2015-2019最近五年高考真题专题三牛顿定律

1、2015年高考物理专题三牛顿运动定律1. （15江苏卷）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,A.t=2s时最大B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大D.t=8.5s时最小6.【解析】04s,加速度向上，人超重，设地板对人支持力为Fn，则Fnmgma，当t2s时，加速度最大，支持力就最大，根据牛顿第三定律，人对地板压力也最大；710s,加速度向下，人失重，设地板对人支持力为Fn,则mg-Fnma,Fnmgma当t8.5s时，加速度最大，支持力就最小，根据牛顿第三定律，人对地板压力也最小。【答案】AD【点评】本题考查牛顿定律和超重失重知识，难度：中等2. （15福

2、建卷）如图，在竖直平面内，滑到ABC关于B点对称，且A、B、C三点在同一水平线上。若小滑块第一次由A滑到C,所用的时间为t，第二次由C滑到A,所用时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则（）A./,</2B-C.D.无法比较牝、上的大小【答案】：A【解析】试题分析：在AB段，根据牛顿第二定律理一F、=Ml-,速度越大，滑块受支持力越小，摩擦力就越小，在BC段，根据牛顿第二定律fffjtr=ffj,速度越大，滑块受支持力'R越大，摩擦力就越大，由题意知从A运动到C相比从C到A,在AB段速度较大，在BC段速度较小，所以从A到C

3、运动过程受摩擦力较小，用时短，所以A正确。3. （15海南卷）假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）A. 4倍B.2倍C.<5倍D.J2倍【答案】D【解析】设/=肝,当阻力等于牵引力时，速度最大，输出功率变化前，有二二龙=肘.1，=h-，变化后有2=W=如“，联立解得v'=V2v,D正确；4. （15海南卷）如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时A. 物块与斜面间的摩擦力减小B. 物块与斜面间的正压力增大C. 物块相对于斜面减速下滑D

4、. 物块相对于斜面匀速下滑【答案】BD【解析】当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式Ff=jt*可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大,故A错误B正确；设斜面的倾角为0，物体的质量为m,当匀速运动时有"碧sin。二御cos。，即5in=gcos0，假设物体以加速度a向上运动时，有N=?w(g+h)cosO,f=刖Kg+d)cosO，因为sin"=£心$0，所以，水g+=+cosO，故物体仍做匀速下滑运动，C错误D正确；5. (15四川卷)如图所示，粗糙、绝缘的直轨道OB固定在水平桌面上，B端与桌面边缘

5、对齐，A是轨道上一点，过A点并垂直于轨道的竖直面右侧有大小E=1.5X10N/C,方向水平向右的匀强电场。带负电的小物体P电荷量是2.0x106c，质量m=0.25kg,与轨道间动摩擦因数(i=0.4,P从O点由静止开始向右运动，经过0.55s到达A点，到达B点时速度是5m/s,到达空间D点时速度与竖直方向的夹角为a,且tana=1.2。P在整个运动过程中始终受到水平向右的某外力F作用，F大小与P的速率v的关系如表所示。P视为质点，电荷量保持不变，忽略空气阻力，取g=10m/s小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间；小物体P从A运动至D的过程，电场力做的功。【答案】(1)t=0-5s；(

6、2)W=9.25J。【解析】试题分析：(1)物体P在水平桌面上运动时，竖直方向上只受重力mg和支持力N作用，因此其滑动摩擦力大小为：f=m护1N根据表格数据可知，物体P在速率v=02m/s时，所受水平外力Fi=2N>f,因此，在进入电场区域之前，物体P做匀加速直线运动，设加速度为a，不妨设经时间t1速度为vi=2m/s,还未进入电场区域。根据匀变速直线运动规律有：v=a1t1根据牛顿第二定律有：Fif=ma1由Q遥联立解得：t=工=0.5sv0.55s,所以假设成立Fif即小物体P从开始运动至速率为2m/s所用的时间为t1=0.5s(2)当物体P在速率v=25m/s时，所受水平外力F2=

