牛顿运动定律(2014高考试题及模拟试题汇编)

1、C单元牛顿运动定律C1 牛顿第一定律、牛顿第三定律9. 12014 四川卷石墨烯是近些年发现的一种新材料，其超高强度及超强导电、导热等非凡的物理化学性质有望使21世纪的世界发生革命性的变化，其发现者由此获得2010年诺贝尔物理学奖.用石墨烯制作超级缆绳，人类搭建“太空电梯”的梦想有望在本世纪实现.科学家们设想，通过地球同步轨道站向地面垂下一条缆绳至赤道基站，电梯仓沿着这条缆绳运行，实现外太空和地球之间便捷的物资交换.(1)若“太空电梯”将货物从赤道基站运到距地面高度为hi的同步轨道站，求轨道站内质量为mi的货物相对地心运动的动能.设地球自转角速度为 川，地球半径为 R.(2)当电梯仓停在距地面

2、高度h2 = 4R的站点时，求仓内质量m2=50 kg的人对水平地板的压力大小.取地面附近重力加速度 g取10 m/s 2,地球自转角速度 3 = 7.3X105 rad/s , 地球半径 R = 6.4X103km.9. (1)1m1 co2(R+h1)2 (2)11.5 N解析(1)设货物相对地心的距离为ri,线速度为vi,则ri = R+ hivi = ri 3 1货物相对地心的动能为Ek= -m iv22i联立得Ek= gmi co2(R+ hi)2(2)设地球质量为 M ,人相对地心的距离为2,向心加速度为an,受地球的万有引力为F,则2=R+h2 an = 322 Gm2MF=r2

3、GMg="RT设水平地板对人的支持力大小为 N ,人对水平地板的压力大小为N ',则F- N =m2anN '双联立式并代入数据得N' 4i.5 N 31. (20i4 湖北黄冈期末)下列关于牛顿运动定律的说法中正确的是()A .惯性就是物体保持静止状态的性质B. 一对作用力与反作用力的作用效果总相同C.物体运动状态改变的难易程度就是加速度D.力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的1. D 解析惯性就是物体保持原有运动状态的性质，选项 A错误；一对作用力与反作用力的作用效果不相同，选项B错误；物体运动状态改变的难易程度与质量有关，选项C错误；单位 “牛

4、顿”是根据牛顿第二定律定义的，选项 D正确.牛顿第二定律 单位制5. 2014 重庆卷以不同的初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时，一个物 体所受空气阻力可忽略，另一个物体所受空气阻力大小与物体的速率成正比，下列分别用虚线和实线描述两物体运动的 v-t图像可能正确的是（）CD5. D 解析本题考查v t图像.当不计阻力上抛物体时，物体做匀减速直线运动， 图像为一倾斜直线，因加速度 a = -g,故该倾斜直线的斜率的绝对值等于g.当上抛物体受空气阻力的大小与速率成正比时，对上升过程，由牛顿第二定律得一mgkv=ma,可知物体做加速度逐渐减小的减速运动，通过图像的斜率比较，A错误.从公式推导

5、出，上升过程中，|a|>g ,当v = 0时，物体运动到最高点，此时 a=g,而B、C图像的斜率的绝对 值均小于g,故B、C错误，D正确.10. 2014 天津卷如图所示，水平地面上静止放置一辆小车A,质量mA = 4 kg ,上表面光滑，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计.可视为质点的物块B置于A的最右端，B的质量m b= 2 kg.现对A施加一个水平向右的恒力F= 10 N , A运动一段时间后，小车左端固定的挡板与 B发生碰撞，碰撞时间极短，碰后 A、B粘合在一起，共同在 F的作用下继续运动，碰撞后经时间 t = 0.6 s ,二者的速度达到 vt=2 m/s.求:(1) A开

6、始运动时加速度a的大小；(2)A、B碰撞后瞬间的共同速度v的大小；(3)A的上表面长度1.10. (1)2.5 m/s 2 (2)1 m/s (3)0.45 m解析(1)以A为研究对象，由牛顿第二定律有F= mAa 代入数据解得a = 2.5 m/s 2(2)对A、B碰撞后共同运动t=0.6 s的过程，由动量定理得Ft = (mA+mB)vt (mA+ mB)v 代入数据解得v = 1 m/s 设A、B发生碰撞前，A的速度为va,对A、B发生碰撞的过程，由动量守恒定律mAVA= (mA+ mB)v A从开始运动到与 B发生碰撞前，由动能定理有Fl = -mAvA 2由式，代入数据解得1 = 0

