高考物理真题分类汇编牛顿运动定律中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 2014年高考物理真题分类汇编：牛顿运动定律 172014 新课标全国卷 如图所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()A一定升高 B一定降低 C保持不变 D升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 17A解析 本题考查了牛顿第二定律与受力分析设橡皮筋原长为 l0，小球静止时设橡皮筋伸长 x1，由平衡条件有 kx1mg，小球距离悬点高度 hl0 x1l0mgk，加速时，设橡皮筋与水平方向夹角为 ，此时橡

2、皮筋伸长 x2，小球在竖直方向上受力平衡，有 kx2sin mg，小球距离悬点高度 h(l0 x2)sin l0sin mgk，因此小球高度升高了 18 2014 北京卷 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 18D 本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重加速度向上为超重向下为失重，手托

3、物体抛出的过程，必定有一段加速过程，即超重过程，从加速后到手和物体分离的过程中，可以匀速也可以减速，因此可能失重，也可能既不超重也不失重，A、B 错误手与物体分离时的力学条件为：手与物体之间的压力 N0，分离后手和物体一定减速，物体减速的加速度为 g，手减速要比物体快才会分离，因此手的加速度大于 g，C 错误，D 正确 19 2014 北京卷 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的 O 点学习好资料 欢迎下载 由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升 斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球

4、沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是()A如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 19A 本题考查伽利略理想实验选项之间有一定的逻辑性，题目中给出斜面上铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料，小球的位置逐渐升高，不难想象，当斜面绝对光滑时，小球在斜面上运动没有能量损失，可以上升到与 O 点等高的位置，这是可以得到的直接结论，A正确，B、C、D 尽管也正确，但不是本实验得到的直接结论，故错误 1

5、5 2014 福建卷 如下图所示，滑块以初速度 v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零对于该运动过程，若用 h、s、v、a 分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t 表示时间，则下列图像中能正确描述这一运动规律的是()A B C D 15B解析 设滑块与斜面间的动摩擦因数为 ，斜面倾角为 ，滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动，加速度不变，其加速度的大小为 ag cosgsin，故 D 项错误；由速度公式 vv0at 可知，v-t 图像应为一条倾斜的直线，故 C 项错误；由位移公式 sv0t12at2可知，B 项正确；由位移公式及几何关系可得 hss

6、inv0t12at2sin的架子上系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速加速度从零开始逐渐增大到某一值然后保持此值小球稳定地偏离竖直方向某一角度橡皮筋在弹性限度内与稳定在竖直位置时相比小球的高度一定升高一定降低保持不变升高或由平衡条件有小球距离悬高度加速时设橡皮筋与水平方向夹角为此时橡皮筋伸长小球在竖直方向上受力平衡有小球距离悬高度因此小球高度升高了北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸终处于超重状态手托物体向上运动的过程中物体始终处于失重状态在物体离开手的瞬间物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间手的加速度大于重力加速度本题考查牛顿第二定律的动力

7、学分析超重和失重加速度向上为超重学习好资料 欢迎下载，故 A 项错误 82014 江苏卷 如图所示，A、B 两物块的质量分别为 2m 和 m，静止叠放在水平地面上A、B 间的动摩擦因数为 ，B 与地面间的动摩擦因数为12.最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g.现对 A施加一水平拉力 F，则()A当 F2mg 时，A、B 都相对地面静止 B当 F52mg 时，A的加速度为13g C当 F3mg时，A相对 B 滑动 D无论 F 为何值，B 的加速度不会超过12g 8BCD 解析 设 B 对 A的摩擦力为 f1，A对 B 的摩擦力为 f2，地面对 B 的摩擦力为 f3，由牛顿第三定律可知 f

8、1与 f2大小相等，方向相反，f1和 f2的最大值均为 2mg，f3的最大值为32mg.故当 0F32mg 时，A、B 均保持静止；继续增大 F，在一定范围内 A、B 将相对静止以共同的加速度开始运动，设当 A、B 恰好发生相对滑动时的拉力为 F，加速度为 a，则对 A，有 F 2mg 2ma，对 A、B 整体，有 F 32mg3ma，解得 F 3mg，故当32mg3mg 时，A 相对于 B滑动由以上分析可知 A 错误，C 正确当 F52mg 时，A、B 以共同的加速度开始运动，将 A、B 看作整体，由牛顿第二定律有 F32mg3ma，解得 ag3，B 正确对 B 来说，其所受合力的最大值 F

9、m2mg 32mg12mg，即 B 的加速度不会超过12g，D 正确 72014 四川卷如图所示，水平传送带以速度 v1匀速运动，小物体 P、Q 由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t0 时刻 P 在传送带左端具有速度 v2，P 与定滑轮间的绳水平，tt0时刻 P 离开传送带不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦，绳足够长正确描述小物体 P 速度随时间变化的图像可能是()ABCD 7BC解析若 P 在传送带左端时的速度 v2小于 v1，则 P 受到向右的摩擦力，当 P 受到的摩擦力大于绳的拉力时，P 做加速运动，则有两种可能：第一种是一直做加速运动，第的架子上系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加

