1119年高考物理真題分專題匯編之專題008牛頓運動定律及其應(yīng)用

1、第8節(jié) 牛頓運動定律及其應(yīng)用1. 2014年物理上海卷21.牛頓第一定律表明，力是物體 發(fā)生變化的原因；該定律引出的一個重要概念是 ?！敬鸢浮窟\動狀態(tài)；慣性【解析】力的作用效果是改變物體的運動狀態(tài)或使物體產(chǎn)生形變；牛頓第一定律通過實驗總結(jié)出了力是改變物體運動狀態(tài)的原因；從而引出一切物體都有保持原來運動狀態(tài)的屬性，即慣性。2. 2012年物理江蘇卷4. 將一只皮球豎直向上拋出,皮球運動時受到空氣阻力的大小與速度的大小成正比. 下列描繪皮球在上升過程中加速度大小a與時間t 關(guān)系的圖象,可能正確的是【答案】c【解析】加速度，隨著的減小，減小，但最后不等于0。選項b、d錯；加速度越小，速度減小得越慢，

2、所以選c.3. 2012年理綜安徽卷17.如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一豎直向下的恒力，則fa. 物塊可能勻速下滑b. 物塊仍以加速度勻速下滑c. 物塊將以大于的加速度勻加速下滑d. 物塊將以小于的加速度勻加速下滑答: c解析：起初，加上一個力以后，, 所以a' 增大。4. 2013年新課標ii卷14一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小，f表示水平拉力的大小。能正確描述f與a之間的關(guān)系的圖像是afoafoafoafoabdc答：c解

3、析：由于物塊與水平桌面間有摩擦，由牛頓第二定律得，當拉力f從0開始增加，時物塊靜止不動，加速度為0；在之后，加速度與f成線性關(guān)系，c項正確。5. 2013年新課標ii卷15如圖，在固定斜面上的一物塊受到一外力f的作用，f平行于斜面上。若要物塊在斜面上保持靜止，f的取值應(yīng)有一定范圍，已知其最大值和最小值分別為f1和f2（f20）。由此可求出a物塊的質(zhì)量 b斜面的傾角c物塊與斜面間的最大靜摩擦力 d物塊對斜面的正壓力答：c 解析：物塊在斜面上受到四個力的作用，如圖所示，其中斜面靜摩擦力可沿斜面向下或向上，由平衡條件得，其中為物塊與斜面間最大靜摩擦力，方程組中有m、g、和四個未知數(shù)，顯然不能計算物塊

4、的質(zhì)量m、當?shù)刂亓铀俣萭和斜面傾角，但可將當作整體則可求得最大靜摩擦力，c項正確；由于m、g、均未知，物塊對斜面的壓力不可求，d錯。6. 2013年安徽卷14.如圖所示，細線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為的光滑斜面體頂端，細線與斜面平行。在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細線的拉力t和斜面的支持力為fn分別為（重力加速度為g）ama. t=m(gsin+ acos) fn= m(gcos- asin) b. t=m(gsin+ acos) fn= m(gsin- acos)c. t=m(acos- gsin) fn= m(gcos

5、+ asin)d. t=m(asin- gcos) fn= m(gsin+ acos)答案：a解析：小球受重力mg，細線的拉力t和垂直斜面向上的支持力fn，在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，得tcos- fnsin=ma，fncos+tsin=mg，解之得t=m(gsin+ acos) fn= m(gcos- asin)，故a對，b、c、d錯。7. 2011年理綜北京卷fo2f0t0nt0tf018“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下的一種極限運動。某人做蹦極運動，所受繩子拉力f的大小隨時間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動

6、，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為ag b2g c3g d4g答：b【解析】由題圖可知：繩子拉力f的最大值為9f0/5，從圖中可以看出，最后繩子拉力穩(wěn)定不變，表明人已經(jīng)靜止不動，此時繩子的拉力等于重力，最終靜止時繩子拉力為3f0/5mg，根據(jù)牛頓第二定律，最大加速度, 所以b正確，a、c、d錯誤。8.2018年全國卷i、ofxaofxbofxcofxdfp15如圖，輕彈簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物塊p，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用一豎直向上的力f作用在p上，使其向上做勻加速直線運動。以x表示p離開靜止位置的位移，在彈簧恢復(fù)原長前，下列表示f和x之間關(guān)系的圖像可能正確的