7、.45 m 11 . 2014 天津卷如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角0=30。的斜面上，导轨电阻不计，间距L=0.4 m .导轨所在空间被分成区域I和n,两区域的边界与斜面的交线为 MN , I中的匀强磁场方向垂直斜面向下，n中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁场感应度大小均为B=0.5 T.在区域I中，将质量 mi=0.l kg,电阻Ri=0.1 Q的金属条ab放在导轨上，ab刚好不下滑.然后，在区域n中将质量m2= 0.4 kg ,电阻R2= 0.1 的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑.cd在滑动过程中始终处于区域n的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保

8、持良好接触，取 g= 10 m/s 2,问(1)cd下滑的过程中，ab中的电流方向；(2) ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；(3)从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x = 3.8 m ,此过程中ab上产生的热量Q是多少？11 .由 a 流向 b (2)5 m/s (3)1.3 J解析(1)由右手定则可以直接判断出电流是由a流向b.(2)开始放置ab刚好不下滑时，ab所受摩擦力为最大静摩擦力，设其为Fmax ,有Fmax = m1gsin 8 设ab刚好要上滑时，cd棒的感应电动势为 E,由法拉第电磁感应定律有E= BL©设电路中的感应电流为I,由闭合电路欧

9、姆定律有EI =R + R2设ab所受安培力为F安，有F安=ILB此时ab受到的最大静摩擦力方向沿斜面向下，由平衡条件有F安 = m1gsin 8+Fmax 综合式，代入数据解得v = 5 m/s 设cd棒的运动过程中电路中产生的总热量为Q总，由能量守恒有m2gxsin 8=Q总 + qm2V2 又RiQ =Q总R1 + R2解得Q = 1.3 J10 .在如图所示的竖直平面内，水平轨道CD和倾斜轨道 GH与半径=2 m的光滑44圆弧轨道分别相切于 D点和G点，GH与水平面的夹角0=37。.过G点、垂直于纸面的竖直 平面左侧有匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，磁感应强度B=1.25 T ;过D

10、点、垂直于纸面的竖直平面右侧有匀强电场，电场方向水平向右，电场强度E= 1X104 N/C.小物体Pi质量m =2X10-3 kg、电荷量q = + 8X10 6 C,受到水平向右的推力 F= 9.98X10 3 N的 作用，沿CD向右做匀速直线运动，到达D点后撤去推力.当P1到达倾斜轨道底端 G点时， 不带电的小物体 P2在GH顶端静止释放，经过时间t= 0.1 s与P1相遇.P1与P2与轨道CD、 GH间的动摩擦因数均为 尸0.5, g取10 m/s2, sin 37 ° =0.6 , cos 37 ° =0.8 ,物体电荷 量保持不变，不计空气阻力.求：(1)小物体P

11、1在水平轨道CD上运动速度v的大小；(2)倾斜轨道GH的长度s.10 . (1)4 m/s (2)0.56 m解析(1)设小物体P1在匀强磁场中运动的速度为v,受到向上的洛伦兹力为F1,受到的摩擦力为f,则F1=qvB f = Mmg Fi)由题意，水平方向合力为零F- f=0 联立式，代入数据解得v = 4 m/s (2)设Pi在G点的速度大小为 vg,由于洛伦兹力不做功，根据动能定理qErsin0- mgr (1 cose)= _mvG-mv2®22定律Pi在GH上运动，受到重力、电场力和摩擦力的作用，设加速度为ai,根据牛顿第二qEcos 0- mg sin 0-(i(mg c

12、os 0+ qEsin 8)=maiPi与P2在GH上相遇时，设 Pi在GH上运动的距离为 si,则si = VGtait2 2设P2质量为m2,在GH上运动的加速度为 a2,则m2gsin 0- pm2gcos 8=m2a2Pi与P2在GH上相遇时，设 P2在GH上运动的距离为 s2,则is2 = -a2t2 2联立式，代入数据得s = si + s2 s=0.56 m O11 . 20i4 四川卷 如图所示，水平放置的不带电的平行金属板p和b相距h,与图示电路相连，金属板厚度不计，忽略边缘效应.p板上表面光滑，涂有绝缘层，其上 O点右侧相距h处有小孔K;b板上有小孔T,且O、T在同一条竖直

