届高考物理复习往年试题牛顿运动定律分类汇编.docx

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届高考物理复习往年试题牛顿运动定律分类汇编

2012届高考物理复习往年试题牛顿运动定律分类汇编

2009―2011年高考物理试题分类汇编：

牛顿运动定律2011年高考试题17．一般的曲线运动可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。

如图（a）所示，曲线上的A点的曲率圆定义为：

通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆，在极限情况下，这个圆就叫做A点的曲率圆，其半径ρ叫做A点的曲率半径。

现将一物体沿与水平面成α角的方向已速度υ0抛出，如图（b）所示。

则在其轨迹最高点P处的曲率半径是A．B．C．D．答案：

C解析：

物体在其轨迹最高点P处只有水平速度，其水平速度大小为v0cosα，根据牛顿第二定律得，所以在其轨迹最高点P处的曲率半径是，C正确。

21.如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。

假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。

现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是（A）解析：

主要考查摩擦力和牛顿第二定律。

木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩擦力。

在达到最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律。

木块和木板相对运动时，恒定不变，。

所以正确答案是A。

23.（10分）利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。

一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t。

改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离s，记下相应的t值；所得数据如下表所示。

完成下列填空和作图：

（1）若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是_______；

（2）根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画出图线；

（3）由所画出的图线，得出滑块加速度的大小为a=____________m/s2（保留2位有效数字）。

解析：

（1）滑块做匀加速直线运动，利用有解得

（2）

（3）由可知，斜率绝对值为即，解得a=22（2011天津）．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不变B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变D．方向向右，逐渐减小【解析】：

考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法，简单题。

对于多个物体组成的物体系统，若系统内各个物体具有相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。

取A、B系统整体分析有，a=μg，B与A具有共同的运动状态，取B为研究对象，由牛顿第二定律有：

，物体B做速度方向向右的匀减速运动，故而加速度方向向左。

【答案】：

A19（2011天津）

（1）某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。

他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G。

他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是减速上升或加速下降。

【解析】：

物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。

（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。

该金属丝的直径是1.706mm【解析】：

注意副尺一定要有估读。

读数为1.5+20.6×0.01mm=1.706mm。

因为个人情况不同，估读不一定一致，本题读数1.704-1.708都算正确。

19（2011四川）．如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：

打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态【答案】A【解析】在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下喷气而获得向上的反冲力。

火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。

【命题意图与考点定位】牛顿运动定律的综合应用。

9（2011江苏）．如图所示，倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦。

现将质量分别为M、m（M>m）的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。

两物块与绸带间的动摩擦因数相等，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。

在α角取不同值的情况下，下列说法正确的有A．两物块所受摩擦力的大小总是相等B．两物块不可能同时相对绸带静止C．M不可能相对绸带发生滑动D．m不可能相对斜面向上滑动

21.（10分）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线。

为了完成实验，还须从下图中选取实验器材，其名称是①（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用②。

21.答案：

①学生电源、电磁打点计时器、钩码、砝码或电火花计时器、钩码、砝码②学生电源为电磁打点计时器提供交流电源；电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。

解析：

电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的质量；砝码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。

如果选电磁打点计时器，则需要学生电源，如果选电火花计时器，则不需要学生电源。

18（2011北京）.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。

某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。

将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。

据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为A．GB．2gC．3gD．4g

19（2011上海）．受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其图线如图所示，则（A）在秒内，外力大小不断增大（B）在时刻，外力为零（C）在秒内，外力大小可能不断减小（D）在秒内，外力大小可能先减小后增大

