历年高考物理力学牛顿运动定律名师选题.pdf

《历年高考物理力学牛顿运动定律名师选题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《历年高考物理力学牛顿运动定律名师选题.pdf（24页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、历年高考物理力学牛顿运动定律名师选题历年高考物理力学牛顿运动定律名师选题单选题1、如图所示，倾角为=37的传送带以速度v1=2m/s 顺时针匀速转动。将一物块以v2=8m/s 的速度从传送带的底端滑上传送带。已知小物块与传送带间的动摩擦因数=0.5，传送带足够长，取sin37=0.6,cos37=0.8，g=10m/s，下列说法正确的是（）2A小物块向上运动过程中的加速度大小为10m/sB小物块向上运动的时间为1.2sC小物块向上滑行的最远距离为4mD小物块最终将随传送带一起向上匀速运动答案：C解析：ABD由于物块的速度大于传送带的速度，所以物块相对传送带向上运动，物块受重力和沿斜面向下的滑动

2、摩擦力，沿斜面方向有根据牛顿第二定律2mgsin+mgcos=ma1代入数据解得a1=10m/s2方向沿斜面向下。1设物体减速到传送带速度需要的时间为t1，有1 2=0.611=由于物体所受重力沿斜面方向的分力大于滑动摩擦力，因此物体相对传送带向下运动，受到的滑动摩擦力沿斜面向上，沿斜面方向根据牛顿第二定律有mgsin-mgcos=ma2代入数据解得：a2=2m/s2方向沿斜面向下；最后减速到速度为零的时间为1=1s22=故小物块向上运动的时间为1.6s。故 ABD 错误。C小物块向上滑行的最远距离为1+212+821+2=0.6+1m=42222=故 C 正确。故选 C。2、在光滑的水平地面

3、上有两个完全相同的滑块A、B，两滑块之间用原长为l0的轻质弹簧相连，在外力F1、F2的作用下运动，且F1F2。以 A、B 为一个系统，如图甲所示，F1、F2向相反方向拉 A、B 两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0+l1），系统的加速度大小为a1；如图乙所示，F1、F2相向推 A、B 两个滑块，当运动达到稳定时，弹簧的长度为（l0l2），系统的加速度大小为a2。则下列关系式正确的是（）2Al1=l2，a1=a2Bl1l2，a1=a2Cl1=l2，a1a2Dl1l2，a1a2答案：A解析：A、B 完全相同，设它们的质量都是m，对图甲所示情况的整体有1 2=21对图甲中的 A 有1 1=

4、1对图乙所示情况的整体有1 2=22对图乙中的 A 有1 2=2联立以上各式，有1=2，1=2故选 A。3、如图甲所示，用体重计研究运动与力的关系，测量者先静止站在体重计上，然后完成下蹲动作。该过程中体重计示数的变化情况如图乙所示。则（）3A测量者经历了加速、减速、再加速、再减速四个阶段B测量者在12时间内表现为失重C测量者在3时刻速度最小D测量者在4时刻加速度最小答案：B解析：A根据图像可知，体重计示数与受支持力大小相等，由图乙可知，支持力先小于重力，后大于重力，故先失重后超重，即经历先加速下降后减速下降，故A 错误；B由图乙可知，测量者在1 2时间内表现为失重，因为支持力小于重力，合力向下

5、，加速度向下，故B 正确；C由图乙可知，测量者在3时刻之前，合力一直向下，向下加速，3时刻速度最大，故 C 错误；D由图乙可知，测量者在4时刻合力最大，根据牛顿第二定律可知，加速度最大，故D 错误。故选 B。4、关于曲线运动，下列说法中正确的是（）A物体作曲线运动时，它的速度可能保持不变B作曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上4C物体只有受到一个方向不断改变的力的作用，才可能作曲线运动D作曲线运动的物体，加速度方向与所受合外力方向可能不一样答案：B解析：A曲线运动的物体，速度方向一直在变，所以曲线运动速度不可能保持不变，故A 错误；B做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度

6、方向一定不在一条直线上，故B 正确；C只要物体的合外力方向与速度方向不在一条直线上，物体就做曲线运动，力的方向不一定改变。例如平抛运动，故 C 错误；D由牛顿第二定律可知，加速度的方向必须与合外力方向相同，故D 错误。故选 B。多选题5、如图所示，质量为m2的物体 2 放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体 1，与物体 1 相连接的绳与竖直方向成角，则（物体 1 和物体 2 相对车厢静止，重力加速度大小为g）（）A车厢的加速度大小为gtan1B绳对物体 1 的拉力大小为cos C底板对物体 2 的支持力大小为(2 1)D物体 2 所受底板的摩擦力大