13、线上，图示平面为竖直平面.质 量为m、电荷量为一q(q>0)的静止粒子被发射装置(图中未画出)从O点发射，沿p板上表 面运动时间t后到达K孔，不与板碰撞地进入两板之间. 粒子视为质点，在图示平面内运动， 电荷量保持不变，不计空气阻力，重力加速度大小为g.(1)求发射装置对粒子做的功；(2)电路中的直流电源内阻为r,开关S接“1”位置时，进入板间的粒子落在 b板上的A点，A点与过K孔竖直线的距离为l.此后将开关S接“2”位置，求阻值为 R的电阻中的 电流强度；(3)若选用恰当直流电源，电路中开关S接“1”位置，使进入板间的粒子受力平衡，此时在板间某区域加上方向垂直于图面的、磁感应强度大小合

14、适的匀强磁场(磁感应强度B只«21 +5)m能在0Bm =范围内选取)，使粒子恰好从 b板的T孔飞出，求粒子飞出时速(21 -2)qt度方向与b板板面的夹角的所有可能值(可用反三角函数表示).mh2 mh2 h3211 /7 %(r+ r)g记 (3)0< arcsin g解析(1)设粒子在p板上做 匀速直线运动的速度为V0,有h = vot 设发射装置对粒子做的功为W,由动能定理得1W = mv 0 2mh2联立可得W = 一2t2(2)S接“1”位置时，电源的电动势日与板间电势差 U有Eo=U板间产生匀强电场的场强为E,粒子进入板间时有水平方向的速度V0,在板间受到竖直方向

15、的重力和电场力作用而做类平抛运动，设加速度为a,运动时间为ti,有U = Eh mg qE= ma 1h = at2 2l = voti S接“2”位置，则在电阻 R上流过的电流I满足Eo联立得mh2 h3I=g 一 K进入板间后立即进q (R+r)l2t2(3)由题意知此时在板间运动的粒子重力与电场力平衡，当粒子从 入磁场做匀速圆周运动，如图所示，粒子从 D点出磁场区域后沿 DT做匀速直线运动，DT与b板上表面的夹角为题目所求夹角0,磁场的磁感应强度 B取最大值时的夹角0为最大值0m,设粒子做匀速圆周运动的半径为R,有mv2qvoB=3R过D点作b板的垂线与b板的上表面交于 G,由几何关系有

16、DG = h R(1 + cos 0)(2)TG= h + Rsintan e=-Sin- = DGcos 0 TG联立酚，将B=Bm代入，求得9m = arcsin5D点向b板靠近，DT与粒子离开磁场后在板间满足题目要求，夹角 8趋当B逐渐减小，粒子做匀速圆周运动的半径为R也随之变大，b板上表面的夹角e也越变越小，当D点无限接近于b板上表面时, 几乎沿着b板上表面运动而从 T孔飞出板间区域，此时 Bm>B>0 近00,即00 = 0(6)则题目所求为0< 0<arcsin 一523. （18分）2014 山东卷研究表明，一般人的刹车反应时间（即图甲中“反应过程”所用时

17、间）t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中，志愿者少量饮酒后驾车以V0 = 72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶，从发现情况到汽车停止，行驶距离L= 39 m ,减速过程中汽车位移s与速度v的关系曲线如图乙所示，此过程可视为匀变速直线运动.取重力加速度的大小 g取10 m/s 2.求：图甲图乙（1）减速过程汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者的反应时间比一般人增加了多少;(3)减速过程汽车对志愿者作用力的大小与志愿者重力大小的比值.4123 .答案(1)8 m/s 2 2.5 s (2)0.3 s(3)-5解析(1)设减速过程中汽车加速度的大小为a,所用

18、时间为t,由题可得初速度vo = 20m/s ,末速度vt=0,位移s= 25 m ,由运动学公式得v2 =2as vot= 一a联立式，代入数据得a = 8 m/s 2 t = 2.5 s (2)设志愿者反应时间为t',反应时间的增加量为A t,由运动学公式得L=vot'书At = t'上0联立式，代入数据得At = 0.3 s (3)设志愿者所受合外力的大小为F,汽车对志愿者作用力的大小为F0,志愿者质量为m,由牛顿第二定律得F= ma 由平行四边形定则得F2= F2+ (mg )2联立式，代入数据得Fo 41mg 517. 2014 新课标全国卷I如图所示，用橡皮

