歷年高考物理力學(xué)牛頓運(yùn)動定律知識集錦

1單選題1、重慶由于其良好的生態(tài)環(huán)境和有利的地理位置，是鳥類的好居處。如圖所示，質(zhì)量為m的鴿子，沿著與水平方向成15°角、斜向右上方的方向以大小為v的速度勻速飛行，重力加速度大小為g，下列說法正確的是A．鴿子處于失重狀態(tài)B．空氣對鴿子的作用力大于mgC．空氣對鴿子的作用力的功率為mgvD．鴿子克服自身的重力的功率為mgvsin15°答案：D解析：A．由鴿子勻速飛行可知，鴿子所受合外力為0，A錯(cuò)誤；B．由共點(diǎn)力平衡條件可知，空氣對鴿子的作用力等于mg，B錯(cuò)誤；C．空氣對鴿子的作用力豎直向上，所以空氣對鴿子的作用力的功率為mgvcos75°,C錯(cuò)誤；D．鴿子克服自身的重力的功率為重力由力的功率表達(dá)式P=mgvcos（15°+90°)重力聯(lián)立解得P=mgvsin15°22、將傾角為θ的足夠長的斜面體放在粗糙的水平地面上，現(xiàn)有一帶固定支架的滑塊正沿斜面加速下滑。支架上用細(xì)線懸掛質(zhì)量為m的小球達(dá)到穩(wěn)定（與滑塊相對靜止）后，懸線的方向與豎直方向的夾角為α,如圖所示，已知斜面體始終保持靜止，重力加速度為g，若α=θ,則下列說法正確的是()A．小球、滑塊的加速度為gsinθ,斜面體的上表面粗糙B．小球、滑塊的加速度為gtanθ,斜面體的上表面光滑C．地面對斜面體的摩擦力水平向右D．地面對斜面體的摩擦力水平向左答案：D解析：AB．小球受到沿繩的拉力和豎直向下的重力，合力平行斜面向下，滿足F=mgsinθ=ma可得加速度a=gsinθ故斜面一定是光滑的，故AB錯(cuò)誤；CD．對整個(gè)系統(tǒng)，水平方向有向左的加速度，水平方向有向左的合外力，則地面對斜面體的摩擦力水平向左，33、如圖甲所示，物塊的質(zhì)量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下，從O點(diǎn)沿粗糙的水平面向右運(yùn)動，某時(shí)刻恒力F突然反向，大小不變，則整個(gè)過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象如圖乙所示（取g＝10m/s2），則下列說法正確的是()A．0～5s內(nèi)物塊做勻減速運(yùn)動C．恒力F大小為10ND．物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4答案：B解析：AB．由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律可得v2?v2=2ax0v2=2a?x+v20對比圖線可知，斜率為100解得物塊做勻減速直線運(yùn)動的加速度大小為4a＝10m/s21減速到零的時(shí)間為1a1CD．物塊減速到零后做勻加速直線運(yùn)動的加速度大小滿足解得2＝4m/s2兩過程據(jù)牛頓第二定律分別可得聯(lián)立兩式解得則動摩擦因數(shù)為fmg4、如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N。當(dāng)小車向右運(yùn)動的速度達(dá)到3m/s時(shí)，在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m=2kg的小物塊，小物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長。求：經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度？()5A．0.5sB．1sC．1.5sD．2s答案：D解析：小物塊放到小車上后，根據(jù)題意，對小物塊由牛頓第二定律得μmg=ma1對小車由牛頓第二定律得F?μmg=Ma2設(shè)經(jīng)過時(shí)間t兩者速度相等，根據(jù)速度與時(shí)間的關(guān)系式有解得5、如圖所示，在水平上運(yùn)動的箱子內(nèi)，用輕繩AO、BO在O點(diǎn)懸掛質(zhì)量為2kg的重物，輕繩AO、BO與車頂部夾角分別為30°、60°。在箱子沿水平勻變速運(yùn)動過程中，為保持重物懸掛點(diǎn)O位置相對箱子不動（重力加速度為g），則箱子運(yùn)動的最大加速度為()6A．gB.2√3gC.√3gD.√3g答案：BD解析：當(dāng)箱子加速度向左時(shí)，當(dāng)加速度完全由繩OA的拉力提供時(shí)，水平方向Tcos30°=maAO豎直方向TAOsin30=mg聯(lián)立解得最大加速度a=√3g當(dāng)箱子加速度向右時(shí)，當(dāng)加速度完全由繩OB拉力提供時(shí)，豎直方向TBOsin60°=mg水平方向Tcos60°=ma′BO聯(lián)立解得最大加速度√3a′=g376、如圖所示，質(zhì)量m=100kg的重物，在大小F=1.25×103N、方向豎直向上的拉力作用下，由靜止開始加速上2，則()A．