歷年高考物理力學(xué)牛頓運動定律重點知識歸納

單選題1、在梯井中，由鋼索懸掛豎直電梯C，頂部用繩子懸掛了球A，A下方焊接一個彈簧，彈簧下端懸掛球B，整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，簡化示意圖如圖所示。已知繩子、彈簧的質(zhì)量遠(yuǎn)小于兩球質(zhì)量，兩球質(zhì)量又遠(yuǎn)小于電梯質(zhì)量。若懸掛電梯的鋼索突然斷裂，在電梯下落瞬間，球A、球B、電梯C各自加速度約為（）A．9.8m/s2，9.8m/s2，0B．19.6m/s2，0，9.8m/s2C．0，9.8m/s2，9.8m/s2D．9.8m/s2，0，9.8m/s2答案：D解析：假設(shè)球A與電梯之間的繩子無彈力，則鋼索突然斷裂的瞬間，電梯只受重力其加速度為g，而A受到彈簧向下的拉力其加速度大于g，則假設(shè)不成立，可知球A與電梯之間的繩子有彈力，可得電梯與球A的加速度相同，因為電梯質(zhì)量遠(yuǎn)大于兩球質(zhì)量，鋼索斷裂后，電梯可視為在自身重力下運動，因此加速度大小為g=9.8m/s2，彈簧形變量在瞬間不會發(fā)生突變，因此球B受力不變，其加速度為0。故選D。2、物體質(zhì)量為m＝5Kg放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a＝2m/s2的勻加速直線運動，方向向右，已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.3，則外力F為（