7、6N,设先以加速度a2再加速t2=,求：0.05s至A点，速度为V2,根据牛顿第二定律有：F2-f=ma2根据匀变速直线运动规律有：V2=Vl+a2t2由d武联立解得：V2=3m/s物体P从A点运动至B点的过程中，由题意可知，所受水平外力仍然为F2=6N不变，设位移为xi,加速度为a3,根据牛顿第二定律有：F2-fqE=ma3根据匀变速直线运动规律有：2a3x1=vBv；:由Q式联立解得：X1=1m根据表格数据可知，当物体P到达B点时，水平外力为F3=qE=3N,因此，离开桌面在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做自由落体运动，设运动至D点时，其水平向右运动位移为X2,时间为t3

8、,则在水平方向上有：X2=VBt3,根据几何关系有：COta=史V2由d武联立解得：X2=25m12所以电场力做的功为：W=qE（X1+X2）由联立解得：W=9.25J考点：物体的受力分析、牛顿第二定律、匀变速直线运动规律、平抛运动规律、功的定义式的应用。6. （15安徽卷）图示是a粒子（家原子核）被重金届原子核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金届原子核静止不动。图中所标出的a粒子在各点处的加速度方向正确的是A.MB.NC.PD.Q【答案】C【解析】同种电荷相排斥，库仑力沿两者连线指向受力物体，由牛顿第二定律知，加速度也沿两者连线指向受力物体。7. （15重

9、庆卷）若货物随升降机运动的Vt图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是【答案】B考点：本题考查vt图图像、超重与失重、牛顿第二定律。8. （15新课标2卷）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着这列车厢一大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为A.8B.10C.15D.18【答案】BC【解析】试题分析：由设这列车厢的节

10、数为n,P、Q挂钩东边有m节车厢，每节车厢的质量为m,F2F2由牛顿第二定律可知：，解得：kn,k是正整数，n只能是5的倍km3(nk)m5数,故B、C正确，A、D错误考点：牛顿第二定律9. (15新课标2卷)下暴雨时，有时会发生山体滑坡或泥石流等地质灾害。某地有一倾角为9=37°(sin37°3)的山坡C,上面有一质量为m的石板B,其上下表面与斜坡平行；B上有一碎石堆A(含有大量泥土)，A和B均处于静止状态，如图所示。假设某次暴雨中，A浸透雨水后总质量也为m(可视为质量不变的滑块)，在极短时间内，A、B间的动摩擦因数3肉减小为-，B、C间的动摩擦因数四2减小为0.5,A、

11、B开始您动，此时刻为计时起点；在8第2s末，B的上表面突然变为光滑，但保持不变。已知A开始运动时，A离B下边缘的距离l=27m,C足够长，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取重力加速度大小g=10m/s2。求:(1) 在02s时间内A和B加速度的大小(2) A在B上总的运动时间C【答案】(1)a=3m/s2；a2=1m/s2；(2)4s【解析】试题分析；本题主要考查牛顿第二定律一月变逮运动规律以及多物体多过程问题;U）在保内h日和5受力如图所示由滑动摩擦力公式和力的平衡条件得:Z=畋Nmgtow。._(2)h=峪N=M+mgm招<4)以沿着斜面向下为正方向，设对和目的加速度分别为'由

12、牛秘第二定律可得;mgsinf1ma1mgsinf2f1ma2联立以上各式可得ai=3m/s2吸=1ms2C8）在）在i湿&设和出的加速度分别为，则T3ih=ta/U（9）蒐=dl=2nVsL_皿1时，设/和唐的加速度分别为白，砖此时曷之间摩麝力为零，同理可得;a=6m!j1.®。如=lm!s1QO即B映勺减速，设湖间，B的速度减为零*则=改+日捐=0联立如。割场可得血=1§做在f】-E时间内，A相对于B运动的距蔑为$=+%有+4岐）一+v宓+32*2）=12蹈<27tmCB此后B演止不动，X继续在E上滑动.设再经时间后网离畀岛则有Ls=（岐+口；切乌+c?f

13、?可得宜=诚另一解4、台题意'舍去1）则及在5上的运动时间为taF总诚一企一*=4$（利用下面的速度图象求解，正确的，参照上述答案信参考给分）考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动;专题03牛顿运动定律【2018高考真题】1.如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P,系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移,【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（新课标I卷）【答案】A【解析】本题考查牛顿运动定律,匀变速直线运动规律、为随位移变化的图城及其相关的知识点由牛顿运动定律，F-m砂F尸g,F既力加=曜联立解得A

