高考物理二轮专题题库专题二牛顿运动定律与直线运动含详解中学教育高考_中学教育-高考.pdf

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1、学习好资料 欢迎下载 一、选择题 1(2014 高考上海卷)在离地高 h 处，沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球，它们的初速度大小均为 v，不计空气阻力，两球落地的时间差为()A.2vg B.vg C.2hv D.hv 解析：选 A.以竖直向下为正方向，对向上和向下抛出的两个小球，分别有 hvt112gt21，hvt212gt22，tt1t2，解以上三式得两球落地的时间差 t2vg，故 A 正确 2(2014 高考广东卷)如图是物体做直线运动的 vt 图象由图可知，该物体()A第 1 s 内和第 3 s 内的运动方向相反 B第 3 s 内和第 4 s 内的加速度相同 C第 1 s 内和第 4

2、 s 内的位移大小不相等 D02 s 和 04 s 内的平均速度大小相等 解析：选 B.由题图可知第 1 s 内和第 3 s 内速度都为正，运动方向相同，A 项错；24 s 图线斜率不变，加速度不变，B 项正确；vt 图线与时间轴所围的面积表示位移，故第 1 s 内和第 4 s 内的位移大小相等，选项 C 错；02 s 和 04 s 内位移相等，但时间不等，由 v xt可知 D 项错 3(2014 河南六市联考)A、B 两个物体在水平面上沿同一直线运动，它们的 vt 图象如图所示在 t0 时刻，B 在 A的前面，两物体相距 7 m，B物体做匀减速运动的加速度大小为 2 m/s2.则 A物体追上

3、 B 物体所用时间是()A5 s B6.25 s C7 s D8 s 解析：选 D.B 车减速到零所需的时间 t0vBa0102 s5 s 在 5 s 内 A车的位移 xAvAt45 m20 m B 车的位移 xBvB02t10025 m25 m 则在 5 s 时两车相距 xxB7xA(25720)m12 m 则 A追上 B 所需的时间为 tt xvA5 s124 s8 s.4(多选)(2014 武汉高三联考)质量 m2 kg、初速度 v08 m/s 的物体沿着粗糙的水平面向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数 0.1，同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力 F 的作用，水平向右为学

4、习好资料 欢迎下载 拉力的正方向则以下结论正确的是(取 g10 m/s2)()A01 s 内，物体的加速度大小为 2 m/s2 B12 s 内，物体的加速度大小为 2 m/s2 C01 s 内，物体的位移为 7 m D02 s 内，物体的总位移为 11 m 解析：选 BD.由题图可知，在 01 s 内力 F 为 6 N，方向向左，由牛顿运动定律可得 Fmgma，解得加速度大小 a4 m/s2，在 12 s 内力 F 为 6 N，方向向右，由牛顿运动定律可得 Fmg ma1，解得加速度大小 a12 m/s2，所以选项 A 错误，B 正确；由运动关系可知01 s 内位移为 6 m，选项 C 错误；

5、同理可计算 02 s 内的位移为 11 m，选项 D 正确；因此答案选 B、D.5(2014 石家庄质检)如图所示，小车向右运动的过程中，某段时间内车中悬挂的小球 A 和车水平底板上的物块 B 都相对车厢静止，悬挂小球 A的悬线与竖直线有一定夹角 这段时间内关于物块 B 受到的摩擦力下述判断中正确的是()A物块 B 不受摩擦力作用 B物块 B 受摩擦力作用，大小恒定，方向向左 C物块 B 受摩擦力作用，大小恒定，方向向右 D因小车的运动性质不能确定，故 B 受到的摩擦力情况无法判断 解析：选 B.由题图知 A 球的加速度大小为 agtan ，方向向左，则小车向右减速行驶，物块 B 相对小车有向

6、右运动的趋势，它所受的摩擦力方向向左，大小为 FfmBgtan ，只有 B正确 6(2014 宁夏银川一中一模)如图所示，A、B 两小球分别连在轻线两端，B 球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为 30 的光滑斜面顶端A、B两小球的质量分别为 mA、mB，重力加速度为 g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B 两球的加速度大小分别为()A都等于g2 B.g2和 0 C.g2和mAmBg2 D.mAmBg2和g2 解析：选 C.由整体法知，F弹(mAmB)gsin 30 剪断线瞬间，由牛顿第二定律 对 B：F弹mBgsin 30 mBaB，得 aBmAmBg2 对 A：mAgsin 30 mAa

7、A，得 aA12g 所以 C 项正确 7(2014 唐山二模)一皮带传送装置如图所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个质量为 m 的滑块，已知滑块与皮带之间存在摩擦现将滑块轻放在皮带上，弹簧恰好处于自然长度且轴线水平若在弹簧从自然长度到第一次达到最长的过程中，滑块始终未与皮带达到共速，则在此过程中滑块的速度和加速度变化情况是()A速度增大，加速度增大 B速度增大，加速度减小 C速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D速度先增大后减小，加速度先减小后增大 解析：选 D.滑块在传送带上受力如图所示，当 Ffkx 时，滑块向左做加速运均为不计空气阻力两球落地的时间差为解析选以竖直向下为正方向对向上和向

