歷年高考物理力學牛頓運動定律必練題總結

單選題1、塔吊吊著某建筑材料豎直向上運動時的速度-時間圖像如圖所示，由圖像可知，該建筑材料（）A．前15s內先上升后下降B．前15s內速度先增加后減小C．前5s內處于失重狀態(tài)D．整個上升過程中的平均速度小于0.5m/s答案：B解析：A．圖像的縱坐標表示速度，其正負表示速度的方向，故前15s內速度一直為正，即一直上升，故A錯誤；B．圖像的縱坐標的數(shù)值表示速度的大小，則前15s內速度先增加后減小，故B正確；C．前5s內建筑材料正在向上加速，加速度向上，則建筑材料處于超重狀態(tài)，故C錯誤；D．若構造上升過程為勻加速直線運動和勻減速直線運動，則而實際圖像描述的在相同的時間內做變加速直線運動的面積大于勻變速直線運動的面積，由可知整個上升過程中的平均速度大于0.5m/s，故D錯誤。故選B。2、如圖所示，傾角為的傳送帶以速度v1=2m/s順時針勻速轉動。將一物塊以v2=8m/s的速度從傳送帶的底端滑上傳送帶。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，傳送帶足夠長，取，g=10m/s2，下列說法正確的是（

）A．小物塊向上運動過程中的加速度大小為10m/s2B．小物塊向上運動的時間為1.2sC．小物塊向上滑行的最遠距離為4mD．小物塊最終將隨傳送帶一起向上勻速運動答案：C解析：ABD．由于物塊的速度大于傳送帶的速度，所以物塊相對傳送帶向上運動，物塊受重力和沿斜面向下的滑動摩擦力，沿斜面方向有根據(jù)牛頓第二定律mgsinθ+μmgcosθ=ma1代入數(shù)據(jù)解得a1=10m/s2方向沿斜面向下。設物體減速到傳送帶速度需要的時間為t1，有由于物體所受重力沿斜面方向的分力大于滑動摩擦力，因此物體相對傳送帶向下運動，受到的滑動摩擦力沿斜面向上，沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma2代入數(shù)據(jù)解得：a2=2m/s2方向沿斜面向下；最后減速到速度為零的時間為故小物塊向上運動的時間為1.6s。故ABD錯誤。C．小物塊向上滑行的最遠距離為故C正確。故選C。3、中國航天員王亞平在天宮一號空間實驗室進行太空授課演示質量的測量實驗。實驗通過艙壁打開的一個支架形狀的質量測量儀完成。測量過程如圖所示，航天員甲把自己固定在支架一端，航天員乙將支架拉到指定位置釋放，支架拉著航天員甲由靜止返回艙壁。已知支架能產(chǎn)生恒定的拉力F，光柵測速裝置能測出支架復位時的速度v和所用的時間t，最終測出航天員甲的質量，根據(jù)提供的信息，以下說法正確的是（）A．宇航員在火箭發(fā)射過程中處于失重狀態(tài)B．航天員甲的質量為C．天宮一號在太空中處于超重狀態(tài)D．太空艙中，不可以利用彈簧測力計測拉力的大小答案：B解析：A．宇航員在火箭發(fā)射過程中，隨火箭加速上升，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，A錯誤；B．支架復位過程，航天員甲的加速度為由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得B正確；C．天宮一號在太空中處于失重狀態(tài)，C錯誤；D．太空艙中，可以利用彈簧測力計測拉力的大小，不受失重的影響，D錯誤。故選B。4、如圖所示，一個傾角為的斜面固定在水平面上，斜面底端固定一垂直于斜面的擋板，一勁度系數(shù)為的輕彈簧下端固定在擋板上，上端與物塊A接觸，物塊A與物塊B接觸且均不粘連，彈簧與斜面平行，物塊B通過與斜面平行的輕質細線跨過斜面頂端的定滑輪與物塊C連接，物塊A、B和C的質量均為1kg，物塊A、B與斜面之間的動摩擦因數(shù)均為，且三個物塊都可以視為質點。剛開始，用手托住C使細線恰好伸直時，A、B處于靜止狀態(tài)且與斜面間靜摩擦力剛好為0，然后松開手，物塊C下落時A、B上升，重力加速度為g，，。下列說法中正確的是（）A．物塊C下落速度最大時物塊A、B分離B．A、B物塊分離時細線的拉力為9NC．從釋放C到A、B分離，物塊A的位移為12cmD．從釋放C到A、B分離，物塊A的位移為9cm答案：B解析：CD．剛開始時物塊A、B在彈簧彈力、重力和斜面的作用力共同作用下保持平衡，設彈簧的壓縮量為，根據(jù)平衡條件有得到釋放物塊C后，三個物塊一起做加速運動，當物塊A、B分離瞬間，根據(jù)牛頓第二定律，對整體有對物塊B、C整體分析有聯(lián)立得到分離時加速度為此時彈簧的壓縮量為所以物塊A在這段時間內上升的位移為故CD錯誤；B．