14、xr对比题给的四个图第可能正确的是【点睛】牛顿运动定律是高中物理主干知识，匀变速直线运动规律贯穿高中物理。2.如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是A.B.C.D.【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】C【解析】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故C正确，A、8D错误；故选Co【点睛】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在

15、减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态。3. 用国际单位制的基本单位表示能量的单位，下列正确的是A. 蝴输普B.如c.'伽D.【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】A【解析】根据*=&,=讪，可得二加、两，血二蛔静尸，故a正确，B、GD错误；4. 通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是A. 亚里士多德B.伽利略C.笛卡尔D.牛顿【来源】浙江新高考2018年4月选考科目物理试题【答案】B【解析】4亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，故表错误；土伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运幼的原因，祯日正确；C、苗卡尔在伽利略研究

16、的基础上第一次表述了惯性定律，故C错误,队牛顿在伽种备等前人研究的敦吐提出了牛顿第一定律？奶力是改变物体运动状态的原因，但不是第r根据实制§出力不是维持物体运动原因的料学家，也不是第一个提出博性的科学鼠故口镣名故选如5. （多选）如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置.物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点.在从A到B的过程中，物块（）A. 加速度先减小后增大B. 经过O点时的速度最大C. 所受弹簧弹力始终做正功D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）【答案

17、】AD【解析】本题考查力与运动的关系和功能关系，意在考查学生的综合分析育就I。物体从捎点到口点过程'弹力逐淅减为虱同开始蓄强力大于摩如故可分为弹力大于摩撵力过程和奥方小于摩擦力过程：弓单力大于摩攥力过程，合力向右加速度也向右,由于弹力减小，摩擦力不变小球所受合力房小加速度减小，萸力等于摩操力时速度最大此位至在月点与点之间淫单力小于摩操力过程，合力方向与运动方向相反弹力渥小，摩撵力大小不如物体所受台力增大，物体的谏度随弹蕃形变量的那质增加，物体作减速运动i从。点IX点的过程巍力憎大.合力向左，加速度继多熊大，诜项A正确、选I页B错误§从A点到O点过程，弹簧由压缩恢复原长弹力做正

18、功，从O点到B点的过程，弹簧伸长，弹力做负功，故选项C错误；从A到B的过程中根据动能定理弹簧弹力做的功等于物体克服摩擦力做的功，故选项D正确。点睛：本题以弹簧弹开物体的运动为背景考查力与运动的关系和功能关系，解题的关键是要分阶段将物体的受力情况和运动情况综合分析，另外还要弄清整个运动过程中的功能关系。6. （多选）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第次和第次提升过程,A. 矿车上升所用的

19、时间之比为4:5B. 电机的最大牵引力之比为2:1C. 电机输出的最大功率之比为2:1D. 电机所做的功之比为4:5【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）【答案】AC【解析】试题分析本题考查速度图像，牛顿运动定律、功和功率及其相关的知识点。解析设第次所用时间为t,根据速度图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可Il111知，-X2toXV0卫X（t+3to/2）XV0，解得：t=510/2，所以第次和第9次提升过程所用时间之比为2t0:5t0/2=4:5,选项A正聃由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，可得提升的最大牵弓I力之比为1：

20、n选项日错误；由功率公式，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为a：、选项。正确；加速上升过程的Un®度&亍.加速上升过程的牵引力也二扁白一十整血管客），减速上升过程的加速度梦*,减速上升过程的毫引力丑二林十整血忘十），匀速运动过程的至引力后心第次提升过程缺少昨FJ、二K*又任十艮KK壬工吒二飕旺号章力次提升过程偷以好二厄X.-兀二*八二F十g01'-'F3xV0X310/2+FzX-x'toXV0=mgvot。；两次做功相同，选项D错误。点睛此题以速度图像给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛

21、顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功。实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同,利用功能关系得出两次做功相同。【2017高考真题】1、【2017江苏卷】如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M到小环的距离为L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F.小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动.整个过程中，物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g.下列说法正确的是(A)物块向右匀速运动时，绳中的张力等于2F(B)小环碰到钉子P时，绳中的张力大于