8、下抛出的两个小球分别有解以上三式得两球落地的时间差故正确高考广东卷如图是物体做直线运动的图象由图可知该物体第内和第内的运动方向相反第内为正运动方向相同项错图线斜率不变加速度不变项正确图线与时间轴所围的面积表示位移故第内和第内的位移大小相等选项错和内位移相等但时间不等由可知项错河南六市联考两个物体在水平面上沿同一直线运动它们的图象如图所的时间在内车的位移车的位移则在时两车相距则追上所需的时间为多选武汉高三联考质量初速度的物体沿着粗糙的水平面向右运动物体与水平面之间的动摩擦因数同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力的作用水平向学习好资料 欢迎下载 动，由牛顿第二定律得 Ffkxma，随着

9、 x 的增大，加速度 a 减小；当 Ffkx 时，a0，速度达到最大值；当 Ffkx 时，由牛顿第二定律得 kxFfma，随着 x 的增大，加速度 a增大，速度 v 减小，直至为零，此时弹簧弹力最大，故选项 D 正确 8(多选)(2013 高考浙江卷)如图所示，总质量为 460 kg 的热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为 0.5 m/s2，当热气球上升到 180 m 时，以 5 m/s 的速度向上匀速运动若离开地面后热气球所受浮力保持不变上升过程中热气球总质量不变，重力加速度 g10 m/s2.关于热气球，下列说法正确的是()A所受浮力大小为 4 830 N B加速上升过程中所受空气阻力

10、保持不变 C从地面开始上升 10 s 后的速度大小为 5 m/s D以 5 m/s 匀速上升时所受空气阻力大小为 230 N 解析：选 AD.刚开始上升时，空气阻力为零，F浮mgma，解得 F浮m(ga)460(100.5)N4 830 N，A 正确加速上升过程，随着速度增大，空气阻力增大，B 项错误浮力和重力不变，而随着空气阻力的增大，加速度会逐渐减小，直至为零，故上升 10 s 后的速度 vat5 m/s，C 项错误匀速上升时，F浮Ffmg，所以 FfF浮mg4 830 N4 600 N230 N，D 项正确 9(多选)(2014 沈阳调研)如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位

11、移 x 与斜面倾角 的关系，将某一物体每次以不变的初速率 v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角 ，实验测得 x 与斜面倾角 的关系如图乙所示，g 取 10 m/s2，根据图象可求出()A物体的初速率 v03 m/s B物体与斜面间的动摩擦因数 0.75 C取不同的倾角 ，物体在斜面上能达到的位移 x 的最小值 xmin1.44 m D当某次 30 时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑 解析：选 BC.当角度达到 90 时，物体将做竖直上抛运动，此时上升高度为 1.80 m，由竖直上抛运动规律可求得初速度 v06 m/s，选项 A 错误；当角度为 0 时，物体相当于在水平面上运动，

12、此时位移为 2.40 m，由牛顿运动定律可得，动摩擦因数 0.75，选项 B 正确；当倾角为 时，由牛顿运动定律可得 mgsin mg cos ma，又有 xv202a，结合数学关系可得位移的最小值为 1.44 m，选项 C 正确；角为 30 时，到达最高点重力沿斜面向下的分力小于最大静摩擦力，因此达到最大位移后不会下滑，选项 D 错误 二、计算题 10(2014 济南高三质检)静止在水平面上的 A、B 两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长 L1 m，承受的最大拉力为 8 N，A的质量 m12 kg，B 的质量 m28 kg，A、B 与水平面间的动摩擦因数 0.2，现用一逐渐增大的

13、水平力 F 作用在 B 上，使 A、B 向右运动，当 F 增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(g10 m/s2)(1)求绳刚被拉断时 F 的大小；均为不计空气阻力两球落地的时间差为解析选以竖直向下为正方向对向上和向下抛出的两个小球分别有解以上三式得两球落地的时间差故正确高考广东卷如图是物体做直线运动的图象由图可知该物体第内和第内的运动方向相反第内为正运动方向相同项错图线斜率不变加速度不变项正确图线与时间轴所围的面积表示位移故第内和第内的位移大小相等选项错和内位移相等但时间不等由可知项错河南六市联考两个物体在水平面上沿同一直线运动它们的图象如图所的时间在内车的位移车的位移则在时两车相距则追上所需的时

14、间为多选武汉高三联考质量初速度的物体沿着粗糙的水平面向右运动物体与水平面之间的动摩擦因数同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力的作用水平向学习好资料 欢迎下载(2)若绳刚被拉断时，A、B 的速度为 2 m/s，保持此时的 F 大小不变，当 A的速度恰好减小为 0 时，A、B 间的距离为多少？解析：(1)设绳刚要被拉断时产生的拉力为 FT，根据牛顿第二定律，对 A物体有 FTm1gm1a 代入数据得 a2 m/s2 对 A、B 整体有 F(m1m2)g(m1m2)a 代入数据得 F40 N.(2)设绳断后，A的加速度大小为 a1，B 的加速度大小为 a2，则 a1m1gm12 m/s2