7、小为2sin5答案：AB解析：AB对物体 1 进行受力分析，且把拉力FT沿水平方向、竖直方向分解，有得所以 AB 正确；CD对物体 2 进行受力分析有且有Tcos=1Tsin=11T=cos=tanN+T=2f静=26T=T解得1cosN=2 f故 CD 错误。故选 AB。静=2tan6、我国高铁技术处于世界领先水平，和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。假设动车组各车厢质量均相等，每节动车提供的动力均为F，动车组在水平直轨道上运行过程中每节车厢受到的阻力均为f。某列动车组由 8 节车厢组成，其中第1、3、6 节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组（）

8、A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀加速运动时，第 5、6 节车厢间的作用力为 1.125FC做匀加速运动时，第5、6 节车厢间的作用力为 0.125FD做匀加速运动时，第6、7 节车厢间的作用力为 0.75F答案：CD解析：A启动时乘客的加速度方向与车厢的运动方向相同，乘客受重力和车厢的作用力，由平行四边形定则可知，车厢对乘客的作用力方向与车运动的方向不是相反关系，故A 错误；7BC做匀加速运动时，加速度为3 88=对后三节车厢，有56+3=3解得第 5、6 节车厢间的作用力为56=0.125故 B 错误，C 正确；D对最后两节车厢，有67 2=2解得第 6、7 节车厢间

9、的作用力为67=0.75故 D 正确。故选 CD。7、质量为 3kg 的物体，静止于水平地面上，在10N 的水平拉力作用下，开始沿水平地面做匀加速直线运动，物体与地面间的摩擦力是4N。则（）A物体在 3s 末的速度大小为 10m/sB物体在 3s 末的速度大小为 6m/sC物体在 03s 内发生的位移大小为15mD物体在 03s 内发生的位移大小为9m8答案：BD解析：根据牛顿第二定律得 10 4=m/s2=2m/s23=则 3s 末的速度=2 3m/s=6m/s03s 内的位移11=2=2 32m=9m22故 BD 正确，AC 错误故选 BD。8、如图所示，质量为m的某同学在背越式跳高过程中

10、，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A人起跳阶段地面对人的弹力做正功B人起跳阶段地面对人的弹力不做功C人跳起后在空中处于完全失重状态D人在过杆时重心不可能低于横杆9答案：BC解析：AB在起跳过程中人不能看作质点，但地面对人脚底的支持力的位移为零，所以做功为零，故A 错误，B 正确；C人跳起后，在空中只受重力作用，处于完全失重状态，故C 正确；D在过杆时，人可拆成两段，头到腰一段，腰以下一段，这两段在人过杆时重心都压在杆之下，合重心在杆之下，故 D 错误。故选 BC。填空题9、如图所示，质量为2kg的货箱放在质量为8kg的平板小车上，货箱与小车之间的动摩擦

11、因数为0.4，小车在水平推力F作用下沿光滑水平地面运动。若水平推力1=5N，货箱静止在小车上，此时货箱的加速度大小为_ms2；若水平推力2=50N，货箱在小车上滑动，此时货箱的加速度大小为_ms2；取重力加速度=10ms2，小车水平。答案：0.5 4解析：1水平推力1=5N，货箱静止在小车上，两者一起做匀加速直线运动，有1=(+)1解得1=0.5m/s2102水平推力2=50N，货箱在小车上滑动，则货箱受滑动摩擦力加速运动，有=2可得2=4m/s210、动力学的两类基本问题（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F再由运动学的有关公式求出速度或位移。（2

12、）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出_，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。答案：加速度加速度解析：（1）1 由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合ma）求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移（2）2 由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。11、一物体从倾角为的固定长直斜面顶端由静止开始下滑，已知斜面与物体间的动摩擦因数与物体离开斜面顶端距离x之间满足=kx（k为已知量）。物体刚下滑时加速度大小为_，当下滑距离为_时，物体有最大

13、速度。（重力加速度为g）tan合ma）求出_，答案：gsin解析：1=0时，动摩擦因数为零，则物体不受摩擦力，所以加速度大小为=sin112速度最大时，加速度为零，有cos=sin此时cos=sin解得sintan=cos=12、如图所示，质量为 3kg 的一只长方体形空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数1为 0.2。此时有一个质量为 1kg 的物块静止在空铁箱内壁上，如图所示，物块与铁箱内壁间的动摩擦因数为2为 0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则物块对铁箱压力的大小为_N，水平拉力F的大小为_。答案：20 88解析：1物块和铁箱保持静止，则一起向右