重物上升的加速度大小為12.5m/s2B．重物上升的加速度大小為2.5m/s2C．運(yùn)動2s時(shí)速度大小為25m/s答案：BD解析：由牛頓第二定律有得由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有得F?mg=mav=at87、關(guān)于平拋物體的運(yùn)動，下列說法中正確的是()A．物體只受重力的作用，是a=g的勻變速曲線運(yùn)動B．物體落地時(shí)的水平位移與拋出點(diǎn)的高度無關(guān)C．平拋運(yùn)動任一時(shí)刻的速度沿水平方向上的分量都相同D．初速度越大，物體在空中的飛行時(shí)間越長答案：AC解析：A．物體做平拋運(yùn)動的物體，過程中只受重力，由牛頓第二定律可得加速度為g，A正確；x=vt0豎直方向的位移為12?=gt22聯(lián)立可得x=v0√EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up11(2?),g)故可知，平拋運(yùn)動的水平位移與初速度和拋出點(diǎn)高度均有關(guān)系；B錯(cuò)誤；C．由運(yùn)動的合成與分解可知，平拋運(yùn)動水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運(yùn)動，故平拋運(yùn)動任一時(shí)刻故選AC。8、一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動，小球通過細(xì)繩與車頂相連。小球某時(shí)刻正處于如圖所示狀態(tài)。9設(shè)斜面對小球的支持力為FN，細(xì)繩對小球的拉力為FT，關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況，下列說法正確的是()答案：AB解析：A.若小車向左減速，加速度方向向右，若小球所受拉力和重力的合力產(chǎn)生的加速度與小車的加速度相同，則NB.若小車向左加速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力產(chǎn)生的加速度與小車的加速度相同，則C.若小車向右加速，加速度方向向右，若小球所受的拉力和重力的合力產(chǎn)生的加速度與小車的加速度相同，則D.若小車向右減速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力產(chǎn)生的加速度與小車的加速度相同，則故選AB。填空題9、如圖，水平傳送帶順時(shí)針勻速運(yùn)轉(zhuǎn)，速度大小為2m/s。質(zhì)量為1.5kg的貨箱無初速度放上傳送帶，經(jīng)過0.5s時(shí)間，貨箱與傳送帶恰好相對靜止。取重力加速度g=10m/s2，則貨箱與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為 ,因摩擦產(chǎn)生的熱量為J。解析：[1]貨箱在摩擦力的作用下加速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可得f=ma=μmg又v=at代入數(shù)據(jù)，解得[2]根據(jù)摩擦力產(chǎn)生熱量的公式，即Q=μmgΔx又Δx=x?x傳貨箱代入數(shù)據(jù)，解得故可得因摩擦產(chǎn)生的熱量為10、如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的滑動摩擦力大小等于它們間彈力的0.25倍，現(xiàn)在對物體施加一個(gè)大小F=8N、與水平方向夾角θ=37°角的斜向上的拉力。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，物體在拉力作用下5s內(nèi)通過的位移大小為。答案：16.25m解析：物體受到四個(gè)力的作用，如圖所示，建立直角坐標(biāo)系并分解力F。Fcosθ-Ff=maFsinθ+FN－G=0FN為水平面對物體的支持力，即物體與水平面之間的彈力，故摩擦力聯(lián)立方程，解得a=1.3m/s2解析：略的加速度大小為m/s2。解析：A、B分離時(shí)二者沒有相互作用力，但二者加速度大小相等，根據(jù)加速度相等可得FF 1=—2mmAB聯(lián)立并代入數(shù)值可得二者一起加速運(yùn)動，取整體為研究對象，由牛頓第二定律可得代入數(shù)值可得解答題滑板與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2?，F(xiàn)對滑板施加水平向右的推力F＝10N，作用一段時(shí)間后撤去，滑板右端恰能到達(dá)B點(diǎn)，求：答案1）1.2s2）36W解析：（1）在外力F作用下，根據(jù)牛頓第二定律可知F-μmg＝ma1解得11經(jīng)歷的時(shí)間為t，則1通過的位移為v2x1=2a1撤去外力后的加速度大小為μmga=—=2m/s2減速通過的位移為v2x2=2a2－L聯(lián)立解得P＝Fv＝10×3.6W＝36W右的速度v沖上傳送帶。