對B分析有得到細線的拉力故B正確；A．因為物塊A與B分離時C還有向下的加速度，所以其速度還沒有達到最大，故A錯誤。故選B。多選題5、如圖甲，足夠長的長木板放置在水平地面上，一滑塊置于長木板左端。已知滑塊和木板的質量均為2kg，現(xiàn)在滑塊上施加一個F＝0.5t（N）的水平變力作用，從t＝0時刻開始計時，滑塊所受摩擦力f隨時間t變化的關系如圖乙所示。設最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．圖乙中t2＝24sB．木板的最大加速度為1m/s2C．滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為0.4D．木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1答案：ACD解析：C．根據(jù)圖乙可知，滑塊在t2以后受到的摩擦力不變，為8N，根據(jù)可得滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為C正確；D．在t1時刻木板相對地面開始運動，此時滑塊與木板相對靜止，則木板與地面間的動摩擦因數(shù)為D正確；AB．在t2時刻，滑塊與木板將要發(fā)生相對滑動，此時滑塊與木板間的靜摩擦力達到最大，且此時二者加速度相同，且木板的加速度達到最大，對滑塊有對木板有聯(lián)立解得則木板的最大加速度為2m/s2，根據(jù)可求得A正確，B錯誤。故選ACD。6、如圖所示，在水平上運動的箱子內，用輕繩AO、BO在O點懸掛質量為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：當箱子加速度向左時，當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箱子加速度向右時，當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。7、物體的質量為，放在光滑水平面上，同時受到水平方向大小為2N和7N的兩個力的作用，則物體的加速度大小可能為（）A．B．C．D．答案：BC解析：同時受到水平方向大小為2N和7N的兩個力的作用，這兩個力的合力取值范圍為由牛頓第二定律可得解得AD錯誤，BC正確。故選BC。8、如圖所示，輕彈簧放在傾角37o的斜面體上，輕彈簧的下端與斜面底端的擋板連接，上端與斜面上b點對齊，質量為m的物塊在斜面上的a點由靜止釋放，物塊下滑后，壓縮彈簧至c點時速度剛好為零，物塊被反彈后返回b點時速度剛好為零，已知ab長為L，bc長為，重力加速度為g，sin37o=0.6，cos37o=0.8。則（）A．物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5B．物塊接觸彈簧后，速度先減小后增大C．彈簧具有的最大彈性勢能為0.5mgLD．物塊在上述過程因摩擦產(chǎn)生的熱量為0.6mgL答案：AD解析：AD．物塊由a點靜止釋放，壓縮彈簧至c點，被反彈后返回b點時速度剛好為零，對整個過程應用動能定理得解得則整個過程因摩擦產(chǎn)生得熱量為故AD正確；B．物塊接觸彈簧后，向下運動時，開始由于物塊繼續(xù)向下加速，繼續(xù)變大，當時，物塊將向下減速，則物塊向下運動時先加速后減速，向上運動時，由于在c點和b點的速度都為零，則物塊先加速后減速，故B錯誤；C．設彈簧的最大彈性勢能為，物塊由a點到c點的過程中，根據(jù)能量守恒定理得解得故C錯誤。故選AD。填空題9、質量為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系式與x=2t-t2對照可得v0=2m/s，a=-2m/s2假設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。10、小胡同學使用如圖甲所示的掛有5根相同彈簧的拉力器訓練，已知每根彈簧的勁度系數(shù)為k，重力加速度為g，若他對拉力器兩端的拉力均為F，則每根彈簧的伸長量為______。如圖乙所示，小王同學取下其中兩根彈簧，互成120°角左右對稱的懸掛一質量為m的鋼球，系統(tǒng)靜止后，突然右側彈簧連接鋼球處斷開，則斷開瞬間，鋼球的加速度大小為______。（忽略彈簧及拉環(huán)質量）答案：

