高三名校物理试题（第03期）03 牛顿运动定律（解析版）含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等,还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标Ⅰ卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标Ⅰ卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制.备注:新课标Ⅰ卷专版所选试题和新课标Ⅱ卷专版所选试题不重复,欢迎同时下载使用。专题3牛顿运动定律(解析版）一、单项选择题：1。【2014·湖南五市十校联考】如图甲所示,一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球，在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为N，小球在最高点的速度大小为v，N－图像如乙图所示。下列说法正确的是（)A、当地的重力加速度大小为B、小球的质量为C、时,杆对小球弹力方向向上D、若，则杆对小球弹力大小为2。【2014·湖南五市十校联考】如图所示，质量为M=5kg的箱子B置于光滑水平面上，箱子底板上放一质量为m2=1kg的物体C，质量为m1=2kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与箱子B相连，在A加速下落的过程中，C与箱子B始终保持相对静止。不计定滑轮的质量和一切阻力，取g=10m/s2，下列不正确的是（）A．物体A处于失重状态B．物体A的加速度大小为2。5m/s2C．物体C对箱子B的静摩擦力大小为2.5ND．轻绳对定滑轮的作用力大小为30N3.【2014·湖南四县一中高三11月联考】如图所示，在粗糙水平板上放一个物体，使水平板和物体一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,ab为水平直径，cd为竖直直径,在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则：（）A．物块始终受到三个力作用B．只有在a、b、c、d四点，物块受到合外力才指向圆心C．从a到b,物体所受的摩擦力先增大后减小D．从b到a，物块处于超重状态4。【2014·西工大附中第一次适应性训练】关于物理学的研究方法，以下说法错误的是A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时，应用了“放大法”C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电荷量成反比D．探究合力与分力的关系，用的是“等效替代”的方法考点：本题考查了物理学史、物理思想方法。5.【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力F,则（)A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度a匀加速下滑C。物块将以小于a的加速度匀加速下滑D。物块将以大于a的加速度匀加速下滑6.【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河"。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑，则下列说法正确的是()A。甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利D。若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利7.【2014·西安一中高三第一学期期末试题】用一根绳吊起金属小桶,在桶的下部钻两个小孔A、B，当桶内盛满水时，水从A、B孔喷出，如图所示，当剪断绳，让小桶自由下落,如果空气阻力可以忽略，则在下落过程中 （）A．水继续以相同速度喷出[ B．水将不再从小孔中喷出 C．水将以更大速度喷出 D．水将以较小速度喷出【答案】B

【解析】

试题分析：以小桶和水整体为研究对象，做自由落体运动，所以加速度为g,再以水为研究对象，因其加速度为g，所以水与水桶之间没有力的作用，即水内部及对桶侧壁没有压强，所以下落过程中，水不会从小孔喷出，故只有选项B正确;

考点：牛顿第二定律及应用

8。【2013·西安一中第一学期期末考试题】如图所示，质量不等的木块A和B的质量分别为m1和m2，置于水平面上,A、B与水平面间动摩擦因数相同。当水平力F作用于左端A上，两物体一起作匀加速运动时，A、B间作用力大小为F1.当水平力F作用于右端B上，两物体一起作匀加速运动时，A、B间作用力大小为F2，则（）源:]A。在两次作用过程中，物体的加速度的大小相等B.在两次作用过程中，F1+F2〈FC.在两次作用过程中，F1+F2〉FD.在两次作用过程中,9.【2014·山西高三四校联考】如图所示,在粗糙的水平面上,质量分别为m和M（m：M=1：2）的物块A、B用轻弹簧相连，两物块与水平面间的动摩擦因数相同，当用水平力F作用于B上且两物块共同向右加速运动时，弹簧的伸长量为x1；当用同样大小的力作用于A上且竖直加速提升两物块时,弹簧的伸长量为x2,则x1:x2等于A．1：1B．1:2C．2：1D．2：3【答案】B【解析】试题分析：第一种情况：根据牛顿定律对整体可得，对物体A得：，解得;第二种情况中:对整体可得，对B得，解得，所以x1：x2=1:2。选项B正确。考点：此题考查整体法和隔离法及牛顿定律.10。【2014·太原五中12月高三月考】如图所示，小木箱ABCD的质量M=1.2kg，高L＝1.0m，其顶部离挡板E的距离h＝2.0m，木箱底部有一质量m=0.8kg的小物体P.在竖直向上的恒力T作用下，木箱向上运动，为了防止木箱与挡板碰撞后停止运动时小物体与木箱顶部相撞.则拉力T的取值范围为：A.0<T<30NB.0N〈T〈35NC。20N〈T<35ND.20N<T〈30N【答案】D