10、速加速度从零开始逐渐增大到某一值然后保持此值小球稳定地偏离竖直方向某一角度橡皮筋在弹性限度内与稳定在竖直位置时相比小球的高度一定升高一定降低保持不变升高或由平衡条件有小球距离悬高度加速时设橡皮筋与水平方向夹角为此时橡皮筋伸长小球在竖直方向上受力平衡有小球距离悬高度因此小球高度升高了北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸终处于超重状态手托物体向上运动的过程中物体始终处于失重状态在物体离开手的瞬间物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间手的加速度大于重力加速度本题考查牛顿第二定律的动力学分析超重和失重加速度向上为超重学习好资料 欢迎下载 二种是先做加速度运动

11、，当速度达到 v1后做匀速运动，所以 B 正确；当 P 受到的摩擦力小于绳的拉力时，P 做减速运动，也有两种可能：第一种是一直做减速运动，从右端滑出；第二种是先做减速运动再做反向加速运动，从左端滑出若 P 在传送带左端具有的速度 v2大于 v1，则小物体 P 受到向左的摩擦力，使 P 做减速运动，则有三种可能：第一种是一直做减速运动，第二种是速度先减到 v1，之后若 P 受到绳的拉力和静摩擦力作用而处于平衡状态，则其以速度 v1做匀速运动，第三种是速度先减到 v1，之后若 P 所受的静摩擦力小于绳的拉力，则 P 将继续减速直到速度减为 0，再反向做加速运动并且摩擦力反向，加速度不变，从左端滑出

12、，所以 C 正确 5 2014 重庆卷 以不同的初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比，下列分别用虚线和实线描述两物体运动的 v-t 图像可能正确的是()AB CD 5D解析本题考查 v-t 图像当不计阻力上抛物体时，物体做匀减速直线运动，图像为一倾斜直线，因加速度 ag，故该倾斜直线的斜率的绝对值等于 g.当上抛物体受空气阻力的大小与速率成正比时，对上升过程，由牛顿第二定律得mgkvma，可知物体做加速度逐渐减小的减速运动，通过图像的斜率比较，A 错误从公式推导出，上升过程中，|a|g，当 v0 时，物体运动到最高

13、点，此时 ag，而 B、C 图像的斜率的绝对值均小于 g，故 B、C 错误，D 正确 222014 新课标全国卷 某同学利用图(a)所示实验装置及数字化信息系统获得了小的架子上系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速加速度从零开始逐渐增大到某一值然后保持此值小球稳定地偏离竖直方向某一角度橡皮筋在弹性限度内与稳定在竖直位置时相比小球的高度一定升高一定降低保持不变升高或由平衡条件有小球距离悬高度加速时设橡皮筋与水平方向夹角为此时橡皮筋伸长小球在竖直方向上受力平衡有小球距离悬高度因此小球高度升高了北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸终处于超重状态手托物体向上运

14、动的过程中物体始终处于失重状态在物体离开手的瞬间物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间手的加速度大于重力加速度本题考查牛顿第二定律的动力学分析超重和失重加速度向上为超重学习好资料 欢迎下载 车加速度 a 与钩码的质量 m 的对应关系图，如图(b)所示实验中小车(含发射器)的质量为200 g，实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：图(a)图(b)(1)根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成_(选填“线性”或“非线性”)关系(2)由图(b)可知，a-m 图线不经过原点，可能的原因是_(3)若利用本实验装置来验证“在小车质

15、量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正比”的结论，并直接以钩码所受重力 mg 作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是_，钩码的质量应满足的条件是_ 22(1)非线性(2)存在摩擦力(3)调节轨道的倾斜度以平衡摩擦力 远小于小车的质量 解析 本题考查了验证牛顿第二定律的实验(1)根据图中描出的各点作出的图像不是一条直线，故小车的加速度和钩码的质量成非线性关系(2)图像不过原点，小车受到拉力但没有加速度，原因是有摩擦力的影响(3)平衡摩擦力之后，在满足钩码质量远小于小车质量的条件下，可以得出在小车质量不变的情况下拉力与加速度成正比的结论 242014 新课标全国卷 公路上行驶的两汽车之

16、间应保持一定的安全距离当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为 1 s，当汽车在晴天干燥沥青路面上以 108 km/h 的速度匀速行驶时，安全距离为 120 m设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的25，若要求安全距离仍为 120 m，求汽车在雨天安全行驶的最大速度 242 m/s(或 72 km/h)解析 设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为 0，刹车时汽车的加速度大小为 a0，安全距离为 s，反应时间为 t0，由牛顿第二定律和运动学公式得 的架子上系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左

17、加速加速度从零开始逐渐增大到某一值然后保持此值小球稳定地偏离竖直方向某一角度橡皮筋在弹性限度内与稳定在竖直位置时相比小球的高度一定升高一定降低保持不变升高或由平衡条件有小球距离悬高度加速时设橡皮筋与水平方向夹角为此时橡皮筋伸长小球在竖直方向上受力平衡有小球距离悬高度因此小球高度升高了北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸终处于超重状态手托物体向上运动的过程中物体始终处于失重状态在物体离开手的瞬间物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间手的加速度大于重力加速度本题考查牛顿第二定律的动力学分析超重和失重加速度向上为超重学习好资料 欢迎下载 0mgma0 sv