g解析：[1]小胡同學對拉力器兩端的拉力均為F，則5根彈簧的彈力為F，每根彈簧的彈力為，由胡克定律可知則每根彈簧的伸長量[2]小王同學取下其中兩根彈簧，互成120°角左右對稱的懸掛一質量為m的鋼球，系統(tǒng)靜止后，根據(jù)平衡條件可知彈簧的彈力右側彈簧連接鋼球處斷開，斷開瞬間，小球所受右側彈簧彈力消失，左側彈簧彈力不變，則此時小球的合力與消失的彈力等大方向，根據(jù)牛頓第二定律則11、如果已知物體的運動情況，根據(jù)運動學規(guī)律求出物體的______，結合受力分析，再根據(jù)牛頓第二定律求出______。答案：

加速度

力解析：略12、“蹦極”一項非常刺激的體育運動，某人身系彈性繩自高空點自由下落，圖中點是彈性繩的原長度位置，是人所到達的最低點，是人靜止地懸吊著時的平衡位置。人在從點下落到最低點點的過程中，加速度變化情況為___________；___________點速度最大（選填“”“”“”“”）。答案：

先不變再減小后反向增大

b解析：[1][2]人從P點到a點過程中做自由落體運動，從a到b過程中隨著彈性繩的拉力增大，人的加速度減小，當?shù)絙點時，加速度為零，速度達到最大，從b到c過程中，彈性繩彈力大于重力，人的加速度反向增大。解答題13、“高臺滑雪”一直受到一些極限運動愛好者的青睞。挑戰(zhàn)者以某一速度從某曲面飛出，在空中表演各種花式動作，飛躍障礙物（壕溝）后，成功在對面安全著陸。某實驗小組在實驗室中利用物塊演示分析該模型的運動過程：如圖所示，ABC為一段半徑為的光滑圓形軌道，B為圈形軌道的最低點。P為一傾角的固定斜面，為減小在斜面上的滑動距離，在斜面頂端表面處鋪了一薄層防滑木板DE，木板上邊緣與斜面頂端D重合，圓形軌道末端C與斜面頂端D之間的水平距離為。一物塊以某一速度從A端進入，沿圓形軌道運動后從C端沿圓弧切線方向飛出，再經(jīng)過時間時恰好以平行于薄木板的方向從D端滑上薄木板，物塊始終未脫離薄木板，斜面足夠長。已知物塊質量，薄木板質量，木板與斜面之間的動摩擦因數(shù)，木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)，重力加速度，，不計空氣阻力，求：（1）物塊滑到圓軌道最低點B時，對軌道的壓力（計算結果可以保留根號）；（2）物塊相對于木板運動的距離；（3）整個過程中，系統(tǒng)由于摩擦產(chǎn)生的熱量。答案：（1）；（2）1.5m；（3）87J解析：（1）物塊由C到D，做拋體運動水平方向物塊恰好以平行于薄木板的方向從D端滑上薄木板，則在D的速度物塊在C點由B到C其中，在B點由牛頓第三定律得（2）物塊剛滑上木板時：對物塊做勻減速直線運動對木板做勻加速直線運動設兩者經(jīng)時間達到共速此過程中物塊相對于木板運動的距離（3），此后兩者一起做勻減速直線運動，直到停止。以物塊和木板為整體整個過程中，系統(tǒng)由于摩擦產(chǎn)生的熱量14、如圖所示，傾斜傳送帶長度L=5.8m，傾斜角度，傳送帶與水平面平滑連接，光滑水平面上放置兩個用彈簧連接的滑塊B和C，傳送帶以速度順時針傳動，現(xiàn)將質量的滑塊A（可視為質點）輕放在傳送帶的最高端，已知滑塊A與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，滑塊B和C的質量分別為、，滑塊A與B發(fā)生彈性碰撞（碰撞時間極短），重力加速度取，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）滑塊A第一次到達傳送帶底端時速度大小；（2）滑塊A與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內能；（3）滑塊B、C與彈簧構成的系統(tǒng)在作用過程中，彈簧的最大彈性勢能和滑塊C的最大動能。