）A．20NB．15NC．25ND．10N答案：C解析：根據(jù)牛頓第二定律得則有故選C。3、科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，在月球表面：①沒有空氣；②重力加速度約為地球表面的；③沒有磁場。若宇航員登上月球后，在空中同時釋放氫氣球和鉛球，忽略地球和其他星球?qū)υ虑虻挠绊?，以下說法正確的是（）A．氫氣球和鉛球都處于超重狀態(tài)B．氫氣球?qū)⒓铀偕仙U球加速下落C．氫氣球和鉛球都將下落，但鉛球先落到地面D．氫氣球和鉛球都將下落，且同時落地答案：D解析：由于在月球表面沒有空氣，沒有磁場，物體在月球表面只受重力作用，物體由靜止釋放，將做自由落體運動，位移h相同，運動的加速度g相同，運動的時間也一定相同，應(yīng)該同時落地。自由落體運動處于完全失重狀態(tài)。故選D。4、一個傾角為θ=37°的斜面固定在水平面上，一個質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊（可視為質(zhì)點）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物塊與斜面的動摩擦因數(shù)μ=0.25。若斜面足夠長，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物塊沿斜面上滑時的加速度大小為（）A．5m/s2B．4m/s2C．8m/s2D．10m/s2答案：C解析：對物塊分析，根據(jù)牛頓第二定律有代入數(shù)據(jù)解得故ABD錯誤C正確。故選C。多選題5、如圖所示，水平傳送帶A、B兩端相距s＝2m，工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.4．工件滑上A端瞬時速度vA＝5m/s，達到B端的瞬時速度設(shè)為vB，則（）A．若傳送帶以4m/s順時針轉(zhuǎn)動，則vB＝4m/sB．若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB＜3m/sC．若傳送帶以2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，則vB＝3m/sD．若傳送帶以某一速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，則一定vB＞3m/s答案：AC解析：A．物體在傳送帶上做加速或減速運動的加速度為若傳送帶以4m/s順時針轉(zhuǎn)動，則物體開始時做減速運動，當(dāng)速度減為4m/s時的位移為然后物體隨傳送帶勻速運動，故達到B端的瞬時速度為4m/s，A正確；B．若傳送帶逆時針勻速轉(zhuǎn)動，則物體在傳送帶上做減速運動，到達B端時的速度為B錯誤；C．若傳送帶以2m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動時，物體做減速運動，由B選項可知因為到達B端的速度為，故最后物體到達B端的速度為，C正確；D．因為當(dāng)傳送帶以某一速度順時針勻速轉(zhuǎn)動時，若物體一直減速，則到達B端的速度為3m/s，只有當(dāng)傳送帶的速度大于3m/s時到達右端的速度才可能是，D錯誤。故選AC。6、如圖所示，甲為履帶式電梯，乙為臺階式電梯，它們傾角相同，沒有顧客乘坐時低速轉(zhuǎn)動，有顧客乘坐時會勻加速啟動，啟動時兩個電梯的加速度大小相同。質(zhì)量相同的小紅和小明兩個乘客分別乘坐甲、乙電梯上樓，在電梯啟動階段兩位乘客受到的摩擦力大小分別為f甲、f乙，則（）A．小明和小紅受到電梯的作用力大小不相同B．f甲>f乙C．小明受到電梯的作用力方向豎直向上D．f甲與f乙大小關(guān)系與傾角大小無關(guān)答案：BD解析：A．小明和小紅具有相同的加速度，由牛頓第二定律可知他們的合力相同，他們受到電梯的作用力及重力的作用，重力相同的情況下，電梯對他們的作用力大小相等、方向相同，A錯誤；B．設(shè)電梯傾角，由牛頓第二定律，對甲有對乙有對比可得B正確；C．由于小明的加速度沿電梯向上，由牛頓第二定律可知，小明受到電梯的作用力方向不可能豎直向上，C錯誤；D．結(jié)合B解析可知，f甲大于f乙的關(guān)系與傾角大小無關(guān)，D正確。故選BD。7、如圖所示，傾角為θ的斜面體C置于水平面上，B置于斜面上，通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接，連接B的一段細(xì)繩與斜面平行，A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A．水平面對C的摩擦力方向一定向左B．B受到C的摩擦力一定為零C．水平面對C的支持力一定小于B、C的總重力D．A的質(zhì)量一定大于B的質(zhì)量答案：AC解析：AC．對B、C整體受力分析，如圖所示根據(jù)平衡條件，水平面對C的摩擦力為方向水平向左，水平面對C的支持力大小為一定小于B、C的總重力，AC正確；BD．當(dāng)B所受重力沿斜面向下的分力等于繩的拉力時，B不受摩擦力，當(dāng)B所受重力沿斜面向下的分力不等于繩的拉力時，B受摩擦力，且A與B的質(zhì)量大小無法比較，BD錯誤。故選AC。8、如圖所示，在水平上運動的箱子內(nèi)，用輕繩AO、BO在O點懸掛質(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動過程中，為保持重物懸掛點O位置相對箱子不動（重力加速度為g），則箱子運動的最大加速度為（）A．B．C．D．答案：BD解析：當(dāng)箱子加速度向左時，當(dāng)加速度完全由繩的拉力提供時，水平方向豎直方向聯(lián)立解得最大加速度當(dāng)箱子加速度向右時，當(dāng)加速度完全由繩拉力提供時，豎直方向水平方向聯(lián)立解得最大加速度故BD正確，AC錯誤。故選BD。填空題9、如圖（a）所示，木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F＝8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m＝1kg，通過DIS實驗，得到如圖（b）所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動摩擦力，g取10m/s2。圖（b）中圖線與縱坐標(biāo)交點a0為_______，圖（b）中圖線與θ軸交點坐標(biāo)分別為θ1和θ2，木板處于該兩個角度時的摩擦力指向和物塊的運狀態(tài)為_______。答案：

6m/s2

靜止?fàn)顟B(tài)解析：[1][2]當(dāng)斜面傾角為時，摩擦力沿斜面向下且加速度為零；當(dāng)斜面傾角為時，摩擦力沿斜面向上且加速度為零；當(dāng)斜面傾角在和之間時，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。時，木板水平放置，由牛頓第二定律又聯(lián)立解得由圖可知，當(dāng)斜面傾角為時，摩擦力沿斜面向下且加速度為零；當(dāng)斜面傾角為時，摩擦力沿斜面向上且加速度為零；當(dāng)斜面傾角在和之間時，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。10、牛頓第一定律（1）內(nèi)容：一切物體總保持_______狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．（2）意義：①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有___，因此牛頓第一定律又叫___定律；②揭示了力與運動的關(guān)系：力不是___物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生_____的原因．答案：

勻速直線運動

慣性

慣性

維持

加速度解析：（1）[1]內(nèi)容：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)．（2）[2][3]意義：①揭示了物體的固有屬性：一切物體都有慣性，因此牛頓第一定律又叫慣性定律；②[4][5]揭示了力與運動的關(guān)系：力不是維持物體運動的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因．11、一輛高速行駛的F1賽車與一架靜止在發(fā)射場的航天飛機，兩者運動狀態(tài)較難改變的是___________，你判斷時依據(jù)的物理規(guī)律是________，請寫出你判斷的邏輯過程：______。答案：