18、0t0v202a0 式中，m 和 v0分别为汽车的质量和刹车前的速度 设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为 ，依题意有 250 设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为 a，安全行驶的最大速度为 v，由牛顿第二定律和运动学公式得 mgma svt0v22a 联立式并代入题给数据得 v20 m/s(72 km/h)24C52014 新课标卷 2012 年 10 月，奥地利极限运动员菲利克斯 鲍姆加特纳乘气球升至约 39 km 的高空后跳下，经过 4 分 20 秒到达距地面约 1.5 km 高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录重力加速度的大小 g 取 10 m/s2.(1)若

19、忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至 1.5 km 高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为 fkv2，其中 v 为速率，k 为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关 已知该运动员在某段时间内高速下落的 v-t 图像如图所示若该运动员和所带装备的总质量 m100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数(结果保留 1 位有效数字)24答案(1)87 s 8.7102 m/s(2)0.008 kg/m 解析(1)设该运动员从开始自由下落至 1.5 km 高度处的时间为 t，下落距离

20、为 s，在 1.5 km 高度处的速度大小为 v，根据运动学公式有 vgt s12gt2 根据题意有 s3.9104 m1.5103 m 的架子上系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速加速度从零开始逐渐增大到某一值然后保持此值小球稳定地偏离竖直方向某一角度橡皮筋在弹性限度内与稳定在竖直位置时相比小球的高度一定升高一定降低保持不变升高或由平衡条件有小球距离悬高度加速时设橡皮筋与水平方向夹角为此时橡皮筋伸长小球在竖直方向上受力平衡有小球距离悬高度因此小球高度升高了北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸终处于超重状态手托物体向上运动的过程中物体始终处于失重状态

21、在物体离开手的瞬间物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间手的加速度大于重力加速度本题考查牛顿第二定律的动力学分析超重和失重加速度向上为超重学习好资料 欢迎下载 联立式得 t87 s v8.7102 m/s(2)该运动员达到最大速度 vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有 mgkv2max 由所给的 v-t 图像可读出 vmax 360 m/s 由式得 k0.008 kg/m 23(18 分)2014 山东卷 研究表明，一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t00.4 s，但饮酒会导致反应时间延长在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以v072 km/h 的速度在试验场的水平

22、路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离 L39 m，减速过程中汽车位移 s 与速度 v 的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动取重力加速度的大小 g 取 10 m/s2.求：图甲 图乙(1)减速过程汽车加速度的大小及所用时间；(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少；(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值 23答案(1)8 m/s2 2.5 s(2)0.3 s(3)415 解析(1)设减速过程中汽车加速度的大小为 a，所用时间为 t，由题可得初速度 v020 m/s，末速度 vt0，位移 s25 m，由运动学公式得 v202as 的架子上系统处于平

23、衡状态现使小车从静止开始向左加速加速度从零开始逐渐增大到某一值然后保持此值小球稳定地偏离竖直方向某一角度橡皮筋在弹性限度内与稳定在竖直位置时相比小球的高度一定升高一定降低保持不变升高或由平衡条件有小球距离悬高度加速时设橡皮筋与水平方向夹角为此时橡皮筋伸长小球在竖直方向上受力平衡有小球距离悬高度因此小球高度升高了北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸终处于超重状态手托物体向上运动的过程中物体始终处于失重状态在物体离开手的瞬间物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间手的加速度大于重力加速度本题考查牛顿第二定律的动力学分析超重和失重加速度向上为超重学习好资料

24、欢迎下载 tv0a 联立式，代入数据得 a8 m/s2 t2.5 s(2)设志愿者反应时间为 t，反应时间的增加量为 t，由运动学公式得 Lv0t s tt t0 联立式，代入数据得 t0.3 s(3)设志愿者所受合外力的大小为 F，汽车对志愿者作用力的大小为 F0，志愿者质量为m，由牛顿第二定律得 Fma 由平行四边形定则得 F20F2(mg)2 联立式，代入数据得 F0mg415 的架子上系统处于平衡状态现使小车从静止开始向左加速加速度从零开始逐渐增大到某一值然后保持此值小球稳定地偏离竖直方向某一角度橡皮筋在弹性限度内与稳定在竖直位置时相比小球的高度一定升高一定降低保持不变升高或由平衡条件有小球距离悬高度加速时设橡皮筋与水平方向夹角为此时橡皮筋伸长小球在竖直方向上受力平衡有小球距离悬高度因此小球高度升高了北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸终处于超重状态手托物体向上运动的过程中物体始终处于失重状态在物体离开手的瞬间物体的加速度大于重力加速度在物体离开手的瞬间手的加速度大于重力加速度本题考查牛顿第二定律的动力学分析超重和失重加速度向上为超重