历年高考物理力学牛顿运动定律真题.pdf

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1、历年高考物理力学牛顿运动定律真题历年高考物理力学牛顿运动定律真题单选题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

2、2g。故选 D。2、如图所示，质量为m1的木块和质量为m2的长木板叠放在水平地面上，现对木块施加一水平向右的拉力F，木块在长木板上滑行，而长木板保持静止状态。己知木块与长木板间的动摩擦因数为1，长木板与地面间的动摩擦因数为2，且最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，下列说法正确的是（）1A木块受到的摩擦力大小为1(m1m2)gB长木板受到的摩擦力大小为2(m1m2)gC若改变F的大小，当F1(m1m2)g时，长木板将开始运动D若将F作用于长木板，长木板与木块有可能会相对滑动答案：D解析：AB先对木块受力分析，受拉力F、重力、支持力和向后的滑动摩擦力，滑动摩擦力为1=11根据牛顿第三定律，木块对长木板有

3、向前的滑动摩擦力，长木板还受到重力、压力、支持力和地面对其向后的静摩擦力，根据平衡条件，则木板受到的摩擦力的合力大小为0，故 AB 错误；C若改变F的大小，当 1(1+2)时，滑块加速，但滑块与长木板的滑动摩擦力不变，故长木板与地面间的静摩擦力也不变，故木板不会运动，故 C 错误；D若将力F作用在长木板上时，滑块受木板的作用力等于二者间的滑动摩擦力，当整体的加速度大于g时，木块一定会发生相对木板的滑动，故D 正确。故选 D。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

4、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（）2A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：A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

5、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/s2223C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

6、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/s25022=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、如图甲所示，倾斜传送带的倾角=37，传送带以一定速度匀速转动，将一个物块轻放在传送带的上端A，物块沿传送带向下运动，从A端运动到B端的v-t图像如图乙所示，重力加速度取=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，不计物块大小，则（）A传送带一定沿顺时针方向转动B传送带转动的速度大小为5m/sC传送带A、B两端间的距离为 12mD物块与传送带间的动摩

7、擦因数为0.54答案：BD解析：A若传送带沿顺时针方向转动，则物块沿传送带向下做加速度恒定的匀加速运动，A 错误；B当物块的速度与传送带的速度相等时，物块的加速度会发生变化，由此判断，传送带的速度为5m/s，B 正确；C 图像所围的面积为传送带A、B两端间的距离，即为11 5 0.5m+(5+8)1.5m=11m22=C 错误；D00.5s，1.5s2s 由图可知两段加速度大小分别为10m/s2和 2m/s2，由牛顿第二定律可得sin+cos=10sin cos=2解得=0.5D 正确。故选 BD。6、一滑块从某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由静止开始沿斜面向上运动，某时刻撤去恒力，

8、运动过程中滑块的动能随位移变化的图象如图所示，图中k0、0为已知量，斜面与水平面的夹角的正弦值sin=0.6，下列说法正确的是（）5A滑块上升的最大高度为100B滑块与斜面间的动摩擦因数为22k00127C恒力F的大小等于108k025D滑块与斜面间因摩擦产生的热量为答案：BD解析：A根据题图结合题意可知，上滑过程滑块位移为0时动能为k0，位移为50时恒力F撤去，此时动能为5k0，之后滑块在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做减速运动，位移为50时动能减为k0，可得滑块上升过程中的最大位移为0，则滑块上升的最大高度为10271199=27810sin=10500故 A 错误；B从撤去恒力至滑块

9、上升到最高点的过程由动能定理有27090270909k0()sin()cos=01051055滑块从最高点下滑到斜面底端的过程中有6272727k00sin 0cos=101025联立解得1=2故 B 正确；C根据k 图象斜率的绝对值表示滑块所受合外力大小可知，下滑过程有27k01025270sin cos=受恒力F沿斜面上滑过程有k00 sin cos=联立解得3k00=故 C 错误；D整个过程中因摩擦产生的热量为27108k00=1025=2cos 故 D 正确。故选 BD。7、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，作用一段时间后撤

10、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（）7A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=

11、1ms2撤去拉力后，根据牛顿第二定律可得11=1，22=2可得81=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 2故 A 正确；B若两物体的质量相等，设物体质量为，则拉力1对物块A做的功为81=1=m=(5)J32则拉力2对物块B做的功为51=2=m=(5)J329则拉力1对物块A做的功等于拉力2对物块B做的功，故 B 错误；C若两物体的质量相等，设物体质量为，则拉力1对物块A的冲量为831=1=(4)N s32拉力2对物块B的冲量为51=2=3=(5)N s3则力F1