7、是 （ a ）a解析：由牛頓運動定律，聯(lián)立解得，對比題給的四個圖像，可能正確的是圖像a。9. 2012年物理上海卷f30（10分）如圖，將質(zhì)量m=0.1kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角=53°的拉力f，使圓環(huán)以a=4.4m/s2的加速度沿桿運動，求f的大小。解析：令fsin53°mg，f1.25n，ffnffmgffnffmg答圖a答圖b當f1.25n時，桿對環(huán)的彈力向上，受力如答圖a由牛頓定律fcosqmfnma，fnfsinqmg，得f1n，當f1.25n時，桿對環(huán)的彈力向下

8、，受力如答圖b由牛頓定律fcosqmfnma，fsinqmgfn，解得f9n，10. 2014年理綜重慶卷5以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時，一個物體所受空氣阻力可忽略，另一個物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比。下列用虛線和實線描述兩物體運動的v-t圖象可能正確的是tvoatvobtvoctvod【答案】d【解析】豎直上拋運動不受空氣阻力，做向上勻減速直線運動至最高點再向下自由落體運動，v-t圖象是傾斜向下的直線，四個選項（虛線）均正確表示；有阻力ff=kv的上拋運動，上升時：，隨著v減小，加速度減小，對應(yīng)的v-t圖線的斜率減小，a錯誤；下落時：，隨著v增大，加速度減小，故在

9、最高點時v=0，a=g，對應(yīng)的v-t圖線與t軸的交點，其斜率應(yīng)該等于g，即過交點的切線應(yīng)該與豎直上拋運動的直線（虛線）平行，選項d正確。11.2015年海南卷s1oabcs28如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧s1和s2相連，通過系在a上的細線懸掛于固定點o。整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)將細繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1，s1和s2相對原長的伸長分別為l1和l2，重力加速度大小為g，在剪斷的瞬間 （ ac ）aa1=3g ba1=0 cl1=2l2 dl1=l2解析：設(shè)物體的質(zhì)量為m，在剪斷繩子的瞬間，繩子的拉力消失，彈簧的彈力還沒有來得及改變，所以剪斷繩子的瞬

10、間a受到重力和彈簧s1的拉力t1，剪斷前對b、c和彈簧組成的整體分析可知t1=2mg，故a受到的合力f=mg+t1=3mg，故加速度，選項a正確b錯誤；設(shè)彈簧s2的拉力為t2，則t2=mg，根據(jù)胡克定律f=kx可得l1=2l2，c正確d錯誤。12. 2012年理綜安徽卷22.（14分）ot(s)v(m/s)40.5 質(zhì)量為0.1 kg 的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應(yīng)的v-t圖象如圖所示。球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的3/4。該球受到的空氣阻力大小恒為f，取=10 m/s2, 求：（1）彈性球受到的空氣阻力f的大??；（2）彈性球第一次碰撞后反彈的高度h。答：

11、（1） 0.2n （2）0.375m解析：由v-t圖像可得小球下落時的加速度為：a=8m/s2由牛頓定律可得：,（2）小球落地后反彈的速度為：v=3m/s上升時：，得： a'=12m/s2，小球上升做勻減速運動 解得彈性球第一次碰撞后反彈的高度 h=0.375m13. 2011年新課標版fm2m121如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等。現(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力f=kt（k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是atoa1a2atoa1a2

12、atoa1a2atoa1a2 a b c d答：a【解析】塊和木板之間相對靜止時，所受的摩擦力為靜摩擦力。在達到最大靜摩擦力前，木塊和木板以相同加速度運動，根據(jù)牛頓第二定律。木塊和木板相對運動時， 恒定不變，。所以正確答案是a。14.2016年新課標i卷18. 一質(zhì)點做勻速直線運動?，F(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則（ ）a.質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同b.質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直c.質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同d.質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變答案：bc解析：質(zhì)點一開始做勻速直線運動，處于平衡狀態(tài)，施加恒力后，則該質(zhì)點的合外力為該恒

13、力若該恒力方向與質(zhì)點原運動方向不共線，則質(zhì)點做曲線運動，質(zhì)點速度方向時刻與恒力方向不同，故a錯；若f的方向某一時刻與質(zhì)點運動方向垂直，之后質(zhì)點作曲線運動，力與運動方向夾角會發(fā)生變化，例如平拋運動，故b正確；由牛頓第二定律可知，質(zhì)點加速度方向與其所受合外力方向相同；根據(jù)加速度的定義，相等時間內(nèi)速度變化量相同，速率變化量不一定相同，故d錯。15.2016年新課標卷19兩實心小球甲和乙由同一種材質(zhì)制成，甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量。兩球在空氣中由靜止下落，假設(shè)它們運動時受到的阻力與球的半徑成正比，與球的速率無關(guān)。若它們下落相同的距離，則a甲球用的時間比乙球長b甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小c甲球加速度