【解析】

试题分析:对木箱与物块整体，由牛顿第二定律得：T－（M+m）g=（M+m)a①

当木箱与挡板相碰时速度为②

物块P与木箱顶部不相碰时的速度应满足：③

联立①②③式得:代入已知数据得:T<30N

要使木箱向上运动：T〉(M+m)g=20N

所以T的取值范围为:20N<T<30N，故选项D正确。

考点:牛顿第二定律运动学公式追及避碰问题

11。【2014·太原五中12月高三月考】三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在1和2上,用F/2的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度，则:A。a1＞a2,a2＜a3 B.a1＝a2，a2＞a3C。a1＞a2，a2＞a3D。a1=a2=a3【答案】A

12。【2013·景德镇高三第二次质检】如图所示,光滑固定斜面C倾角为θ,质量均为m的两物块A、B一起以某一初速沿斜面向上做匀减速直线运动。已知物块A上表面是水平的,则在该减速运动过程中，下列说法正确的是A．物块A受到B的摩擦力水平向左B．物块B受到A的支持力做负功C．物块B的机械能减少D．两物块A、B之间的摩擦力大小为mgsinθcosθ13.【2014·吉林一中高三11月月考】用牛顿第三定律判断下列说法正确的是 （）[来源A．轮船的螺旋桨旋转时，向后推水，水同时给螺旋桨一个反作用力，推动轮船前进B．发射火箭时，燃料点燃后喷出的气体给空气一个作用力，推动火箭前进C．马拉车前进，只有马对车的拉力大于车对马的拉力时，车才能前进D．一个作用力和它的反作用力的合力为零14.【2014·吉林一中高三11月月考】如图所示为一物体沿南北方向（规定向北为正方向）做直线运动的速度—时间图象，由图可知（)A．0—6s内物体的运动方向不变B．3s末物体的加速度方向发生变化C．物体所受合外力的方向一直向南D．物体所受合外力的方向一直向北【答案】D

【解析】

二、多选题：15.【2014·西安一中高三第一学期期末试题】下列关于力和运动的说法中，正确的是 （)[来源 A．物体所受的合力为零,它的动量一定为零 B．物体所受的合外力不变，它的动量变化率不变 C．物体所受的合外力的冲量为零，它的动量变化一定为零 D．物体所受的合力外的做的功为零,它的动量变化一定为零16.【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】叠放在一起的A、B两物体在水平力F的作用下，沿水平面以某一速度匀速运动,现突然将作用在B上的力F改为作用在A上，并保持大小和方向不变,如图所示，则关于A、B的运动状态可能为（）A．一起匀速运动B．一起加速运动C．A加速，B减速D．A加速，B匀速【答案】AC