12、对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为144=255故 C 正确；D若两物体的质量相等，设物体质量为，则拉力1对物块A的最大瞬时功率为85201=1m=()W323拉力2对物块B的最大瞬时功率为5102=2m=2=()W33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，故 D 正确。故选 ACD。8、我们经常接触到的一些民谚、俗语，都蕴含着丰富的物理知识，以下理解正确的是（）A“泥鳅黄鳝交朋友，滑头对滑头”泥鳅和黄鳝的表面都比较光滑，摩擦力小B“一只巴掌拍不响”力是物体对物体的作用，一只巴掌要么拍另一只巴掌，要么拍在其他物体上才能产生力的作用，才能拍响C“鸡蛋碰石头，自不量力”鸡蛋

13、和石头相碰时石头撞击鸡蛋的力大于鸡蛋撞击石头的力10D“人心齐，泰山移”如果各个分力的方向一致，则合力的大小等于各个分力的大小之和答案：ABD解析：A泥鳅与黄鳝表面比较光滑，二者之间的动摩擦因数比较小，则二者之间摩擦力较小，故A 正确；B物体之间的作用是相互的，“一只巴掌拍不响”说明力是物体对物体的作用，故B 正确；C鸡蛋与石头相碰时，根据牛顿第三定律可知，石头撞击鸡蛋的力的大小等于鸡蛋撞击石头的力，故C 错误；D“人心齐，泰山移”反映了如果各个分力方向一致，合力的大小等于各个分力大小之和，故D 正确。故选 ABD。填空题9、如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的_，结合受力分析，再

14、根据牛顿第二定律求出_。答案：加速度力解析：略10、判断正误：（1）物体加速度的方向一定与合外力方向相同。()（2）质量越大的物体，加速度越小。()（3）物体的质量与加速度成反比。()（4）物体受到外力作用，立即产生加速度。()答案：正确错误错误正确解析：（1）1 由牛顿第二定律11=可知物体加速度的方向一定与合外力方向相同，故正确；（2）2只有当合外力一定时，质量越大的物体，加速度越小，故错误；（3）3 只有当合外力一定时，物体的质量与加速度成反比，故错误；（4）4 由牛顿第二定律知：物体受到外力作用，立即产生加速度。11、三个木块a、b、c和两个劲度系数均为 500N/m 的相同轻弹簧p、

15、q用轻绳连接如图，a放在光滑水平桌面上，a、b质量均为 1kg，c的质量为 2kg。开始时p弹簧处于原长，木块都处于静止。现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端，直到c木块刚好离开水平地面为止。则当c木块刚好离开水平时q弹簧的形变量大小为_cm，该过程p弹簧的左端向左移动的距离_cm。（不计滑轮摩擦，g取 10m/s）2答案：4 12解析：12开始未用水平力拉p弹簧时，弹簧q处于压缩状态，受到的压力等于b物体的重力，由胡克定律得弹簧q压缩的长度为10=m=0.02m=2cm5001=当c木块刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度当c木块

16、刚好离开水平地面时，弹簧q处于伸长状态，受到的拉力为等于c物体的重力，根据胡克定律得弹簧q伸长的长度122=20=m=0.04m=4cm500此时，弹簧p处于伸长状态，受到的拉力等于b、c的总重力，则弹簧p伸长的长度为(+)30=m=0.06m=6cm5003=根据几何关系得到，该过程p弹簧的左端向左移动的距离为=1+2+3=12cm12、视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的_。答案：压力解析：略解答题13、如图所示，倾角=37的斜面固定在水平地面上，斜面底端固定一挡板P，上端装有光滑定滑轮，E、F是斜面上两点，P、E间距离1=0.7m，E、F间距离2=9m。轻绳跨过滑轮连接质量=4

17、kg的平板B和质量=3kg的重物C，质量A=1kg且可看成质点的小物块A置于长=3.2m的平板B上端，初始时A、F沿斜面方向距离0=2m，当小物块A在EF区间运动时对其施加一个沿斜面向下大小=10N的恒力。已知小物块 A、平板B之间动摩擦因数1=0.75，平板B与斜面之间的动摩擦因数2=0.25，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8，平板B与挡板P碰撞后不反弹。取=10m/s2。整个装置初始状态保持静止，现将轻绳剪断，求：（1）小物块 A 在轻绳剪断的瞬间所受摩擦力的大小；（2）小物块 A 由静止运动到挡板P所用的时间。13答案：（1）2N；（2）2.05s解析

18、：（1）轻绳剪断的瞬间，设A、B相对静止一起向下做匀加速运动，由牛顿第二定律得(+)sin37 2(+)cos37=(+)解得=4m/s2设B对A的静摩擦力大小为f，对A受力分析，由牛顿第二定律得sin37 fBA=解得fBA=2NA、B间的最大静摩擦力fmax=1cos=6Nf sin37，物体沿斜面运动的时间为62s.15、如图所示，质量为 3kg 的物体在与水平面成 37角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数3，求作用力F的大小。（g10m/s）21答案：9.4N解析：对物体受力分析，建立直角

