历年高考物理力学牛顿运动定律解题技巧总结.pdf

历年高考物理力学牛顿运动定律解题技巧总结历年高考物理力学牛顿运动定律解题技巧总结单选题1、如图，质量相等的小球A 和小球 B 通过轻弹簧相连，A 通过轻质绳系于天花板上，系统静止，重力加速度为g。则当剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是（）A小球 B 的加速度大小为gB小球 B 的加速度大小为gC小球 A 的加速度大小为gD小球 A 的加速度大小为 2g答案：D解析：剪断轻绳的瞬间，弹簧长度不会发生突变，故B 所受合外力仍为零，故B 的加速度为零；剪断轻绳的瞬间A 所受的合力大小与剪断之前绳子拉力大小一致，由共点力平衡可知剪断绳子前，绳子的拉力为2mg，剪断轻绳的瞬间，由牛顿第二定律可知，A 的瞬时加速度大小为 2g。故选 D。2、下列有关物体惯性的说法中正确的是（）A同一物体，不管速度大小如何，惯性大小是相同的B力是改变物体惯性的原因C物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性D受力物体的惯性将随着所受力的增大而逐渐消失1答案：A解析：A惯性只与物体的质量有关，则同一物体，不管速度大小如何，惯性大小是相同的，选项A 正确；B力是改变物体运动状态的原因，物体的惯性是不变的，选项B 错误；C物体惯性只与质量有关，在任何状态下都均有惯性，选项C 错误；D物体的惯性与受力的大小无关，选项D 错误。故选 A。3、中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一。几年前一位来中国旅行的瑞典人在网上发了一段视频，高速行驶的列车窗台上，放了一枚直立的硬币，如图所示。在列车行驶的过程中，硬币始终直立在列车窗台上，直到列车转弯的时候，硬币才倒下。这一视频证明了中国高铁极好的稳定性。关于这枚硬币，下列判断正确的是（）A硬币直立过程中，列车一定做匀速直线运动B硬币直立过程中，一定只受重力和支持力，处于平衡状态C硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用D列车加速或减速行驶时，硬币都可能受到与列车运动方向相反的摩擦力作用答案：C解析：2A硬币直立过程中，硬币与列车间可能存在一定的摩擦力，列车做匀速直线运动时可以直立，列车在做加速度较小的加速运动时，所需要的摩擦力也会较小，也能使硬币处于直立的状态，故A 错误；B硬币直立的过程，也可能处于加速运动状态，故不一定处于平衡状态，故B 错误；C硬币直立过程中，可能受到与列车行驶方向相同的摩擦力作用，故C 正确；D列车加速时，硬币受到的摩擦力与列车的运动方向相同，列车减速行驶时，硬币受到摩擦力与列车运动方向相反，故 D 错误。故选 C。4、小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为 45kg 时，取重力加速度g=10m/s。下面说法中正确是（）A电梯可能在加速上升，加速度大小为9m/sB电梯可能在加速上升，加速度大小为1m/sC电梯可能在减速上升，加速度大小为1m/sD电梯可能在减速下降，加速度大小为9m/s答案：C解析：体重计示数减小，即小明对体重计的压力减小，即电梯处于失重状态，所以电梯的加速度方向向下，大小为 50 10 45 10=m/s2=1m/s25022222=2所以可能在以 1m/s 的加速减速上升或加速下降，故C 正确，ABD 错误。故选 C。多选题5、质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一3段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（）A若1=2，则m1小于m2B若1=2，则力F1对物体A所做的功较多C若1=2，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为 45D若1=2，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的 2 倍答案：ACD解析：由图可知，物体A撤去拉力之前的加速度为2.5522ms=ms1.531=物体B撤去拉力之前的加速度为22=ms23己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行，则撤去拉力后物体A、B的加速度相等为=1ms2撤去拉力后，根据牛顿第二定律可得411=1，22=2可得1=2=1物体A撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有1 11=11解得81=13物体B撤去拉力之前，根据牛顿第二定律有2 22=12解得52=23A当1=2即851=233则1 sin，此后两者一起做匀减速直线运动，直到停止。以物块和木板为整体1共=1cos sin=m/s232共共=2共=1.5m物板=2cos =30J板斜=2(+)cos (板+共)=57J整个过程中，系统由于摩擦产生的热量=87J1515、用一原长为20cm、劲度系数为400N/m轻质弹簧水平拉动一质量为10kg的木箱，当弹簧伸长到30cm时（在弹性限度内），木箱在水平地面上匀速滑动，求此时（1）这个弹簧的弹力大小和木箱与地面之间的动摩擦因数；（2）若将拉力增大到60N，木箱做匀加速直线运动，求加速度的大小。答案：（1）40N，0.4；（2）2m/s2解析：（1）弹簧原长为x0=20cm=0.2m伸长后长度为x=30cm=0.3m根据胡克定律得=400 (0.3 0.2)N=40N木箱匀速运动，受力平衡，则有=40NN=100N则动摩擦因数为40=0.4N100=（2）木箱做匀加速直线运动时，根据牛顿第二定律可得1 =16代入数据解得=2m/s216、如图所示，一条轻绳上端系在车的左上角的A点，另一条轻绳一端系在车左端B点，B点在A点的正下方，A、B距离为b，两条轻绳另一端在C点相结并系一个质量为m的小球，轻绳AC长度为2b，轻绳BC长度为b。