下表面均与斜面平行(如图),当 两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C向上做匀减速运动时 ( ) A.A受到B的摩擦力沿斜面方向向上 B.A受到B的摩擦力沿斜面方向向下

C.A、B之间的摩擦力为零 D.A、B之间是否存在摩擦力取决于A、B表面的性

质

答案 C

解析 因斜面光滑，且A、B表面平行，故A、B有相同的加速度a=gsinα.且初速度亦相

同，故A、B无相对运动趋势，故C正确.

第二部分 四年联考题汇编

2010届高三联考题 牛顿运动定律

题组一

一、选择题[来源:Ks5u.com]

1．北京西城区2010年高三理科综合练习在光滑水平面上放置两长度相同、质量分别为m1和m2的木板P、Q，在木板的左端各有一大小、形状、质量完全相同的物块a和b，木板和物块均处于静止状态。现对物块a和b分别施加水平恒力F1和F2，使它们向右运动。当物块与木板分离时，P、Q的速度分别为v1、v2，物块a、b相对地面的位移分别为s1、s2。已知两物块与木板间的动摩擦因数相同，下列判断正确的是 ( D ) A．若F1＝F2、m1>m2，则v1?v2、s1?s2 B．若F1＝F2、m1 F2、m1=m2，则v1?v2、s1?s2 D．若F1 < F2、m1=m2，则v1?v2、s1?s2

2．上海市2010届八校高三联考关于物体的惯性，下列说法中正确的是（ C ） （A）骑自行车的人，上坡前要紧蹬几下，是为了增大惯性冲上坡 （B）子弹从枪膛中射出后，在空中飞行速度逐渐减小，因此惯性也减小 （C）物体惯性的大小，由物体质量大小决定 （D）物体由静止开始运动的瞬间，它的惯性最大

3．2010年长春市高中毕业班第一次调研测试用细绳拴一个质量为m的小球，小球将一端固定在墙上的水平轻弹簧压缩了x(小球与弹簧不拴接)，如图所示，将细线烧断后 ( CD ) A．小球立即做平抛运动

a b 1 P Q2

B．小球的加速度立即为g C．小球脱离弹簧后做匀变速运动 D．小球落地时动能大于mgh

4．2010湛江市一模理综一个静止的质点，在0～5s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F 随时间t的变化图线如图所示。则质点在 ( C ) A．第2 S末速度方向改变 B．第2 s末加速度为零 C．第4 S末运动速度为零 D．第4 s末回到原出发点

二、非选择题

5．2010年安徽省“江南十校”届高三联考质量均为m的两个小物体A和B，静止放在足够长的水平面上，相距 L =12.5m。它们跟水平面间的动摩擦因数均为??0.2，其中A带电荷量为 q 的正电荷，与水平面的接触是绝缘的，B不带电。现在水平面附近空间加一水平向右的匀强电场，场强E?3mg，A便开始向右运动，并与B发生多次对心碰撞，碰撞过程时间极短，10q每次碰撞后两物体交换速度，A带电量不变，B始终不带电。g 取10m/s2。试求

（1）A与B第1次碰撞后B的速度大小；

（2）A与B从第5次碰撞到第6次碰撞过程中B运动的时间； （3）B运动的总路程。

LABE

解析：（1）对A，根据牛顿第二定律 Eq??mg?maA，解得加速度 aA?1m/s2 （2分）

2 根据公式 vA1?2aAL 解得A与B碰前速度 vA1?5m/s

（2分） （1分） （1分）[来

碰撞交换速度，第1次碰后，A的速度为0，B的速度 vB1?vA1?5m/s。 （2）对B，根据牛顿第二定律 ?mg?maB，解得加速度大小aB?2m/s2 源:学§科§网]

每次碰后B作匀减速运动，因其加速度大于A的加速度，所以B先停，之后A追上再碰，每次碰后A的速度均为0，然后加速再与B发生下次碰撞。 第1次碰撞：碰后B运动的时间 tB1?vB1vA1? aB2

（1分）

（2分）

2 第2次碰撞：碰前A的速度为vA2，则 vA2?2aAxB1

22 xB1为第1次碰后B的位移，则 vB1?vA1?2aBxB1

由以上两式得 vA2?aAvvA1?A1 aB2vA12 碰后B的速度 vB2?vA2? （1分）

碰后B运动的时间 tB2?vB2vA2vA11??? aB222 （2分）

以此类推，第5次碰撞后B运动的时间 tB5?vA1?2?2?14?5s?0.625s 8（2分）

（3）解法1：经过无数次碰撞，最终A、B停在一起；每次碰撞交换速度，说明碰撞过程无机械能损失，设B运动的总路程为x，根据能量守恒

Eq(L?x)??mg(L?x)??mgx

（5分） （1分） （1分）

解得 x?12.5m

解法2：根据第（2）问的分析，经过n次碰撞后B的速度 vBn??2?vA1n?1 从第1次碰撞到第n次碰撞后B通过的总路程

22222vBvBnvBvBvA111??312????????1?1??2?????n?1? x?2aB2aB2aB2aB2aB?222? （2分）

2aL 所以 x?A?2aB1?11?2n?12.5??1?n?m

12??1?2 （2分）

当n??时，即得B通过的总路程 x?12.5m （1分）

题组二

一、选择题

1．山东省潍坊市2010届高三上学期阶段性测试关于运动和力的关系，下列说法中正确的是（ AB ）

A．不受外力作用的物体可能做直线运动 B．受恒定外力作用的物体可能做曲线运动 C．物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动 D．物体在变力作用下速度大小一定发生变化