19、坐标系如图18由vt2v022ax20220.420.6220.5m/s20.2m/s2负号表示加速度方向与速度方向相反，即方向向左。y轴方向FN+Fsin30mgF（mg-Fsin30）x轴方向，由牛顿第二定律得Fcos30Fma即Fcos30（mgFsin30）ma解得F9.4N16、如图所示，汽车上面静置一个箱子A，=0时刻起，汽车 B 由静止启动，做加速度为5m/s2的匀加速直线运动。已知箱子 A 的质量为 200 kg，汽车 B 的质量为 4000 kg，箱子 A 与汽车 B 之间的动摩擦因数1=0.4，汽车 B 与地面之间的动摩擦因数2=0.1，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，不计空气

20、阻力，重力加速度取=1910m/s2。求：（1）若箱子 A 不滑下，则 2 s 时箱子 A 的速度是多少？（2）若 1 s 时箱子 A 恰好从汽车 B 上掉落，但汽车 B 的牵引力保持不变，则 2 s 时汽车 B 的速度为多少？答案：（1）8m/s；（2）10.25m/s解析：（1）箱子 A 在水平方向上受到向左的摩擦力，由牛顿第二定律有1=代入数据解得=4m/s2=2s时，箱子 A 的速度大小为=8m/s（2）1s 时，汽车 B 的速度大小为=1=5m/s设汽车 B 所受牵引力为F，对汽车 B，由牛顿第二定律有 1 2(+)=箱子 A 滑下后，对汽车 B，由牛顿第二定律有 2=+2代入数据解

21、得 2s 时汽车的速度20=10.25m/s实验题17、甲图是英国数学家和物理学家阿特伍德（GAtwood1746-1807）创制的一种著名力学实验装置阿特伍德机，用来研究竖直方向上做匀变速直线运动物体的超失重规律。某同学对该装置加以改进后还可以用来测量一个物体的质量，如图乙所示。(1)实验时，该同学进行了如下操作：将质量均为M（A 的含挡光片，B 的含挂钩）的重物用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出_（填“A 的上表面”“A 的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h；在 B 的下端挂上质量为m（未知）的物块 C，让系统（重物 A、B 以及物块 C）由静止开始运动，光电

22、门记录挡光片挡光的时间为t；测出挡光片的宽度d，利用有关物理量，就可以计算出物块C 的质量m。(2)已知当地重力加速度为g，则物块 C 的质量m可表达为_（用M、h、d、t、g表示）。22答案：挡光片中心222解析：(1)1要计算系统重力势能的变化量，需要测量出挡光片中心到光电门中心的竖直距离。(2)2对系统，设加速度大小为，由牛顿第二定律可得21=(2+)又2=2而=联立解得22=22 218、某小组利用打点计时器测量橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数。给橡胶滑块一初速度，使其拖动纸带滑行，打出纸带的一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有 4

23、 个打出的点未画出，经测量AB、BC、CD、DE间的距离分别为=1.20，=6.19，=11.21，=16.23。在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是_点，在打出D点时物块的速度大小为_m/s（保留 3 位有效数字）；橡胶滑块与沥青路面间的动摩擦因数为_（保留 1 位有效数字，g取 9.8 m/s2）。答案：E 1.37 0.5解析：1橡胶滑块在沥青路面上做匀减速直线运动，速度越来越小，在相等的时间内，两计数点间的距离越来越小，所以打点计时器最先打出的是E点；2由题知，每两个相邻点之间还有4 个打出的点未画出，所以两个相邻计数点的时间为：T=0.1s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度

24、等于该过程中的平均速度，则打出D点时物块的速度大小为22=代入数据解得：vD=1.37m/s；3根据匀变速直线运动的推论公式x=aT可以求出加速度的大小，得：2+=22=2+42代入数据解得：a=-5m/s对橡胶滑块，根据牛顿第二定律有：=解得：=0.519、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：（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。23（1）已知打点

25、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+

26、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=2解得纸带的加速度大小(3+4)(1+2)(6.96+7.19)(6.50+6.73)222=10m s=5.75m s424 0.022=(3)4对M=对m=又=24解得+2 9.58ms =20、如图甲，为测定木块与长木板之间的动摩擦因数的装置，图中长木板水平固定，实验过程中，调整定滑轮高度，使细线与长木板平行。（1）如图乙为木块在水平长木板上运动带动纸带打出的一部分点迹，0、1、2、3、4、5、6 为计数点，相邻两计数点间还有 4 个计时点未画出，电源的频率为50 Hz。从纸带上测出x1=3.20 cm，x2=4.52 cm，x5=8.42cm，x6=9.70 cm。则木块加速度大小a=_m/s.（结果保留两位有效数字）（2）已知重力加速度为g，测得木块的质量为M，砝码盘和砝码的总质量为m。若木块的加速度为a，则木块与长木板间动摩擦因数=_.（结果用g、M、m、a表示）(+)2答案：1.3解析：（1）1由=2可知，5 1=4126 2=422带入数据可解的1+2=1.3m/s22=（2）2以砝码和砝码盘为对象可得 =25对小车可得 =联立解得 (+)=26