從物體沖上傳送帶開始，物體在0~2s內(nèi)受到與物體運(yùn)動方向相反的水平恒力作用，2~4s將水平外力反向，大小不變，物體的對地速度與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖乙所示，取g=10m/s2。求：傳送帶與物體之間的動摩擦因數(shù)；解析：由圖像可知0~2s內(nèi)物體做勻減速直線運(yùn)動，加速度大小為a1由牛頓第二定律有=1=Δt21f+F=ma22~4s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動，加速度大小為Δv22由牛頓第二定律有f?F=ma2聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得f=30N又f=μmg解得15、如圖所示，質(zhì)量m＝3kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）在平行斜面向下F＝9N的推力作用下，由靜止開始下滑。在斜面某處撤掉推力后，又在水平面上運(yùn)動x＝1.2m后停在C點(diǎn)。已知斜面長度L＝4m，傾角θ=30°,物體與（1）外力未撤掉時(shí)物體斜面上運(yùn)動的加速度；（2）物體運(yùn)動到B處的速度；答案1）3m/s2，方向沿斜面向下2）2√3m/s3）2m，2√3s3解析：（1）外力未撤掉時(shí)物體斜面上運(yùn)動的加速度大小為a1，根據(jù)牛頓第二定律可得F+mgsin30°?μ1mgcos30°=ma1解得11方向沿斜面向下；（2）物體在水平面上運(yùn)動的加速度大小為a=μ2mg=5m/s22m根據(jù)速度-位移關(guān)系可得B2B2解得（3）物體在斜面上運(yùn)動時(shí)，重力沿斜面向下的分力摩擦力大小為f=μ1mgcos30°=1.5N所以去掉推力以后物體勻速運(yùn)動，則撤去推力時(shí)物體的速度大小為推力作用的距離為v21經(jīng)過的時(shí)間為v2√3116、如圖甲所示，傾角α=37°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面長LAB=3m，斜面底端A處有一質(zhì)量m=1kg的小滑塊，在平行于斜面向上的力F作用下由靜止開始運(yùn)動。已知F隨位移s（以A為起點(diǎn)）變化的關(guān)系如圖乙所示，以水平地面為零重力勢能面（g取10m/s2，sin37°=0.（1）小滑塊在通過前1m位移過程中的加速度；（2）小滑塊通過第2m位移所用的時(shí)間；答案1）6m/s22）s3）12J4）解析：（1）在通過前1m位移的過程中，運(yùn)用牛頓第二定律，有F?mgsina=magsina=12?10×0.6=6m/s2m1v2=2as1對于第2m位移的過程，有F=6N，mgsina=6Ν,所以小滑塊所受合為為零，小滑塊作勻速運(yùn)動EQ\*jc3\*hps29\o\al(\s\up5(s2),v)所以小滑塊通過第2m位移所用的時(shí)間為√3s。6EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up5(1),2)EQ\*jc3\*hps22\o\al(\s\up5(1),2)pp17、某同學(xué)制作了一個(gè)“豎直加速度測量儀”可以用來測量豎直上下電梯運(yùn)行時(shí)的加速度，其構(gòu)造如圖所示。把一根輕彈簧上端固定，下端懸吊90g重物時(shí)，彈簧下端的指針指在木板刻度為C的位置，現(xiàn)把懸吊100g重物時(shí)指針位置的刻度標(biāo)記為0，以后該重物就固定在彈簧上，和小木板上的刻度構(gòu)成了一個(gè)“豎直加速度測量儀”。若當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，測得0和C點(diǎn)的距離為1cm，則該彈簧的勁度系數(shù)為N/m。某時(shí)刻觀察到該100g重物下降1cm，則此時(shí)電梯加速度方向?yàn)椋ㄌ睢柏Q直向上”或“豎直向下”大小為 解析：[1]根據(jù)胡克定律F=kΔx可得[2]重物下降，說明彈簧伸長，彈力增大，此時(shí)電梯加速度方向豎直向上；[3]此時(shí)彈簧的彈力大小為根據(jù)牛頓第二定律有F?mg=ma代入數(shù)據(jù)解得18、某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置來測定滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)，具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：①首先用游標(biāo)卡尺測量出遮光片寬度為d；然后將遮光片固定在滑塊上；②如圖所示，將滑塊置于桌面上左端A處，與桌面平行的細(xì)繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物連接，保持滑塊靜止，測量重物離地面的高度h；③在距滑塊h處固定一個(gè)光電門，滑塊由靜止釋放后開始運(yùn)動并最終停在木板上的C點(diǎn)（未與滑輪碰撞），記下數(shù)字毫秒計(jì)測出遮光片經(jīng)過光電門所用的時(shí)間；并用毫米刻度尺測量出C、A間的距離s；（已知重力加速度為g）。