19、筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态.现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度（橡皮筋在弹性限度内）.与稳定在竖直位置时相比，小球的高度（）A. 一定升高B. 一定降低C.保持不变D.升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定17. A 解析本题考查了牛顿第二定律与受力分析.设橡皮筋原长为10,小球静止时mg设橡皮筋伸长X1,由平衡条件有kx 1 = mg ,小球距离悬点高度 h = 1o + x1 = 1o十1-，力口速时， k设橡皮筋与水平方向夹角为0,此时橡皮筋伸长X2,小球在竖直方向上受力平衡，有kx2sinmg8= mg

20、 ,小球距离悬点高度 h' =（1o + X2）sin 0= losin 8十1-,因此小球高度升高了.k2. （2014 广东佛山一检）2013年6月20日，我国宇航员王亚平在太空授课时，利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量.若聂海胜受到恒力 F的作用从静止开始运动， 经时间t运动的位移为x,则聂海胜的质量为（）A邑B.DC.Ft/x 2x x 2x2x2. D 解析聂海胜受到恒力 F的作用做匀加速运动， 加速度a=/，由牛顿第二定律Ft2有F= ma,则聂海胜的质量 m = x-,选项D正确.3. （2014 天津七校期末）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度

21、的大小成正比.图X3-1中描绘皮球在上升过程中的加速度大小a与时间t关系的图像正确的是（）图 X3-14. C 解析由牛顿第二定律得 mg+kv=ma,皮球在上升的过程中做减速运动，其加速度逐渐减小，速度减小为零时加速度等于重力加速度，选项 C正确.超重和失重18. 2014 北京卷应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和 深入.例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出.对此现象分析正确的是（）A.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开

22、手的瞬间，手的加速度大于重力加速度18. D 本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重.加速度向上为超重向下为失重，手托物体抛出的过程，必定有一段加速过程，即超重过程，从加速后到手和物体分离 的过程中，可以匀速也可以减速， 因此可能失重，也可能既不超重也不失重，A、B错误.手与物体分离时的力学条件为：手与物体之间的压力N = 0,分离后手和物体一定减速，物体减速的加速度为 g,手减速要比物体快才会分离，因此手的加速度大于 g, C错误，D正确.图 X3-24. （2014 北京西城期末）在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中,克罗地亚选手弗拉希奇以2.04 m的成绩获得冠军.弗拉

23、希奇的身高约为1.93 m,忽略空气阻力，g取10 m/s 2,如图X3-2所示.则下列说法正确的是 （）A.弗拉希奇在下降过程中处于失重状态B.弗拉希奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态C.弗拉希奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力D.弗拉希奇起跳时的初速度大约为3 m/s4. A 解析在跳高过程中，弗拉希奇的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，选项A正确，选项B错误；弗拉希奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力，选项C错误；弗拉希奇在上升的过程中做竖直上抛运动，由运动学公式v2 = 2gh可得初速度V0 =20 X 2.04m/s M.6 m/s ,选项 D 错误.6. （201

24、4 浙江金丽衢十二校期末）如图X3-3所示，在动摩擦因数 科=0.2的水平面 上，质量m = 2 kg的物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成0 = 45°角的拉力F作用下处于静止状态，此时水平面对物块的弹力恰好为零.g取10 m/s 2,以下说法正确的是（）图 X3-3图 X3-6A.此时轻弹簧的弹力大小为20 NB.当撤去拉力F的瞬间，物块的加速度大小为8 m/s 2,方向向左C.若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度大小为8 m/s 2,方向向右D.若剪断弹簧，则剪断的瞬间物块的加速度为06. AB 解析物块在重力、拉力 F和弹簧的弹力作用下处于静止状态，由平衡条件得kx =

25、Fcos 0, mg = Fsin 0,联立以上二式解得弹簧的弹力kx =" = 20 N ,选项Atan 45正确；撤去拉力 F的瞬间，由牛顿第二定律得 kx - mg = ma 1,解得a1=8 m/s 2,方向向 左，选项B正确；剪断弹簧的瞬间，弹簧的弹力消失，则Fcos 0=ma2,解得a2=10 m/s 2, 方向向右，选项 C、D错误.9. （2014 武汉11月调研）某学校组织趣味课外活动一一拉重物比赛，如图 X3-6所 示.设重物的质量为m,重物与地面间的动摩擦因数为巴重力加速度为g.某同学拉着重物在水平地面上运动时，能够施加的最大拉力为F,求重物运动时的最大加速度.