答案：（1）6m/s；（2）；（3），解析：（1）依題意，可得滑塊A向下加速的加速度達到傳送帶速度所用時間下滑位移此后滑塊A的加速度設滑塊A下滑到傳送帶底端時速度為v，則有解得（2）滑塊A第二段加速運動到傳送帶底端所用時間滑塊A第一段加速運動過程與傳送帶間的相對位移第二段加速運動過程與傳送帶間的相對位移滑塊A與B發(fā)生彈性碰撞，有解得，可知滑塊A沿斜面上滑，然后返回水平面，但追不上滑塊B，滑塊A向上沖到最高點所用時間再次返回傳送帶底端所用時間與傳送帶相對位移滑塊A與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內能（3）滑塊B與C作用，當兩者達到共同速度時，彈簧彈性勢能最大，有解得當彈簧恢復原長時，滑塊C有最大動能，由動量守恒定律和機械能守恒定律得解得則滑塊C的最大動能15、如圖所示，截面是直角梯形的物塊靜置于光滑水平地面上，其兩個側面恰好與兩個固定在地面上的擋板X和Y相接觸。圖中AB高H=0.3m、AD長L=0.5m，斜面傾角θ=37°?？梢暈橘|點的小物塊P（圖中未畫出）質量m=1kg，它與斜面的動摩擦因數(shù)μ可以通過更換斜面表面的材料進行調節(jié)，調節(jié)范圍是0≤μ≤1。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）（1）令μ=0，將P由D點靜止釋放，求小物塊P落地時速度；（2）令μ=0.5，將P由D點靜止釋放，求小物塊P在斜面上運動時間；（3）對于不同的μ，每次都在D點給小物塊P一個沿斜面向下足夠大的初速度以保證它能滑離斜面，求μ的取值在哪個范圍內，擋板X始終受到壓力的作用。答案：（1）3.46m/s；（2）0.71s；（3）0.75<μ<1解析：（1）當μ=0時，P從D點釋放到落地的過程中。只有重力做功，因此機械能守恒。可得其中h=Lsin37°+H=0.5×0.6+0.3m=0.6m解得（2）設μ=0.5時，P沿斜面下滑的加速度為a，受力如圖4所示由牛頓第二定律得mgsin37°-f=ma，N=mgcos37°又滑動摩擦力f=μN由以上式子可得mgsin37°-μmgcos37°=ma解得a=g(sin37°-μcos37°)=2m/s2P沿斜面向下做初速度為零的勻加速直線運動，由運動學公式得s=0.71s（3）P在斜面上下滑過程中梯形物塊受力如圖5所示由平衡條件可得F+Nsinθ=fcosθ所以F=μmgcosθcosθ-mgcosθsinθ代入數(shù)據(jù)得F=6.4μ-4.8擋板X受壓力，則F>0，所以6.4μ-4.8>0得μ>0.75所以μ的取值范圍為0.75<μ<116、如圖所示，一條輕繩上端系在車的左上角的A點，另一條輕繩一端系在車左端B點，B點在A點的正下方，A、B距離為b，兩條輕繩另一端在C點相結并系一個質量為m的小球，輕繩AC長度為b，輕繩BC長度為b。兩條輕繩能夠承受的最大拉力均為2mg。(1)輕繩BC剛好被拉直時，車的加速度是多大？（要求畫出受力圖）(2)在不拉斷輕繩的前提下，求車向左運動的最大加速度是多大。（要求畫出受力圖）答案：(1)g，見解析圖甲；(2)3g，見解析圖乙解析：(1)輕繩BC剛好被拉直時，小球受力如圖甲所示因為AB=BC=bAC=b故輕繩BC與AB垂直θ=45°由牛頓第二定律mgtanθ=ma解得(2)小車向左的加速度增大，BC繩方向不變，所以AC輕繩拉力不變，BC輕繩拉力變大，BC輕繩拉力最大時，小車向左的加速度最大，小球受力如圖乙所示由牛頓第二定律FTm+mgtanθ=mam根據(jù)題意FTm=2mg所以最大加速度為am=3g實驗題17、用如圖（a）所示的實驗裝置測量當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?。質量為m2的重錘從高處由靜止開始下落，質量為m1的重錘上拖著紙帶利用電磁打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行分析，即可測出當?shù)氐闹亓铀俣萭值。如圖（b）給出的是實驗中獲取的一條紙帶中的某一段，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，電源的頻率為50Hz，相鄰計數(shù)點間的距離如圖（b）所示。已知m1=80g、m2=120g，要求所有計算結果保留兩位有效數(shù)字。則：（1）在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=___________m/s；（2）用逐差法求出重錘的加速度大小a=__________m/s2，而得出當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=________m/s2。答案：