14、的大小小于乙球加速度的大小d甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功【答案】bd【解析】兩球的質(zhì)量，對兩球由牛頓第二定律可得a甲>a乙，由知甲球的運動時間較短，選項a、c錯誤；由得v甲>v乙，故選項b正確；因f甲>f乙，由wf=fh知,阻力對甲球做功較大，故選bd. 16. 2011年上海卷19受水平外力f作用的物體，在粗糙水平面上作直線運動，其v-t 圖線如圖所示，則vtot1t2a在0t1秒內(nèi)，外力f大小不斷增大b在t1時刻，外力f為零c在t1t2秒內(nèi)，外力f大小可能不斷減小d在t1t2秒內(nèi)，外力f大小可能先減小后增大答案：cd解析：本題考查vt 圖象、牛頓第二定律。0t

15、1時間內(nèi)，物體先做勻加速直線運動，然后做加速度減小的加速運動，由：f1fma1，a1先恒定后減小，可知外力先恒定后不斷增大，a錯；由圖線斜率可知t1時刻的加速度幾乎為零，故外力大小等于摩擦力大小，b錯；t1t2時間內(nèi)，物體做加速度增大的減速運動，若外力方向向右，由：ff2ma2，a2減小，可知外力逐漸增大；若外力方向向左，由：ff3ma2，a2減小，可知外力逐漸減小，故外力大小可能不斷增大，也可能不斷減小，c對d錯。17.2014年物理上海卷31. (12分)如圖，水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為的固定斜面，斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時，箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加

16、速運動，然后改做加速度大小為a的勻減速運動直至靜止，經(jīng)過的總路程為s，運動過程中的最大速度為v。(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。(2)若a>g tan，求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力?！敬鸢浮浚?）；（2）0 m(acot - g) 【解析】（1）設(shè)加速過程中加速度為a'，由勻變速運動公式 解得（2）設(shè)球不受車廂作用，應(yīng)滿足nsin=ma , ncos=mg ,nqmg解得a=gtan減速時加速度由斜面支持力n與左壁支持力p共同決定，當a>gtan時 p0球受力如圖。由牛頓定律nsin=ma , ncos-q=mg ,解得q=m(acot -g ) 1

17、8. 2011年理綜福建卷mm1m2abt1t218如圖，一不可伸長的輕質(zhì)細繩跨過滑輪后，兩端分別懸掛質(zhì)量為m1和m2的物體a和b。若滑輪有一定大小，質(zhì)量為m且分布均勻，滑輪轉(zhuǎn)動時與繩之間無相對滑動，不計滑輪與軸之間的摩擦。設(shè)細繩對a和b的拉力大小分別為t1和t2。已知下列四個關(guān)于t1的表達式中有一個是正確的，請你根據(jù)所學(xué)的物理知識，通過一定的分析，判斷正確的表達式是 a. b. c. d. 答：c【解析】由于滑輪轉(zhuǎn)動時與繩之間無相對滑動，所以滑輪轉(zhuǎn)動時，可假設(shè)兩物體的加速度大小均為a，對a，若t1m1g = m1a，則對b應(yīng)有m2gt2 = m2a；上面兩分別解出加速度的表達式為和，所以有，

18、即有，根據(jù)題目所給選項可設(shè)，則根據(jù)a、b地位對等關(guān)系應(yīng)有，將t1、t2的值代入可解得x = 2y。由此可判斷a錯c正確。若將t1設(shè)為，則結(jié)合可看出a、b的地位關(guān)系不再具有對等性，等式不可能成立，bd錯。19.【2019年4月浙江物理選考】如圖所示，小明撐桿使船離岸，則下列說法正確的是a. 小明與船之間存在摩擦力b. 桿的彎曲是由于受到桿對小明的力c. 桿對岸的力大于岸對桿的力d. 小明對桿的力和岸對桿的力是一對相互作用力【答案】a【解析】【詳解】a小明與船之間存在運動的趨勢，則它們之間存在摩擦力，選項a正確；b桿的彎曲是由于桿受到小明對桿的力，選項b錯誤；c桿對岸的力與岸對桿的力是作用與反作用力，大小相等，選項c錯誤；d小明對桿的力和桿對小明的力是一對相互作用力，