两条轻绳能够承受的最大拉力均为2mg。(1)轻绳BC刚好被拉直时，车的加速度是多大？（要求画出受力图）(2)在不拉断轻绳的前提下，求车向左运动的最大加速度是多大。（要求画出受力图）答案：(1)g，见解析图甲；(2)3g，见解析图乙解析：(1)轻绳BC刚好被拉直时，小球受力如图甲所示因为AB=BC=bAC=2b17故轻绳BC与AB垂直=45由牛顿第二定律mgtan=ma解得=(2)小车向左的加速度增大，BC绳方向不变，所以AC轻绳拉力不变，BC轻绳拉力变大，BC轻绳拉力最大时，小车向左的加速度最大，小球受力如图乙所示由牛顿第二定律FTm+mgtan=mam根据题意FTm=2mg所以最大加速度为am=3g实验题17、某实验小组利用“阿特伍德机”实验装置，测量当地的重力加速度，实验主要步骤如下：18（I）按照实验设计组装仪器，并使系统处于静止状态，如图甲所示；（II）接通电源，释放重锤；（III）选取纸带中一段清晰的连续的点作为计时点，用刻度尺测量其计时点间的距离，如图乙所示；（IV）用天平测出重锤质量M=200g 和物体质量m=50g。（1）已知打点计时器的频率为50Hz，打点计时器打第 2 点时纸带速度大小_m/s；打第 1 点到第 5 点时的平均速度大小_ m/s。（均保留三位有效数字）（2）纸带的加速度大小_ m/s。（保留三位有效数字）（3）不计一切摩擦的阻力，应用牛顿第二定律，测出当地重力加速度大小_m/s。（保留三位有效数字）答案：3.31 3.42 5.75 9.58解析：(1)1在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度，故打第2 点的速度为136.50+6.73=102ms=3.3075ms 3.31ms22 0.02222=2 打第 1 点到第 5 点时的平均速度大小156.50+6.73+6.96+7.19=102ms=3.4225ms 3.42ms44 0.0215=(2)3 利用匀变速直线运动的推论相邻相等时间内的位移差19=2解得纸带的加速度大小(3+4)(1+2)(6.96+7.19)(6.50+6.73)22=102ms=5.75ms2244 0.02=(3)4对M =对m =又=解得+9.58ms2 =18、某同学利用气垫导轨测量当地的重力加速度的装置如图甲所示。数字计时器可以测出遮光条经过光电门1和光电门 2 的挡光时间。（1）实验前，利用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=_mm；（2）调节气垫导轨水平后，挂上槽码，连接滑块与槽码的细线与气垫导轨平行，开动气泵，释放槽码和滑块，数字计时器记录遮光条经过光电门1、2 的挡光时间为t1、t2，测出光电门 1 和 2 之间的距离为s，则滑块运动20的加速度a=_。（用d、t1、t2、s表示）；（3）若测得滑块和遮光条的质量为M，槽码的质量为m，则当地重力加速度g=_。（用m、M、a表示）2122答案：3.042(解析：112)()（1）1游标卡尺的读数为0.3cm2 0.02mm=3.04mm（2）2滑块运动到光电门 2 时的速度大小为22=运动到光电门 1 时的速度大小为11=根据匀变速直线运动的速度公式可知222 1211=(22)22 21（3）3根据牛顿第二定律有=()得到()=19、在“探究作用力与反作用力的关系”实验中，某同学将两个力传感器按如图甲方式对拉，其中一只系在墙上，另一只握在手中，在计算机屏上显示出力，如图乙所示。21(1)横坐标代表的物理量是_。(2)由图可得到的实验结论是_（填字母）。A两力传感器间的作用力与反作用力大小相等B两力传感器间的作用力与反作用力方向相反C两力传感器间的作用力与反作用力同时变化D两力传感器间的作用力与反作用力作用在同一物体上答案：时间 ABC解析：考查牛顿第三定律探究实验。（1）1由题可知，图乙表示的是力传感器上的作用力随时间变化的关系，所以横坐标代表的物理量是时间，纵坐标代表的物理量是力；（2）2从图乙可以看出作用力与反作用力大小相等，方向相反，同时产生，同时变化，且作用在不同的物体上，故 A、B、C 正确，D 错误。故选 ABC。20、2020 年 5 月，我国进行了珠穆朗玛峰的高度测量，其中一种方法是通过使用重力仪测量重力加速度，进而间接测量海拔高度。某同学受此启发就地取材设计了如下实验，测量当地重力加速度的大小。实验步骤如下：22（i）如图甲所示，选择合适高度的垫块，使木板的倾角为53，在其上表面固定一与小物块下滑路径平行的刻度尺（图中未画出）。（ii）调整手机使其摄像头正对木板表面，开启视频录像功能。将小物块从木板顶端释放，用手机记录下小物块沿木板向下做加速直线运动的情况。然后通过录像的回放，选择小物块运动路径上合适的一点作为测量参考点，得到小物块相对于该点的运动距离L与运动时间t的数据。22（iii）该同学选取部分实验数据，画出了 t图像，利用图像数据得到小物块下滑的加速度大小为5.6 m/s（iv）再次调节垫块，改变木板的倾角，重复实验。回答以下问题：(1)当木板的倾角为 37时，所绘图像如图乙所示。由图像可得，物块过测量参考点时速度的大小为_m/s；选取图线上位于坐标纸网格交叉点上的A、B两点，利用A、B两点数据得到小物块下滑加速度的大小为23_m/s（结果均保留 2 位有效数字）(2)根据上述数据，进一步分析得到当地的重力加速度大小为_ m/s（结果保留 2 位有效数字，sin37=0.60，cos37=0.80）答案：0.32 或 0.33 3.1 9.42.2.解析：(1)12根据=0+122可得则由2-图像可知则v0=0.33m/s(2)3由牛顿第二定律可知即当=53时a=5.6m/s2，即当=37时 a=3.0m/s2，即2=20+20=65 102m/s=(19065)10240 102m/s2=3.1m/s2sincos=sincossin53cos53=5.6sin37cos37=3.124联立解得g=9.4m/s225