航天飛機

牛頓第二定律

見解析解析：[1]兩者運動狀態(tài)較難改變的是航天飛機[2][3]根據(jù)牛二定律物體質(zhì)量m越大，同樣力F產(chǎn)生的加速度a越小，即在相同時間內(nèi)，速度變化越小，速度是描述運動狀態(tài)的物理量，越小說明運動狀態(tài)改變越小，運動狀態(tài)越難改變12、質(zhì)量為m=1kg的物體在水平拉力作用下沿粗糙水平面做勻變速直線運動，動摩擦因數(shù)μ=0.1，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x=2t-t2（m），則物體的初速度大小是_____m/s，水平拉力的大小為______N。答案：

2

1解析：根據(jù)勻變速直線運動位移與時間變化的關(guān)系式與x=2t-t2對照可得v0=2m/s，a=-2m/s2假設(shè)F方向向前，由牛頓第二定律帶入可得F=-1N說明F方向向后，大小為1N。解答題13、如圖所示，豎直平面內(nèi)一傾角的粗糙傾斜直軌道與光滑圓弧軌道相切于點，長度可忽略，且與傳送帶水平段平滑連接于點。一質(zhì)量的小滑塊從點靜止釋放，經(jīng)點最后從點水平滑上傳送帶。已知點離地高度，長，滑塊與間的動摩擦因數(shù)，與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，長度，圓弧軌道半徑。若滑塊可視為質(zhì)點，不計空氣阻力，，，。求：（1）小滑塊經(jīng)過點時對軌道的壓力；（2）當(dāng)傳送帶以順時針方向的速度轉(zhuǎn)動時，小滑塊從水平傳送帶右端點水平拋出后，落地點到點的水平距離。答案：（1）；（2）解析：（1）根據(jù)題意，滑塊由A運動B的過程，應(yīng)用動能定理代入數(shù)據(jù)解得由于長度可忽略，則滑塊在C點，受軌道的支持力和本身重力，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得根據(jù)牛頓第三定律，小滑塊經(jīng)過點時對軌道的壓力等于軌道對滑塊的支持力。（2）假設(shè)滑塊劃上傳送帶之后全程加速，根據(jù)牛頓第二定律代入數(shù)據(jù)解得設(shè)滑塊到達傳送帶右端的速度為，根據(jù)公式代入數(shù)據(jù)解得則滑塊未達到傳送帶右端就和傳送帶共速，則滑塊以傳送帶的速度從D點水平拋出，豎直方向，由于長度可忽略，則代入數(shù)據(jù)解得水平方向，落地點到點的水平距離14、2022年2月8日，我國選手谷愛凌在第24屆冬季奧林匹克運動會女子自由式滑雪大跳臺比賽中獲得冠軍．參賽滑道簡圖如圖所示，為同一豎直平面內(nèi)的滑雪比賽滑道，運動員從a點自靜止出發(fā)，沿滑道滑至d點飛出，然后做出空翻、抓板等動作．其中段和段的傾角均為，段長，水平段長，坡高．設(shè)滑板與滑道之間的動摩擦因數(shù)為，不考慮轉(zhuǎn)彎b和c處的能量損失，運動員連同滑板整體可視為質(zhì)點，其總質(zhì)量．忽略空氣阻力，g取．（1）運動員從a到b所用的時間；（2）運動員到達c點時的速度大?。淮鸢福海?）8.9s；（2）23m/s解析：（1）在ab段的加速度為根據(jù)運動公式解得a=2.8m/s2t=8.9s（2）到達b點時的速度從b到c由動能定理解得vc=23m/s15、如圖所示，質(zhì)量為3kg的物體在與水平面成37°角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直線運動，經(jīng)過0.5m的距離速度由0.6m/s變?yōu)?.4m/s，已知物體與桌面間的動摩擦因數(shù)μ＝，求作用力F的大小。（g＝10m/s2）答案：9.4N解析：對物體受力分析，建立直角坐標(biāo)系如圖由vt2－v02＝2ax負(fù)號表示加速度方向與速度方向相反，即方向向左。y軸方向FN+Fsin30°＝mgFμ＝μ（mg-Fsin30°）x軸方向，由牛頓第二定律得Fcos30°－Fμ＝ma即Fcos30°－μ（mg－Fsin30°）＝ma解得F＝9.4N16、如圖所示，一根足夠長的水平桿固定不動，一個質(zhì)量m＝2kg的圓環(huán)套在桿上，圓環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，圓環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)μ＝0.75。對圓環(huán)施加一個與水平方向成θ＝53°角斜向上、大小為F＝25N的拉力，使圓環(huán)由靜止開始做勻加速直線運動（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2）。求：（1）圓環(huán)對桿的彈力大?。唬?）圓環(huán)加速度的大?。淮鸢福海?）0；（2）7.5m/s2解析：（1）分析圓環(huán)的受力情況如圖甲所示將拉力F正交分解因與F2大小相等，故圓環(huán)對桿的彈力為0。（2）由（1）可知，在拉力F作用下，環(huán)不受摩擦力，由牛頓第二定律可知代入數(shù)據(jù)得實驗題17、某興趣小組欲測量滑塊與水平木板間的動摩擦因數(shù)，他們設(shè)計了一個實驗，實驗裝置如圖1所示。該小組同學(xué)首先將一端帶滑輪的木板固定在水平桌面上，連接好其他裝置，然后掛上重物，使滑塊做勻加速運動，打點計時器在紙帶上打出一系列點.（1）圖2是實驗中獲取的一條紙帶的一部分，相鄰兩計數(shù)點間的距離如圖所示，已知電源的頻率為50Hz，相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未標(biāo)出，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算的加速度a=___________.（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（2）為測定動摩擦因數(shù)，該小組同學(xué)事先用彈簧測力計測出滑塊與重物的重力分別如圖3、4所示，則圖3對應(yīng)的示數(shù)為_____________N,圖4對應(yīng)的示數(shù)為_______________N；（3）重力加速度g取，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)______________（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。答案：