15、 a2Fm2gm23 m/s2 A的速度减为 0 所需的时间为 tva11 s A的位移为 x1v22a11 m B 的位移为 x2vt12a2t23.5 m A速度减为 0 时，A、B 间的距离为 xx2Lx13.5 m.答案：(1)40 N(2)3.5 m 11(2014 运城一模)如图所示，质量 M0.2 kg 的长木板静止在水平地面上，与地面间动摩擦因数 10.1，另一质量 m0.1 kg 的带正电小滑块以 v08 m/s 的初速度滑上长木板，滑块与长木板间动摩擦因数 20.5，小滑块带电量为 q2103 C，整个运动过程始终处于水平向右的匀强电场中，电场强度 E1102 N/C，(g

16、10 m/s2)求：(1)刚开始时小滑块和长木板的加速度大小各为多少？(2)小滑块最后停在距长木板左端多远的位置 解析：(1)设小滑块的加速度大小为 a1，长木板的加速度大小为 a2，由牛顿第二定律得：Eq2mgma1 解得：a13 m/s2 2mg1(mM)gMa2 解得：a21 m/s2.(2)设两者经过 t 时间相对静止，此时的速度为 v，则：v0a1ta2tv 解得：t2 s，v2 m/s 这段时间内小滑块的位移：x1v0t12a1t210 m 长木板的位移 x212a2t22 m 由于此后两者一起向右减速运动，所以小滑块最后距长木板左端 xx1x28 m.答案：(1)3 m/s2 1

17、 m/s2(2)8 m 12(2014 江苏镇江模拟)如图所示，水平轨道 AB 段为粗糙水平面，BC 段为一水平传送带，两段相切于 B 点，一质量为 m1 kg 的物块(可视为质点)，静止于 A点，AB距离为 x2 m 已知物块与 AB段和 BC 段的动摩擦因数均为 0.5，g 取 10 m/s2.(1)若给物块施加一水平拉力 F11 N，使物块从静止开始沿轨道向右运动，到达 B 点时撤去拉力，物块在传送带静止情况下刚好运动到 C 点，求传送带的长度；均为不计空气阻力两球落地的时间差为解析选以竖直向下为正方向对向上和向下抛出的两个小球分别有解以上三式得两球落地的时间差故正确高考广东卷如图是物体

18、做直线运动的图象由图可知该物体第内和第内的运动方向相反第内为正运动方向相同项错图线斜率不变加速度不变项正确图线与时间轴所围的面积表示位移故第内和第内的位移大小相等选项错和内位移相等但时间不等由可知项错河南六市联考两个物体在水平面上沿同一直线运动它们的图象如图所的时间在内车的位移车的位移则在时两车相距则追上所需的时间为多选武汉高三联考质量初速度的物体沿着粗糙的水平面向右运动物体与水平面之间的动摩擦因数同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力的作用水平向学习好资料 欢迎下载(2)在(1)问中，若将传送带绕 B 点逆时针旋转 37 后固定(AB段和 BC 段仍平滑连接)，要使物块仍能到达 C

19、 端，则在 AB 段对物块施加拉力 F 应至少多大；(3)若使物块以初速度 v0从 A点开始向右运动，并仍滑上(2)问中倾斜的传送带，且传送带以4 m/s 速度向上运动，要使物块仍能到达 C 点，求物块初速度 v0至少多大 解析：(1)物块在 AB段：Fmg ma1 a16 m/s2 则到达 B 点时速度为 vB，有 vB 2a1x2 6 m/s 滑上传送带 mg ma2 刚好到达 C 点，有 v2B2a2L 得传送带长度 L2.4 m.(2)将传送带倾斜，滑上传送带有 mgsin 37 mg cos 37 ma3，a310 m/s2，物块仍能刚好到 C 端，有 v2B2a3L 在 AB 段，

20、有 v2B2ax Fmg ma 联立解得 F17 N.(3)由于 tan 37，故要使物块能到达 C 点，物块初速度最小时，有物块滑到 C 时刚好和传送带有相同速度 v2Bv2C2a3L，解得 vB8 m/s 物块在 AB 段做匀减速直线运动 v20v2B2gx，解得 v02 21 m/s.答案：(1)2.4 m(2)17 N (3)221 m/s 均为不计空气阻力两球落地的时间差为解析选以竖直向下为正方向对向上和向下抛出的两个小球分别有解以上三式得两球落地的时间差故正确高考广东卷如图是物体做直线运动的图象由图可知该物体第内和第内的运动方向相反第内为正运动方向相同项错图线斜率不变加速度不变项正确图线与时间轴所围的面积表示位移故第内和第内的位移大小相等选项错和内位移相等但时间不等由可知项错河南六市联考两个物体在水平面上沿同一直线运动它们的图象如图所的时间在内车的位移车的位移则在时两车相距则追上所需的时间为多选武汉高三联考质量初速度的物体沿着粗糙的水平面向右运动物体与水平面之间的动摩擦因数同时物体还要受一个如图所示的随时间变化的水平拉力的作用水平向