14、匀加速，设加速度为a，铁箱对物块的支持力为N，对物块受力分析，竖直方向根据平衡条件2=水平方向，根据牛顿第二定律=联立解得=20ms2，=20N12根据牛顿第三定律可知，物块对铁箱压力的大小为20N。2把物块和铁箱看成整体，水平方向，根据牛顿第二定律 1(+)=(+)代入数据解得=88N解答题13、如图甲所示，一倾角为37的固定粗糙斜面上有一滑块，滑块在沿斜面向下的拉力F作用下，从A点由静止开始下滑，拉力F随滑块沿斜面下滑的位移s的变化关系如图乙所示。已知A、B两点间距离为 2m，滑块质量为 2kg，滑块与斜面的动摩擦因数为0.5，重力加速度大小取10m/s2，sin37=0.6，求：（1）当

15、拉力为 5N 时，滑块的加速度大小；（2）滑块从A运动到B经历的时间。答案：（1）1=4.5m/s2；（2）=12s解析：（1）滑块从A点由静止开始下滑，受重力mg、弹力N、摩擦力f和外力1，设 01m 过程滑块加速度为1，根据牛顿第二定律得sin+1 f=1，N cos=01311且f=N联立解得1=4.5m/s2（2）设 12m 过程，滑块的加速度为2，则sin+2 cos=2根据运动学公式有21=211，=111122=2+222代入数据解得，滑块从A运动到B经历的时间11s12=1+2=14、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

16、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=0.2m14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 =代入数据解得=2m/s215、2022 年 2 月 8 日，我国选手谷爱凌在第24 届冬季奥林匹克运

17、动会女子自由式滑雪大跳台比赛中获得冠军参赛滑道简图如图所示，为同一竖直平面内的滑雪比赛滑道，运动员从a点自静止出发，沿滑道滑至d点飞出，然后做出空翻、抓板等动作其中段和段的倾角均为=37，段长1=110m，水平段长2=12m，坡高=9m设滑板与滑道之间的动摩擦因数为=0.4，不考虑转弯b和c处的能量损失，运动员连同滑板整体可视为质点，其总质量=60kg忽略空气阻力，g取10m/s2（1）运动员从a到b所用的时间；（2）运动员到达c点时的速度大小；15答案：（1）8.9s；（2）23m/s解析：（1）在ab段的加速度为sin cos=根据运动公式11=22解得a=2.8m/s2t=8.9s（2）

18、到达b点时的速度=25m/s从b到c由动能定理1122-2=22解得vc=23m/s16、一质量为m=1kg 的物块原来静止在水平地面上，物块与地面之间的动摩擦因数为=0.2，现在施加给物块16一个水平方向的恒力F，使物块开始做匀加速直线运动，要求在 5s 内前进 25m，则施加的水平恒力F为多大？（重力加速度g取 10m/s）答案：4N解析：由位移公式可得1=22由牛顿第二定律可得 =联立解得水平拉力大小为2F=4N实验题17、(1)智能手机中有一个加速度传感器，在软件的驱动下，能够探测手机加速度的实时变化，并以图像形式显示出来，如图（a）所示。某学生利用如图（b）所示的实验装置来探究“当小

19、车及手机总质量M不变的情况下，小车加速度a与拉力F的关系”。按照图示安装好实验装置，把手机固定在小车上A挂上沙桶，点击手机软件开始按钮，释放小车，待小车停下点击手机软件停止按钮，读出小车做匀加速运17动的加速度aB调节导轨的倾角，使得轻推小车后，小车能沿着导轨向下匀速运动C取下细绳和沙桶。测量沙子和桶的质量m。改变沙子的质量，重新挂上细绳和沙桶。进行多次实验正确的实验步骤是_(2)某一次实验得到如图（c）所示的图像。开始计时1s 后释放小车，由图像可知，小车在绳子拉力作用下做匀加速运动的加速度为_m/s2，由此可以推断出实验桌面距离地面高度至少为_m。（结果保留两位有效数字）(3)下列说法正确

20、的是_A图线中A点表示刚好碰到弹簧此时速度最大B图线中B点表示弹力刚好等于拉力，此时加速度为0，此时小车速度最大C图线中C点表示弹簧压缩量最大，此时加速度最大，速度也最大D图线中C点对应的弹簧的弹力约为6mg答案：BAC 0.20 0.90 BD解析：（1）1实验时，首先要平衡摩擦力，使导轨倾斜一个角度，轻推小车做匀速运动，然后挂上沙桶，点击手机软件开始按钮，释放小车，待小车停下，点击手机软件停止按钮，读出小车做匀加速运动的加速度a，在改变沙子和桶的质量m重复进行，所以步骤是BAC。18（2）2根据图可得做匀加速运动的加速度为=0.20m/s2。（2）3由图可知沙子和桶，开始做匀加速的时间是3