1.5

1.9

9.5解析：(1)[1]打點間隔為相鄰計數(shù)點間的時間間隔為在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度就是紙帶上計數(shù)點4到計數(shù)點6的平均速度，即(2)[2]根據(jù)逐差法，可得[3]根據(jù)牛頓第二定律，有解得18、用如圖（a）所示的實驗裝置測量當?shù)刂亓铀俣鹊拇笮　Ｙ|量為m2的重錘從高處由靜止開始下落，質量為m1的重錘上拖著紙帶利用電磁打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行分析，即可測出當?shù)氐闹亓铀俣萭值。如圖（b）給出的是實驗中獲取的一條紙帶中的某一段，相鄰兩計數(shù)點間還有4個點未畫出，電源的頻率為50Hz，相鄰計數(shù)點間的距離如圖(b)所示。已知m1=80g、m2=120g，要求所有計算結果保留兩位有效數(shù)字。則：(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時的速度v5=___________m/s；(2)用逐差法求出重錘的加速度大小a=__________m/s2，而得出當?shù)氐闹亓铀俣却笮間=________m/s2；(3)測出的重力加速度的值比實際值小，其誤差的主要來源有哪些()A．沒有使用電火花計時器

B．m1和m2的質量太懸殊C．繩子和定滑輪之間存在阻力

D．繩子拉力不等于m2的重力答案：

1.5

1.9

9.5

C解析：解：(1)[1]由題意可知，相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔是T=5×0.02s=0.1s打計數(shù)點5時的速度(2)[2]重錘的加速度大小[3]由牛頓第二定律有m2g?m1g=（m1+m2）a解得重力加速度大小為g=9.5m/s2(3)[4]A．與沒有使用電火花計時器無關，A錯誤；B．m1和m2的質量相差不大，B錯誤；C．在使用牛頓第二定律計算加速度時，沒有考慮繩子與定滑輪間存在的阻力，C正確；D．繩子拉力本身就不等于m2的重力，存在的誤差與繩子拉力等不等于m2的重力無關，D錯誤。故選C。19、如圖甲，為測定木塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)的裝置，圖中長木板水平固定，實驗過程中，調整定滑輪高度，使細線與長木板平行。（1）如圖乙為木塊在水平長木板上運動帶動紙帶打出的一部分點跡，0、1、2、3、4、5、6為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未畫出，電源的頻率為50Hz。從紙帶上測出x1=3.20cm，x2=4.52cm，x5=8.42cm，x6=9.70cm。則木塊加速度大小a=_____________m/s2.（結果保留兩位有效數(shù)字）（2）已知