2. 陕西省西安高新一中2010届高三高考模拟如图所示，弹簧秤外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊一重物质量为m，现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤，使其向上做匀加速直线运动，则弹簧秤的读数为（ D ） A mg B

F

m

mmg

m0?m C

m0mF D F

m0?mm0?m3．湖南省长沙市一中·雅礼中学2010届高三三月联考如图，质量为M的楔形物A静置在水平地面上，其斜面的倾角为?．斜面上有一质量为m的小物块B，B与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉B，使之匀速上滑．在B运动的过程中，楔形物块A始终保持静止．关于相互间作用力的描述正确的有（ CD ）

A．B给A的作用力大小为mg?F B．B给A摩擦力大小为 F

C．地面受到的摩擦力大小为Fcos?

D．地面受到的压力大小为Mg?mg?Fsin?

4. 江苏省赣榆一中2010届高三单元检测如图所示，三角体由两种材料拼接而成，BC界面平行底面DE，两侧面与水平面夹角分别为30和60已知物块从A静止下滑，加速至B匀速至D；若该物块静止从A沿另一侧面下滑，则有 ( B )

A．通过C点的速率等于通过B点的速率

??F A

B θ

B．AB段的运动时间大于AC段的运动时间 C．将加速至C匀速至E

D．一直加速运动到E，但AC段的加速度比CE段大

5、江西会昌中学2009～2010学年第一学期第三次月考一辆空车和一辆满载货物的同型号汽车，在同一路面上以相同的速度向同一方向行驶。两辆汽车同时紧急刹车后(即车轮不滚动只滑动)，以下说法正确的是 （ C ）

A．满载货物的汽车由于惯性大，滑行距离较大 B．满载货物的汽车由于受的摩擦力较大，滑行距离较小 C．两辆汽车滑行的距离相同 D．满载货物的汽车比空车先停下来

6．河南省桐柏实验高中2010届高三上学期期末模拟如图所示，ad、bd、 cd是竖直面内的三根固定的光滑细杆，a、ｂ、c、ｄ位于同一圆周上，ａ点为圆周上最高点，ｄ点为圆周上最低点。每根杆上都套有一个小圆环，三个圆环分别从ａ、ｂ、c处由静止释放，用t1 、t2 、t3依次表示各环到达d点所用的时间，则（ D ） A．t 1＜t2＜ t3 B。t 1＞t2＞ t3 C．t 3＞t1＞ t2 D。t 1＝t2 ＝t3

7．广东省阳东广雅中学2010届高三周测如图所示，光滑水平面上有质量分别为m1和m2的甲、乙两木块，两木块中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起匀加速运动时，两木块之间的距离是 （ B ）

Fm2L?(m1?m2)ka

b c

d

L? B．

A．

Fm1(m1?m2)k

C．L?Fm1Fm2 D． L?m2kmk18．山西省晋中市太谷中学2010届高三第二次练兵考试在物理学发展史上伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献。 以下选项中符合他们观点的是 ( A ) A. 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方 B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明：物体受的力越大速度就越大 C. 两物体从同一高度自由下落，较轻的物体下落较慢

D. 一个运动的物体，如果不再受力了，它总会逐渐停下来；这说明：静止状态才是物体不受力时的“自然状态”

9．江苏省淮阴中学2010届高三学情调研物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA、mB，与水平面间的动摩擦因数分别为μA、μB，用水平拉力F拉物体A、B，所得加速度a与拉力F关系图线如图中A、B所示，则（ B ） A．μA＝μB，mA＞mB B．μA＞μB，mA＜mB C．可能有mA＝mB D．μA＜μB，mA＞mB

10. 河南省桐柏实验高中2010届高三上学期期末模拟如图所示,物体A B C放在光滑水平面上用细线a b连接,力F作用在A上,使三物体在水平面上运动,若在B上放一小物体D,D随B一起运动,且原来的拉力F保持不变,那么加上物体D后两绳中拉力的变化是( A ) A.Ta增大 B.Tb增大 C.Ta变小 D.Tb不变

11．浙江省金华一中2010届高三12月联考如图所示，一根轻弹簧竖直立在水平面上，下端

固定。在弹簧正上方有一个物块从高处自由下落到弹簧上端O，将弹簧压缩。当弹簧被压缩了x0时，物块的速度减小到零。从物块和弹簧接触开始到物块速度减小到零过程中，物块加速度大小a随下降位移大小x变化的图象，可能是下图中的（ D ）

F A a B b C O a A B F

12. 天津市五校2010届高三上学期期中联考 如图1所示，在一辆足够长的小车上，有质量为m1、m2的两个滑块(m1＞m2)原来随车一起运动，两滑块与车接触面的动摩擦因数相同，当车突然停止后，如不考虑其它阻力影响，则两个滑块( B ) A．一定相碰 B．一定不相碰

C．若车起先向右运动，则可能相碰 D．若车起先向左运动，则可能相碰

13. 江西会昌中学2009～2010学年第一学期第三次月考某同学找了一个用过的“易拉罐”在

图1 m1 m2

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