請完成以下問題：(1)若游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示，則遮光片寬度d=cm；(3)本實(shí)驗(yàn)在獲得小車通過光電門的瞬時(shí)速度時(shí)存在誤差，測量的速度值（填“大于”“等于”或“小于”）遮光片中心通過光電門時(shí)的瞬時(shí)速度的真實(shí)值。d22g(sh)Δt2解析：(1)[1]游標(biāo)卡尺可先以毫米為單位讀數(shù)，游標(biāo)尺的零刻度超過主尺上1mm處，因此整數(shù)部分為1mm，游標(biāo)尺上第16格（標(biāo)注8的位置）與主尺上某格對齊，因此小數(shù)部分為0.05×16mm=0.80mm，因此讀數(shù)為1+0.80mm=1.80mm=0.180cm。(2)[2]由題意可知，滑塊先做勻加速直線運(yùn)動（此過程位移為h，初速度為零）后做勻減速直線運(yùn)動（此過程位移為s-h，末速度為零）；而且勻減速運(yùn)動加速度為a=μg且0?v2=?2a(s??)dv=Δt聯(lián)立各式可得d2μ=2g(s??)Δt2(3)[3]由運(yùn)動學(xué)規(guī)律可知dvv=所以測量值小于真實(shí)值。vv19、(1)智能手機(jī)中有一個(gè)加速度傳感器，在軟件的驅(qū)動下，能夠探測手機(jī)加速度的實(shí)時(shí)變化，并以圖像形式顯示出來，如圖（a）所示。某學(xué)生利用如圖（b）所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究“當(dāng)小車及手機(jī)總質(zhì)量M不變的情況下，按照圖示安裝好實(shí)驗(yàn)裝置，把手機(jī)固定在小車上A．掛上沙桶，點(diǎn)擊手機(jī)軟件開始按鈕，釋放小車，待小車停下·點(diǎn)擊手機(jī)軟件停止按鈕，讀出小車做勻加速運(yùn)動的加速度aB．調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾角，使得輕推小車后，小車能沿著導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動C．取下細(xì)繩和沙桶。測量沙子和桶的質(zhì)量m。改變沙子的質(zhì)量，重新掛上細(xì)繩和沙桶。進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)正確的實(shí)驗(yàn)步驟是(2)某一次實(shí)驗(yàn)得到如圖（c）所示的圖像。開始計(jì)時(shí)1s后釋放小車，由圖像可知，小車在繩子拉力作用下做勻加速運(yùn)動的加速度為m/s2，由此可以推斷出實(shí)驗(yàn)桌面距離地面高度至少為m。（結(jié)果保留兩(3)下列說法正確的是A．圖線中A點(diǎn)表示剛好碰到彈簧·此時(shí)速度最大B．圖線中B點(diǎn)表示彈力剛好等于拉力，此時(shí)加速度為0，此時(shí)小車速度最大C．圖線中C點(diǎn)表示彈簧壓縮量最大，此時(shí)加速度最大，速度也最大D．圖線中C點(diǎn)對應(yīng)的彈簧的彈力約為6mg解析：（1）[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要平衡摩擦力，使導(dǎo)軌傾斜一個(gè)角度，輕推小車做勻速運(yùn)動，然后掛上沙桶，點(diǎn)擊手機(jī)軟件開始按鈕，釋放小車，待小車停下，點(diǎn)擊手機(jī)軟件停止按鈕，讀出小車做勻加速運(yùn)動的加速度a，在改變沙子和桶的質(zhì)量m重復(fù)進(jìn)行，所以步驟是BAC。（2）[2]根據(jù)圖可得做勻加速運(yùn)動的加速度為（2）[3]由圖可知沙子和桶，開始做勻加速的時(shí)間是3秒，沙子和桶的運(yùn)動的加速度和小車一樣，則實(shí)驗(yàn)桌面距離地面高度大于等于沙子和桶下降的高度，所以實(shí)驗(yàn)桌面距離地面高度至少為11（3）[4]ABC．圖線中A點(diǎn)表示剛好碰到彈簧，隨著彈力的增大，小車先做加速度減小的加速運(yùn)動，當(dāng)彈力和拉力相等時(shí)即到達(dá)B點(diǎn)，加速度為零，速度最大，在做加速度增大的減速運(yùn)動一直到達(dá)C點(diǎn)停止，此時(shí)加速度D．小車做勻加速運(yùn)動mg=(m+M)a到達(dá)C點(diǎn)時(shí)加速度為a1=1m/s2F?mg=(m+M)a1解得F=6mg20、某同學(xué)用如圖所示的