答案：

CD26（2011上海）.（5分）如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

（1）当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间和，则小车加速度。

（2）（多选题）为减小实验误差，可采取的方法是（）（A）增大两挡光片宽度（B）减小两挡光片宽度（C）增大两挡光片间距（D）减小两挡光片间距

26答案．

（1）

（2）B，C（3分）

31．（12分）如图，质量的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L=20m。

用大小为30N，沿水平方向的外力拉此物体，经拉至B处。

（已知，。

取）

（1）求物体与地面间的动摩擦因数μ；

（2）用大小为30N，与水平方向成37°的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t。

31答案．（12分）

（1）物体做匀加速运动（1分）∴（1分）由牛顿第二定律（1分）（1分）∴（1分）

（2）设作用的最短时间为，小车先以大小为的加速度匀加速秒，撤去外力后，以大小为，的加速度匀减速秒到达B处，速度恰为0，由牛顿定律（1分）∴（1分）（1分）由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有（1分）∴（1分）（1分）∴（1分）

（2）另解：

设力作用的最短时间为t，相应的位移为s，物体到达B处速度恰为0，由动能定理（2分）∴（1分）由牛顿定律（1分）∴（1分）∵（1分）（1分）2010年高考试题（全国卷1）15．如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。

现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、。

重力加速度大小为g。

则有A．，B．，C．，D．，【答案】C【解析】在抽出木板的瞬时，弹簧对1的支持力和对2的压力并未改变。

对1物体受重力和支持力，mg=F,a1=0.对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律【命题意图与考点定位】本题属于牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题，关键是区分瞬时力与延时力。

（上海物理）11.将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体（A）刚抛出时的速度最大（B）在最高点的加速度为零（C）上升时间大于下落时间（D）上升时的加速度等于下落时的加速度解析：

，，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D错误；根据，上升时间小于下落时间，C错误，B也错误，本题选A。

本题考查牛顿运动定律和运动学公式。

难度：

中。

（上海物理）32.（14分）如图，宽度L=0.5m的光滑金属框架MNPQ固定板个与水平面内，并处在磁感应强度大小B=0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布，将质量m=0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并且框架接触良好，以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标，金属棒从处以的初速度，沿x轴负方向做的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。

求：

（1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q；

（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；（3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：

先算出金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入q=求解。

指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。

解析：

（1），因为运动中金属棒仅受安培力作用，所以F=BIL又，所以且，得所以

（2），得，所以。

（3）错误之处：

因框架的电阻非均匀分布，所求是0.4s时回路内的电阻R，不是平均值。

正确解法：

因电流不变，所以。

本题考查电磁感应、电路与牛顿定律、运动学公式的综合应用。

难度：

难。

（江苏卷）15．（16分）制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板，如图甲所示，加在极板A、B间的电压作周期性变化，其正向电压为，反向电压为，电压变化的周期为2r，如图乙所示。

在t=0时，极板B附近的一个电子，质量为m、电荷量为e，受电场作用由静止开始运动。

若整个运动过程中，电子未碰到极板A，且不考虑重力作用。

（1）若，电子在0―2r时间内不能到达极板A，求d应满足的条件；

（2）若电子在0―2r时间未碰到极板B，求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系；（3）若电子在第N个周期内的位移为零，求k的值。

解析：

（1）电子在0~T时间内做匀加速运动加速度的大小①位移②在T-2T时间内先做匀减速运动，后反向作匀加速运动

加速度的大小③初速度的大小④匀减速运动阶段的位移⑤依据题意＞解得＞⑥

（2）在2nT~（2n+1）T,（n=0,1,2,……,99）时间内⑦加速度的大小a′2=速度增量△v2=-a′2T⑧（a）当0≤t-2nt

难度：

难。

（福建卷）17、如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。

通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图像如图（乙）所示，则A.时刻小球动能最大B.时刻小球动能最大C.~这段时间内，小球的动能先增加后减少D.~这段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能【答案】C【解析】小球在接触弹簧之前做自由落体。

碰到弹簧后先做加速度不断减小的加速运动，当加速度为0，即重力等于弹簧弹力时速度达到最大值，而后往下做加速度不断增大的减速运动，与弹簧接触的整个下降过程，小球的动能和重力势能转化为弹簧的弹性势能。