26、9.解析对重物进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律，有Fn + Fsin 9= mgFeos 0 f = ma又（jFn联立以上各式解得 a =（网n 8+cos 8）闺m当tan 0=卜时，重物运动时的加速度最大am = Ji + _p2 _ 的.3.（2014 贵阳六校联考）如图X4-4所示，a、b两个物体的质量分别为 mi、m2,由轻质弹簧相连.当用恒力F竖直向上拉着物体 a,使物体a、b一起向上做匀加速直线运动时，弹簧的伸长量为 xi ；当用大小仍为 F的恒力沿水平方向拉着物体a,使物体a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时，弹簧的伸长量为X2,则（）图 X4-4A. X1 一定

27、等于X2 B. X1 一定大于 X2C.若 mi> m2,则 xi>X2 D.若 mi< m2,则 xkX2F ( mi + m2) g3. A 解析由牛顿第二定律知，对左图的整体，加速度 ai =,对mi + m2m2F左图的物体 b ,有kXi -m2g = m2ai,联立以上二式解得 kXi =；对右图的整体，m i + m2Fm2F加速度a2=,对右图的物体 b,有kX2=m2a2,联立以上二式解得 kX2=_mi + m2mi + m2可见X1=X2,选项A正确.实验：验证牛顿定律22. 2014 新课标全国卷I 某同学利用图（a）所示实验装置及数字化信息系统获得了

28、小车加速度a与钩码的质量 m的对应关系图，如图（b）所示.实验中小车（含发射器）的质量为200 g ,实验时选择了不可伸长的轻质细绳和轻定滑轮，小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到，回答下列问题：图(a)图（b）根据该同学的结果，小车的加速度与钩码的质量成 选填“线性”或“非线 性”）关系.(2)由图(b)可知，a m图线不经过原点，可能的原因是(3)若利用本实验装置来验证“在小车质量不变的情况下，小车的加速度与作用力成正 比”的结论，并直接以钩码所受重力mg作为小车受到的合外力，则实验中应采取的改进措施是 钩码的质量应?t足的条件是 22.(1)非线性 (2)存在摩擦力(3)调节轨

29、道的倾斜度以平衡摩擦力远小于小车的质量解析本题考查了验证牛顿第二定律的实验.(1)根据图中描出的各点作出的图像不是一条直线，故小车的加速度和钩码的质量成非线性关系.(2)图像不过原点，小车受到拉力但没有加速度，原因是有摩擦力的影响.(3)平衡摩擦力之后，在满足钩码质量远小于小车质量的条件下，可以得出在小车质量不变的情况下拉力与加速度成正比的结论.3. (2014 深圳一模)在“探究加速度与质量的关系”的实验中：(1)备有器材：A.长木板；B.电磁打点计时器、低压交流电源、纸带；C.细绳、小车、祛码；D.装有细沙的小桶；E.薄木板；F.毫米刻度尺；还缺少的一件器材是 (2)实验得到如图X10-5

30、甲所示的一条纸带，相邻两个计数点的时间间隔为T; B、C两点的间距X2和D、E两点的间距X4已量出，利用这两段间距计算小车加速度的表达式为图 X10-5某同学根据实验数据画出的1a-图线如图乙所示，从图线可得沙和沙桶的总质量为 mkg.(g 取 10 m/s 2)另一位同学根据实验数据画出的1a-图像如图丙所示，则造成这一结果的原因是 mX4 X23. (1)天平(2)a=-2T(3)0.02(0.0180.022均可)(4)未平衡摩擦力(或平衡摩擦力不足)解析(1)实验时需要知道小车的质量，故还缺少的器材是天平.X4 X2(2)小车做匀加速直线运动，则x4-X2 = 2aT2,所以加速度a=

31、 2T2(3)由牛顿第二定律得加速度a = £,图像的斜率为合外力 F,则沙和沙桶的总质量m'mF=-=0.02 kg.g(4)由图像可得当质量 m不为零时，加速度 a为0,这是因为未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足.5. (2014 安徽三校联考)要测量两个质量不等的沙袋的质量，由于没有直接的测量工具，某实验小组选用下列器材：轻质定滑轮(质量和摩擦可忽略 卜祛码一套(总质量m = 0.5kg)、细线、刻度尺、秒表.他们根据已学过的物理学知识，改变实验条件进行多次测量，选择合适的变量得到线性关系，作出图线并根据图线的斜率和截距求出沙袋的质量.请完成下列步骤.图 X10-7(1)实验