【解析】

试题分析：据题意，拉力F作用在B上时做匀速运动，则有：；此时把F作用在A上,如果，则A物体做匀加速直线运动,A、B发生相对滑动,A物体作用在B物体上的摩擦力有：，则B物体做减速运动；如果，则A、B相对静止，且A、B整体有：，则A、B一起匀速运动.故选项A、C正确。考点：本题考查整体法与隔离法的应用及物体平衡和牛顿第二定律。17.【2014·湖南五市十校联考】如图所示,质量20kg的小物块（可视为质点)以速度4m/s水平向右进入转送带，传送带向左传动、速率为3m/s，两皮带轮轴心间的距离是9m，已知小物块与传送带间的动摩擦因数为0。1。对此,下列说法中正确是（）A.物体将从传送带的左边离开B。特体将从传送带的右边离开C.物块离开传送带的速度为3m/sD.传送带对物块先做负功、后一直做正功直至落下传送带18。【2014·西工大附中第一次适应性训练】如图甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处．滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图乙所示．由图可以判断A．图线与纵轴的交点M的值aM＝－gB．图线与横轴的交点N的值TN＝mgC．图线的斜率等于物体的质量mD．图线的斜率等于物体质量的倒数eq\f（1，m)19。【2014·山西高三四校联考】如图(a)所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图（b）所示，若重力加速度g取10m/s2。根据图（b）中所提供的信息可以计算出A．加速度从2m/s2增加到6m/s2的过程中物体的速度变化量B．斜面的倾角C．物体的质量D．加速度为6m/s2时物体的速度【答案】BC【解析】试题分析:因为物体做变加速运动，所以无法根据公式求得某时刻的速度及速度变化量；由图像可知当F=0时a=—6m/s2,可列得，求得，得斜面的倾角为370；当F=15N时a=0，则可求得m=2Kg；选项BC正确。考点:此题考查物理图像的应用及牛顿定律。20。【2013·临川二中、上高二中高三联考】Bungee（蹦极)是一种新兴的体育活动，蹦跃者站在约40米以上（相当于10层楼高）高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处,然后两两臂伸开,双腿并拢，头朝下跳下去.绑在跳跃者踝部的橡皮条很长，足以使跳跃者在空中享受几秒钟的“自由落体”.当人体落到离地面一定距离时，橡皮绳被拉开、绷紧，阻止人体继续下落，当人到达最低点时，橡皮绳再次弹起，人被拉起，随后又落下，如此反复,但由于空气阻力的原因,使弹起的高度会逐渐减小，直到静止.这就是蹦极的全过程。根据以上的叙述，忽略空气阻力的影响，对第一次下落过程中下列说法正确的是（）A．当橡皮绳达到原长后人开始做减速运动B．整个下落过程中人的机械能守恒C．当橡皮绳的弹力刚好等于人的重力时人的速度最大D．当人达到最低点时加速度数值最大，且一定大于重力加速度g的值21.【2013·湖南怀化高三期末】如图所示，足够长的水平传送带AB以的速度匀速向右运动，另有一物体从传送带的右端向左以的速度滑上传送带，水平面光滑，传送带表面粗糙，以下说法正确的是A。若，物体回到B点的速度B.若,物体回到B点的速度C。若，物体回到B点的速度D.若，物体回到B点的速度22.【2014·怀化高三第一次调研】如图所示是利用传感器和计算机可以测量快速变化的弹性细绳中拉力瞬时值F随时间t变化的图线.实验时,把小球举到悬点O处,然后放手让小球自由落下，同时开始测量弹性绳的拉力F，由图线所提供的信息可以判断A．绳子的自然长度为B．t2时刻小球的速度最大C．t1～t2这段时间内，小球增加的动能等于弹性绳减少的弹性势能D．t1～t2和t2～t3两段时间内，小球的动能都先增大后减小考点：自由落体运动,功能关系,牛顿第二定律23。【2014·桑植一中高三联考】如图所示，一固定光滑杆与水平方向夹角θ，将一质量m1的小环套在杆上，通过轻绳悬挂一个质量为m2的小球，静止释放后,环与小球保持相对静止以相同的加速度a—起下滑，此时绳子与竖直方向夹角β,下列说法正确的是（）A．B．m1不变，则m2越大,越小C．与m1无关D．杆对小环的作用力大于m1g+m2g【答案】AC【解析】试题分析:：以整体为研究对象，分析受力情况,如图，根据牛顿第二定律得：(m1+m2）gsinθ=(m1+m2)a，得:a=gsinθ，N=(m1+m2）gcosθ再对小球研究可知，其合力大小为F=m2gsinθ，等于重力沿杆向下方向的分力，则细线与杆垂直,则由几何知识得,θ=β，与环和小球的质量无关．故AC正确，BD错误．考点：牛顿第二定律;力的合成与分解的运用24。【2014·桑植一中高三联考】如图所示，质量M=4kg长为L=1Om的木板停放在光滑水平面上，另一不计长度质量m=1kg的木块以某一速度从右端滑上木板，木板与木块间的动摩擦因数=0．8．若要使木板获得的速度不大于2m/S，木块的初速度V0应满足的条件为（g取10m/s2）（)A．B．C．D．三、计算题25。【2014·吉林一中高三11月月考】如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端固定,下端悬空，为了研究学生沿杆的下滑情况，在杆的顶部装有一拉力传感器，可显示杆顶端所受拉力的大小，现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下，5s末滑到杆底端时速度恰好为零并静止悬挂在杆的底端．从学生开始下滑时刻计时，传感器显示拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10m/s2,求:（1)该学生下滑过程中的最大速率；（2)图中力F1的大小；（3）滑杆的长度．26。【2014·吉林一中高三11月月考】倾角为的光滑斜面上,一劲度系数为k的轻弹簧连接质量分别为m1、m2的甲、乙两小物块．开始时,两物块在光滑挡板作用下静止在斜面上．现作用在乙物块一平行于斜面向上的力，使乙物块以加速度a匀加速运动．问（1)经多长时间物块甲离开挡板?（2）从开始到物块甲恰好离开挡板的过程中，作用在乙物块上的力的最大值和最小值分别是多大？27。【2014·江西稳派名校学术联盟高三调研】（13分)甲、乙两小孩在平直跑道上做游戏，将质量为m＝10kg的处于静止状态的物体，从同一起跑线开始分别沿直线推动.（1）第一次只有甲用水平推力F1＝50N持续作用在物体上，经过t1＝3s，物体被推到距离起跑线x＝18m的位置P点，求物体所受的阻力是多大？（2）第二次只有乙用水平推力F2＝30N持续作用在物体上，在t2＝5s末撤去推力F2,求物体停止运动时距离起跑线多远？28.【2014·新余高三上学期期末质检】引体向上运动是同学们经常做的一项健身运动。如图所示,质量为m的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下鄂距单杠面的高度为H，然后他用恒力F向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不计空气阻力，不考虑因手弯曲而引起人的重心位置变化。（1）第一次上拉时，该同学持续用力（可视为恒力),经过t=1s时间,下鄂到达单杠面，求该恒力F的大小及此时他的速度大小。(2)第二次上拉时，用恒力F/=720N拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格,恒力F的作用时间至少为多少?29。【2014·太原五中12月高三月考】如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，物体与水平地面间的摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），对物体施加一个与水平方向成角的力F,求物体在水平面上运动时力F的值应满足的条件。（重力加速度为g）【答案】≤F≤