21、 秒，沙子和桶的运动的加速度和小车一样，则实验桌面距离地面高度大于等于沙子和桶下降的高度，所以实验桌面距离地面高度至少为=22=0.90m。（3）4ABC图线中A点表示刚好碰到弹簧，随着弹力的增大，小车先做加速度减小的加速运动，当弹力和拉力相等时即到达B点，加速度为零，速度最大，在做加速度增大的减速运动一直到达C点停止，此时加速度最大，速度为零，AC 错误 B 正确；D小车做匀加速运动=(+)到达C点时加速度为1=1m/s2 =(+)1解得=6D 正确。故选 BD。18、某同学研究小滑块与水平长木板之间的动摩擦因数，查阅资料得知当地的重力加速度为。选用的实验器材是：长木板、小滑块（可安装挡光片

22、）、光电门、数字毫秒计、弧形斜面、挡光片、螺旋测微器、刻度尺。器材安装如图甲所示。119(1)主要的实验过程如下：用螺旋测微器测量挡光片宽度，读数如图乙所示，则=_mm；让小滑块从斜面上某一位置释放，读出小滑块通过光电门时数字毫秒计示数；用刻度尺量出小滑块停止运动时挡光片与光电门间的距离；求出小滑块与木板间动摩擦因数=_（用物理量、表示）；(2)为了减小测量动摩擦因数的误差，可采用的方法是_。A多次测量取平均值B多次实验，采用图像法处理数据C换用宽度更宽的遮光条可以使更接近瞬时速度D换用宽度更窄的遮光条可以使 更接近瞬时速度2答案：2.95022 ABD解析：(1)1挡光片宽度=2.5mm+4

23、5.0 0.01mm=2.950mm2由牛顿第二定律=以及公式202=2其中=解得2=22(2)3A多次测量取平均值可以减小测量动摩擦因数的误差。A 符合题意；B多次实验，采用图像法处理数据可以减小测量动摩擦因数的误差。B 符合题意；CD换用宽度更窄的遮光条可以使更接近瞬时速度，从而减小测量动摩擦因数的误差。D 符合题意，C 不符合题意。故填 ABD。19、在探究物体质量一定时加速度与力的关系实验中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。（1）实验时，下列操作或说法正确的是_。21A需要用天平测出砂和砂桶的总质量B小车靠近打点计时器，先接通电源，再

24、释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数C选用电磁打点计时器比选用电火花计时器实验误差小D为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量（2）实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小是_ms2。（计算结果保留三位有效数字）（3）由实验得到小车的加速度与力传感器示数的关系如图丙所示。则小车与轨道的滑动摩擦力f=_N。答案：B 2.40 1.0解析：（1）1AD本实验中可以通过力传感器获取小车所受拉力大小，所以不需要用天平测出砂和砂桶的总质量，也不需要小车所受拉力近似等于砂和

25、砂桶的总重力，即不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故AD错误；B小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录拉力传感器的示数，故 B 正确；C电磁打点计时器由于振针的作用，纸带和复写纸之间阻力相对较大，实验误差比较大，而电火花计时器使用的是火花放电，纸带运动时受到的阻力比较小，实验误差也比较小，故C 错误。故选 B。（2）2根据逐差法可得小车运动的加速度大小是(28.81 9.61 9.61)102=m/s2 2.40m/s22244 0.1（3）3根据牛顿第二定律有2 f=将题图横截距数据代入可得22f=1.0N20、一细绳跨过悬挂的定滑轮，两端分别系有小球A

26、和 B，如图所示。一实验小组用此装置测量小球B 运动的加速度。令两小球静止，细绳拉紧，然后释放小球，测得小球B 释放时的高度h0=0.590m，下降一段距离后的高度h=0.100m；由h0下降至h所用的时间T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小为a=1.84m/s。2从实验室提供的数据得知，小球A、B 的质量分别为 100.0g 和 150.0g，当地重力加速度大小为g=9.8m/s。利用小球的质量，根据牛顿第二定律计算可得小球B 下落的加速度的大小为a=_m/s，小球 B 下落过程中绳子的拉力大小为_N（结果均保留 3 位有效数字）。可以看出，a与a有明显差异，除实验中的偶然误差外，写出一条可能产生这一结果的原因：_。答案：1.96 1.20原因可能是滑轮轴不光滑或滑轮有质量解析：1对小球A、B整体由牛顿第二定律22mBg-mAg=（mA+mB）a代入数据解得a=1.96m/s22对B由牛顿第二定律23mBg-F=mBa解得绳子拉力大小F=mB（g-a）=15010-3（10-1.96）N=1.20N3a和a有明显差异，原因可能是滑轮轴不光滑或滑轮有质量。24