22、2F(C)(D)速度v不能超过一（2FMg儿2物块上升的最大高度为饱g【解析】由题意知，F为夹子与物块间的最大静摩操力但在实际运或过程中.，夹子与物块间的静摩擦力没有达最大，故物块向右匀速运动时，绳中的张力等于跖A错误！小环而到目孑时，物块偷圆周运动.，入心店-讨二，编中的张方大于物块的重力谿当绳中的张力大于方时，物块将从夹子中滑出,即2F-也="二，此寸速度v竺学、如错误j°正嘛物块能上升的最大高度”十，所以C错误.【考点定位】物体的平衡圆周运动【名师点睛】在分析问题时，要细心.题中给的力F是夹子与物块间的最大静摩擦力，而在另小环碰到钉子后，物物块运动的过程中，没有信息表

23、明夹子与物块间静摩擦力达到最大.块绕钉子做圆周运动，夹子与物块间的静摩擦力会突然增大.【2016高考真题】1.【2016海南卷】沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度-时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在05s、510s、1015s内F的大小分别为巳、F2和F3,贝UC.Fl>F3D.Fi=F3【答案】A【解析】由v-t图象可知，05s内加速度ai=0.2m/s2,沿斜面向下，根据牛顿第二定律有mgsin0-f-Fi=ma,Fi=mgsin0-f-0.2m510s内加速度a2=0,根据牛顿第二定律有mcsin0-f-F2=ma,F2=mg

24、in0-f;1015s内加速度a3=-0.2m/s2,沿斜面向上，根据牛顿第二定律有mgsin0-f-F3=ma,F3=mgsin0-f+0.2m故可得：F3>F2>Fi,选项A正确。【考点定位】vt图像，牛顿第二定律【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁，基础题。2. 【2016上海卷】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的A. OA方向B.O%向C.O5向D.OD方向【答案】D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一

25、整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故选项D正确。【考点定位】牛顿第二定律、整体法和隔离法【方法技巧】本题通过整体法和隔离法可以判断出做匀变速直线运动的物体局部加速度和整体加速度相同。3. 【2016江苏卷】如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面.若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中A.桌布对鱼缸摩擦力的方向向左B. 鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等C. 若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大D. 若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由题图知在拉瞧布的过程中鱼缸油摞布间左

26、运机故鱼缸受到桌布对其向右的摩擦力作用，所以A错误；因鱼缸、桌布，桌面两两之间的动摩撮因教均相笔鱼缸在桌布上与在桌面上运动时所受摩擦力大小相等，加速度大小相等'鱼缸先在桌布上加速然后在桌面上减速到停止，所以根据叩*知鱼缸在桌布上的滑动时间丰晦桌面上的相等，所以S正曲希苗增大拉力，鱼却受到的摩擦力将不变，所以C错误j若猫蒯'拉力桌布的加速度溜小，鱼却与桌布可能相对滑动也可能相对静1L鱼缸在桌面运动的时间都会查长，所以鱼击I可能滑出桌面，所以D正确，【考点定位】力与运动【方法技巧】本题重在分析清楚鱼缸的受力情况、运动情况。先在桌布上加速，后在桌面上减速。鱼缸受桌布的滑动摩擦力与猫拉

27、力的大小无关。4. 【2016-全国新课标I卷】一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则A. 质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B. 质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C. 质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D. 质点单位时间内速率的变化量总是不变【答案】BC【解析】因为原来衰点侦匀速直线运动，渤卜力为。，现g口一恒力所点所受的合力就是这个恒力'所以质点可能做匀变速善魅动也有可能他匀娈速曲Sit动，这个过程中加速度不甄速度的壹化奉不亶。i旦若他勺变速曲线运动，单位时间内速率的变化皇是变化S村C正诵，口错误。若做匀变速岬抠动，则底点速度的

28、方向不会总是与亥恒力的方向相同，故A错误；不宣故匀变速直线运动,还是做匀爽速曲线运珈质点速度的方向不可能总是与诿恒力的方向垂直J故日正确.【考点定位】牛顿运动定律【名师点睛】本题主要考查牛顿运动定律。特别注意以前我们碰到的问题经常是去掉一个恒力，本题增加了一个恒力，从牛顿运动定律角度来看没有什么区别。根据牛顿第二定律计算加速度的可能大小，根据合力与速度方向间的关系判断物体的运动情况。要特别注意的是,质点有可能做匀变速曲线运动。专题03牛顿运动定律（2019全国I卷）在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压i缩量x间的关系如图中实线所示。在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a-