【解析】

试题分析：对物体受力分析，将拉力F沿水平和竖直两个方向分解，根据竖直方向平衡的条件有根据物体在水平方向运动,由牛顿第二定律知：解得:≤F≤

考点：物体平衡条件牛顿第二定律

30。【2013·山西沂州一中高三联考】（14分)如图所示，质量m=2.2kg的金属块放在水平地板上,在与水平方向成θ=37°角斜向上、大小为F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做匀速直线运动。（cos37°=0.8，sin37°=0。6，取g=10m/s2)求：（1）金属块与地板间的动摩擦因数；（2）如果从某时刻起撤去拉力,撤去拉力后金属块在水平地板上滑行的最大距离。【答案】（1)0.5（2）2。5m【解析】试题分析：（1）设地板对金属块的支持力为N,金属块与地板的动摩擦力因数为,因为金属块匀速运动，所以有:解得：（2）撤去F后，设金属块受到的支持力为，运动的加速度大小为a，在水平地板上滑行的距离为x,则：,解得解法2:对金属块应用动能定理可得：，解得考点：考查了共点力平衡条件的应用，牛顿第二定律，匀变速直线运动规律,动能定理31。【2014·山西高三四校联考】质量为3㎏的长木板A置于光滑的水平地面上，质量为2㎏木块B（可视为质点)置于木板A的左端,在水平向右的力F作用下由静止开始运动，如图甲所示.A、B运动的加速度随时间变化的图象如图乙所示。（g取10m/s2）求(1)木板与木块之间的动摩擦因数。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。（2）4s末A、B的速度。（3）若6s末木板和木块刚好分离，则木板的长度为多少？32.【2014·西安一中高三第一学期期末试题】两个完全相同的物块a、b质量均为m=0。8kg，在水平面上以相同的初速度从同一位置开始在同一直线上运动，图中的两条直线分别表示物体受到水平拉力F作用和不受拉力作用的v—t图象,求：(1)物块b所受拉力F的大小；（2)8s末a、b间的距离；【答案】（1)1。8N；（2)60m；【解析】试题分析：（1）设a、b两物块的加速度大小分别为a1、a2，由v-t图象可得①(1分)②（1分）对a、b两物块由牛顿定律得f=ma1③（2分）F－f=ma2④（2分）由①—④式可得F=1。8N（2分）（2）设a、b两物块8s内的位移分别为s1、s2由图象得⑤（2分）⑥（2分）所以：s2－s1=60m

考点：牛顿运动定律、匀变速直线运动图像

33。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】（12分)如图所示,倾角为370的粗糙斜面的底端有一个质量为1kg的凹形小滑块，与斜面间的动摩擦因数为0。25，现小滑块以某一初速度从斜面的底端上滑,同时在斜面底端正上方有一小球以水平抛出,经过t=0。4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此时，小滑块还在上滑过程中。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），g取10m/s2求：（1）小球以水平抛出的(2）小滑块的初速度（3）0.4s前小滑块损失的机械能【答案】(1)3m/s（2）5.35m/s(3）3J【解析】

试题分析:（1）据平抛运动规律可知小球与斜面垂直相碰时的竖直分速度为：再据自由落体运动规律有：则小球平抛运动的初速度为：34。【2013·西工大附中第四次适应性训练】（14分）特警队员从悬停在空中离地235米高的直升机上沿绳下滑进行降落训练，某特警队员和他携带的武器质量共为80kg，设特警队员用特制的手套轻握绳子时可获得200N的摩擦阻力,紧握绳子时可获得1000N的摩擦阻力，下滑过程中特警队员不能自由落体,至少轻握绳子才能确保安全。g取10m/s2。求：（1）特警队员轻握绳子降落时的加速