上升过程恰好与下降过程互逆。

由乙图可知t1时刻开始接触弹簧；t2时刻弹力最大，小球处在最低点，动能最小；t3时刻小球往上运动恰好要离开弹簧；t2-t3这段时间内，小球的先加速后减速，动能先增加后减小，弹簧的弹性势能转化为小球的动能和重力势能。

【命题特点】本题考查牛顿第二定律和传感器的应用，重点在于考查考生对图像的理解。

【启示】图像具有形象快捷的特点，考生应深入理解图像的含义并具备应用能力。

（福建卷）22.（20分）如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面。

t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动。

已知A的质量mA和B的质量mg均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。

求

（1）物体A刚运动时的加速度aA

（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P`=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t=3.8s时物体A的速度为1.2m/s。

则在t=1.0s到t=3.8s这段时间内木板B的位移为多少？

解析：

（1）物体A在水平方向上受到向右的摩擦力，由牛顿第二定律得代入数据解得

（2）t=1.0s，木板B的速度大小为木板B所受拉力F，由牛顿第二定律有解得：

F=7N电动机输出功率P=Fv=7W（3）电动机的输出功率调整为5W时，设细绳对木板B的拉力为，则解得=5N木板B受力满足所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在B上做匀加速直线运动直到A、B速度相等。

设这一过程时间为，有这段时间内的位移④A、B速度相同后，由于F＞且电动机输出功率恒定，A、B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动，由动能定理有：

由以上各式代入数学解得：

木板B在t=1.0s到3.8s这段时间内的位移为：

（四川卷）23．（16分）质量为M的拖拉机拉着耙来耙地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离为s。

耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F，受到地面的阻力为自重的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆质量不计且与水平面的夹角θ保持不变。

求：

（1）拖拉机的加速度大小。

（2）拖拉机对连接杆的拉力大小。

（3）时间t内拖拉机对耙做的功。

【答案】⑴⑵⑶【解析】⑴拖拉机在时间t内匀加速前进s，根据位移公式①变形得②⑵对拖拉机受到牵引力、支持力、重力、地面阻力和连杆拉力T，根据牛顿第二定律③②③连立变形得④根据牛顿第三定律连杆对耙的反作用力为⑤（3）闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏，流过的电流为Im。

根据并联电路电压相等有：

拖拉机对耙做功为⑥（安徽卷）22.（14分）质量为的物体在水平推力的作用下沿水平面作直线运动，一段时间后撤去，其运动的图像如图所示。

取，求：

（1）物体与水平面间的运动摩擦因数；

（2）水平推力的大小；（3）内物体运动位移的大小。

解析：

（1）设物体做匀减速直线运动的时间为△t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则①设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有Ff=ma2②Ff=-μmg③联立①②得④

（2）设物体做匀加速直线运动的时间为△t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则⑤根据牛顿第二定律，有F+Ff=ma1⑥联立③⑥得F=μmg+ma1=6N（3）解法一：

由匀变速直线运动位移公式，得解法二：

根据图象围成的面积，得2009年高考试题（09年全国卷Ⅱ）15.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示。

若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t1分别为A．和0.30sB．3和0.30sC．和0.28sD．3和0.28s答案：

B解析：

本题考查图象问题.根据速度图象的特点可知甲做匀加速,乙做匀减速.根据得,根据牛顿第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正确。

（09年上海卷）7．图为蹦极运动的示意图。

弹性绳的一端固定在点，另一端和运动员相连。

运动员从点自由下落，至点弹性绳自然伸直，经过合力为零的点到达最低点，然后弹起。

整个过程中忽略空气阻力。

分析这一过程，下列表述正确的是①经过点时，运动员的速率最大②经过点时，运动员的速率最大③从点到点，运动员的加速度增大④从点到点，运动员的加速度不变A．①③B．②③C．①④D．②④答案：