32、装置如图X10 -7所示，设左右两边沙袋 A、B的质量分别为 mi、m2；(2)取出质量为m'的祛码放在右边沙袋中，剩余祛码都放在左边沙袋中，发现 A下降,B上升；用刻度尺测出 A从静止下降的距离 h,用秒表测出 A下降所用的时间t,则可知A的加速度大小 a =改变m',测量相应的加速度a,得到多组 m'及a的数据，作出 选填“ am' ” 或 “a-L”)图线； m(5)若求得图线的斜率 k=4 m/(kg s2),截距b = 2 m/s2,则沙袋的质量 mi =kg ， m2 =kg.图 X10-85.(3) 2h (4) a-m' (5)31.51

33、2h解析(3)由运动学规律h = 2at2,可得a = «对两个沙袋组成的系统,由牛顿第二定律有(mi+ m )g (m2+m m )g = (mi + m22m'gmi m2 m+ m)a,解得 a = mi + m2+m +mi + m2+mg,可见“ a-m ' ” 图线为直线;(5)a-m '2g图线的斜率为=4 m/(kgm i + m2+ mmi m2 ms2), 截距g = 2 m/s 2, 联立mi + m2+ m以上二式解得 m i = 3 kg , m2= i.5 kg.牛顿运动定律综合7. 2014 四川卷 如图所示，水平传送带以速度vi

34、匀速运动，小物体 P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t = 0时刻P在传送带左端具有速度 V2, P与定滑轮间的绳水平，t = t0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和滑轮与绳之间的摩擦，绳足够长.正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是（）ABCD7. BC 解析若P在传送带左端时的速度 V2小于vi,则P受到向右的摩擦力，当 P 受到的摩擦力大于绳的拉力时，P做加速运动，则有两种可能：第一种是一直做加速运动，第二种是先做加速度运动，当速度达到vi后做匀速运动，所以 B正确；当P受到的摩擦力小于绳的拉力时，P做减速运动，也有两种可能：第一种是一直做减速运动，从右端滑出；第二种是先做减速

35、运动再做反向加速运动，从左端滑出.若 P在传送带左端具有的速度 V2 大于vi,则小物体P受到向左的摩擦力，使 P做减速运动，则有三种可能：第一种是一直 做减速运动，第二种是速度先减到vi,之后若P受到绳的拉力和静摩擦力作用而处于平衡状态，则其以速度 vi做匀速运动，第三种是速度先减到vi,之后若P所受的静摩擦力小于绳的拉力，则P将继续减速直到速度减为 0,再反向做加速运动并且摩擦力反向，加速度不变，从左端滑出，所以 C正确.24. 20i4 新课标全国卷I 公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况

36、下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为is,当汽车在晴天干燥沥青路面上以i08 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为i20 m .设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的 一，若要求安全距离仍为120 m ,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.524 . 2 m/s(或 72 km/h)解析设路面干燥时，汽车与地面的动摩擦因数为 卬，刹车时汽车的加速度大小为ao,安全距离为S,反应时间为t0,由牛顿第二定律和运动学公式得wmg =ma 0 v2S = voto +2ao式中，m和vo分别为汽车的质量和刹车前的速度.设在雨天行驶时，汽车与地面的动摩擦因数为巴依题意有设在雨天行驶时汽车刹

37、车的加速度大小为a,安全行驶的最大速度为v,由牛顿第二定律和运动学公式得(img = ma vs= vto + 一2a联立式并代入题给数据得v = 20 m/s (72 km/h) . (624. 2014 新课标n卷2012年10月，奥地利极限运动员菲利克斯鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处，打开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录.重力加速度的大小g取10 m/s 2.(1)若忽略空气阻力，求该运动员从静止开始下落至1.5 km高度处所需的时间及其在此 处速度的大小;(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动

38、时所受阻力的大小可近似表示为f=kv2,其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关.已知该运动员在某段时间内高速下落的vt图像如图所示.若该运动员和所带装备的总质量 m= 100 kg，试估算该运动员在达到最大速度时所受阻力的阻力系数.(结果保留1位有效数字)24 .答案(1)87 s 8.7 X102 m/s(2)0.008 kg/m解析(1)设该运动员从开始自由下落至1.5 km高度处的时间为t,下落距离为s,在1.5 km高度处的速度大小为v,根据运动学公式有v=gt 1s= 2gt2 根据题意有s= 3.9 X104 m1.5X103 m 联立式得t = 8