0.50

2.00

1.00

0.43解析：（1）[1]．相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未標(biāo)出，則T=0.1s；根據(jù)結(jié)合逐差法可知：（2）[2][3]．則圖3對應(yīng)的示數(shù)為2.00N；圖4對應(yīng)的示數(shù)為1.00N；（3）[4]．對滑塊以及重物的整體：mg-μMg=(M+m)a其中mg=1.00N，Mg=2N，解得μ=0.4318、某同學(xué)用如圖所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麑晌飰KA和B用輕質(zhì)細(xì)繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點計時器。用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量mA=300g、mB=100g，mA從高處由靜止開始下落，mB拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可測定重力加速度。圖中給出的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，計數(shù)點間的距離如圖所示。已知打點計時器計時周期為T=0.02s，則：(1)根據(jù)紙帶求出物體經(jīng)過5號計數(shù)點時的瞬時速度v=________m/s，物體運動的加速度a=________m/s2；（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）(2)用h表示物塊A下落的高度，v表示物塊A下落h時的速度，若某同學(xué)作出圖象如圖所示，利用此圖象可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=________m/s2。答案：

2.4

4.8

9.7解析：(1)[1]根據(jù)某段時間內(nèi)平均速度等于中間時刻的瞬時速度，打點計時器計時周期為T=0.02s，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，則打下計數(shù)點5時物體的瞬時速度代入數(shù)據(jù)解得2.4m/s[2]物體運動的加速度代入數(shù)據(jù)解得4.8m/s2(2)[3]對A、B組成的系統(tǒng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得加速度根據(jù)速度位移公式有解得可知斜率由題中所給的圖象，可得斜率聯(lián)立解得9.7m/s219、其研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計實驗測量“某品牌的運動鞋鞋底與室內(nèi)籃球館木地板之間動摩擦因數(shù)的大小”，簡要步驟如下：（1）找來學(xué)校球館的一塊長木板固定在水平桌面上，在木板左端固定一光滑小滑輪，右端固定電磁打點計時器；（2）用塑料袋裝一些沙子，塞入鞋中，并測出鞋和沙子的總質(zhì)量M。接著把鞋子放在長木板上，把一輕質(zhì)細(xì)線的一端固定在鞋子上，使鞋子能夠沿細(xì)線方向做直線運動，再將細(xì)線繞過小滑輪，細(xì)線另一端拴一小桶，鞋子連接紙帶穿過打點計時器，紙帶保持水平。（3）釋放小桶，使鞋子能由靜止開始加速運動，打出的紙帶如圖所示，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間有四個計時點沒有畫出，用刻度尺測量出兩點之間的距離如圖所示分別為cm、cm、cm、cm、cm、cm，打點計時器所接交流電頻率為Hz，可算出運動的加速度_________（保留兩位有效數(shù)字）；用天平測出小桶的質(zhì)量為m，則鞋底與木板之間的動摩擦因數(shù)表達式為_________；（用M、m、g、a表示）（4）在測量過程中，下列說法正確的