B（09年上海卷）46.与普通自行车相比，电动自行车骑行更省力。

下表为某一品牌电动自行车的部分技术参数。

在额定输出功率不变的情况下，质量为60Kg的人骑着此自行车沿平直公路行驶，所受阻力恒为车和人总重的0.04倍。

当此电动车达到最大速度时，牵引力为N,当车速为2s/m时，其加速度为m/s2（g=10mm/s2）规格后轮驱动直流永磁铁电机车型14电动自行车额定输出功率200W整车质量40Kg额定电压48V最大载重120Kg额定电流4.5A答案：

40：

0.6（09年宁夏卷）20.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。

现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为

A.物块先向左运动，再向右运动B.物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C.木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D.木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零答案：

BC

（09年广东物理）8.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。

他将弹簧秤移至电梯内称其体重，至时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）答案：

A解析：

由图可知，在t0-t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2-t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0-t1时间内向下加速，t1-t2阶段匀速运动，t2-t3阶段减速下降，A正确；BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项t0-t1内超重，不符合题意。

（09年江苏物理）9.如图所示，两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接，B足够长、放置在水平面上，所有接触面均光滑。

弹簧开始时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。

在物块A上施加一个水平恒力，A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中正确的有A．当A、B加速度相等时，系统的机械能最大B．当A、B加速度相等时，A、B的速度差最大C．当A、B的速度相等时，A的速度达到最大D．当A、B的速度相等时，弹簧的弹性势能最大答案：

BCD解析：

处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析，使用图象处理则可以使问题大大简化。

对A、B在水平方向受力分析如图，F1为弹簧的拉力；当加速度大小相同为a时，对Ａ有，对Ｂ有，得，在整个过程中Ａ的合力（加速度）一直减小而Ｂ的合力（加速度）一直增大，在达到共同加速度之前A的合力（加速度）一直大于Ｂ的合力（加速度），之后A的合力（加速度）一直小于Ｂ的合力（加速度）。

两物体运动的v-t图象如图，tl时刻，两物体加速度相等，斜率相同，速度差最大，t2时刻两物体的速度相等，Ａ速度达到最大值，两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大，弹簧被拉到最长；除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功，系统机械能增加，tl时刻之后拉力依然做正功，即加速度相等时，系统机械能并非最大值。

（09年广东理科基础）4．建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料。

质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0．500m／s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为（g取lOm／s2）

A．510NB．490NC．890ND．910N答案：

B解析：

对建筑材料进行受力分析。

根据牛顿第二定律有,得绳子的拉力大小等于F=210N,然后再对人受力分析由平衡的知识得,得FN=490N,根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对。

（09年广东理科基础）15．搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则A．al=a2B．a12al答案：

D解析：

当为F时有，当为2F时有，可知，D对。

（09年山东卷）17．某物体做直线运动的v-t图象如图甲所示，据此判断图乙（F表示物体所受合力，x表示物体的位移）四个选项中正确的是答案：

B解析：

由图甲可知前两秒物体做初速度为零的匀加速直线运动，所以前两秒受力恒定，2s-4s做正方向匀加速直线运动，所以受力为负，且恒定，4s-6s做负方向匀加速直线运动，所以受力为负，恒定，6s-8s做负方向匀减速直线运动，所以受力为正，恒定，综上分析B正确。

考点：

v-t图象、牛顿第二定律提示：

在v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，加速度恒定，受力恒定。

速度――时间图象特点：

①因速度是矢量，故速度――时间图象上只能表示物体运动的两个方向，t轴上方代表的“正方向”，t轴下方代表的是“负方向”，所以“速度――时间”图象只能描述物体做“直线运动”的情况，如果做曲线运动，则画不出物体的“位移――时间”图象；②“速度――时间”图象没有时间t的“负轴”，因时间没有负值，画图要注意这一点；③“速度――时间”图象上图线上每一点的斜率代表的该点的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向；④“速度――时间”图象上表示速度的图线与时间轴所夹的“面积”表示物体的位移。

（09年山东卷）18．2008年9月25日至28日我国成功实施了“神舟”七号载入航天飞行并实现了航天员首次出舱。

飞船先沿椭圆轨道飞行，后在远地点343千米处点火加速，由椭圆轨道变成高度为343千米的