39、7 s v= 8.7 X102 m/s (2)该运动员达到最大速度 Vmax时，加速度为零，根据牛顿第二定律有mg = kVmax 由所给的v t图像可读出vmax=360 m/s 由式得 k= 0.008 kg/m 15. 2014 福建卷I如下图所示，滑块以初速度vo沿表面粗糙且足够长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度为零.对于该运动过程，若用 h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示时间，则下列图像中能正确描述这一运动规律的是()ABCD15. B 解析设滑块与斜面间的动摩擦因数为心斜面倾角为0,滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动，加速度不变，其

40、加速度的大小为a=闺cos 0-gsin0,故D项错误；由速度公式v=v。at可知，v t图像应为一条倾斜的直线， 故C项错误；由位移公式 s = vot at2可知，B项正确；由位移公式及几何关系可得h = ssin 0 =vot -2at2 sin e,故 A 项错误.8. （2014 济南期末）如图X3-5所示，三角形传送带以1 m/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是 2 m ,且与水平方向的夹角均为37°.现有两个小物块 A、B从传送带顶端都以1 m/s的初速度沿传送带下滑，两物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5, g取10m/s2, sin 37 ° =0

41、.6, cos 37 ° =0.8.下列判断正确的是（）图 X3-5A.物块A先到达传送带底端8. 物块A、B同时到达传送带底端C.传送带对物块 A、B的摩擦力都沿传送带向上D .物块A下滑过程中相对传送带的位移小于物块B下滑过程中相对传送带的位移9. BCD 解析传送带对物块 A、B的摩擦力方向都沿传送带向上，选项 C正确；物mAgsin 37 ° （imAgcos 37 °块A、B都做匀加速运动，加速度相同，aA =2 m/s2=aB,mA两物块的初速度相同，位移相同，则运动时间也相同，选项 B正确，选项A错误；物块 A下滑过程相对传送带的位移等于物块A的位移

42、与传送带匀速运动的位移之差，物块 B下滑过程相对传送带的位移等于物块B的位移与传送带匀速运动的位移之和，选项 D正确.10. （2014 江西赣州期末） 在寒冷的冬天，路面很容易结冰，在冰雪路面上汽车定要低速行驶.在冰雪覆盖的路面上，车辆遇紧急情况刹车时，车轮会抱死而“打滑”.如图X3-7所示，假设某汽车以10 m/s的速度行驶至一个斜坡的顶端A时，突然发现坡底前方有一位行人正以 2 m/s的速度做同向匀速运动，司机立即刹车，但因冰雪路面太滑， 汽车仍沿斜坡滑行.已知斜坡的高AB=3 m,KAC = 5 m,司机刹车时行人距坡底 C点的距离CE= 6 m ,从厂家的技术手册中查得该车轮胎与冰雪

43、路面的动摩擦因数约为0.5.(1)求汽车沿斜坡滑下的加速度大小.(2)试分析此种情况下，行人是否有危险.图 X3-710 . (1)2 m/s 2 (2)有危险解析(1)汽车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得mg sin 0(img cos 0= ma 1由几何关系得sin 8=一, cos 0="55联立以上各式解得汽车在斜坡上滑下时的加速度a1 = 2 m/s 2.(2)由匀变速直线运动规律可得vC vA= 2aXAC解得汽车到达坡底 C时的速度vc=，120 m/sVC-VA经历时间11 = 0.5 sai汽车在水平路面运动阶段，由pmg = ma 2得汽车的加速度大小 a2=的

44、=5 m/s 2汽车的速度减至 v= v人=2 m/s时发生的位移vC v 女2a2xi = 11.6 m经历的时间VC- V人t2= 1.8 sa2人发生的位移X2 = v 人(ti + t2)= 4.6 m因xi X2=7 m>6 m ,故行人有危险.图 X4-11. （2014 山东济宁期末）如图X4-1所示，一根轻绳跨过定滑轮，两端分别系着质量 分别为m1、m2的小物块A和B, A放在地面上，B离地面有一定高度.当 B的质量发生变化时，A上升的加速度a的大小也将随之变化.已知重力加速度为g,则图X4-2中能正确反映a与m2关系的图像是（）图 X4-21. C 解析当m2<mi时，B静止，加速度为 0;当m2>mi时，分别对 B、A