高考物理复习(三)

最新6年高考4年模拟（更新到2010年高考）之牛顿运动定律

第一部分六年高考题荟萃

2010年高考新题

1.2010•全国卷I75如右图，轻弹簧上端与一质量为，〃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《、生。

重力加速度大小为g。则有

A.4=g，%=gB.q=0,a,—g

m+M

D.q=g，

【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,ai=0.

对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律a=卜…二"土二

MM

【命题意图叮考点定位】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。

2.2010•福建•16质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间

的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开

始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变

化规律如图所示。重力加速度g取10m/sZ,则物体在t=0至t=12s这段时间的位

移大小为

A.18mB.54mC.72mD.198m

答案：B

3.2010•上海物理•5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】a1.=g+2，a卜=g-N,所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D错误；

mm

根据h=」g/2,上升时间小于下落时间，C错误，B也错误，本题选A。

2

本题考查牛顿运动定律和运动学公式。难度：中。

4.2010•海南物理•3下列说法正确的是

A.若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零

B.若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动

C.若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动

D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动

【答案】D

【解析】物体运动速率不变但方向可能变化，因此合力不一定为零，A错；物体的加速度均匀增加，即加速度在

变化，是非匀加速直线运动，B错；物体所受合力与其速度方向相反，只能判断其做减速运动，但加速度大小不

可确定，C错；若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动，D对。

5.2010•海南物理・6在水平的足够长的固定木板上，一小物块以某一初速度开始滑动，经一段时间t后停止.现

将该木板改置成倾角为45。的斜面，让小物块以相同的初速度沿木板上滑.若小物块与木板之间的动摩擦因数为

〃.则小物块上滑到最高位置所需时间与t之比为

伤/〃〃1+〃

A.[+〃B.]+收〃C.亚+〃D.

【答案】A

【解析】木板水平时，小物块的加速度出设滑行初速度为,，则滑行时间为4g；木板改成后，小

_mgsin450+jjmgcos45°_(1+〃)&g-vo-%

物块上滑的加速度，滑行时间七(l+A)V2g,因此

t'a,V2/z

t生1+〃，A项正确。

6.2010•海南物理•8如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有••物块：木箱静止时弹自

山落体处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间

内，木箱的运动状态可能为

A.加速下降B.加速上升C.减速上升D.减速下降

【答案】BD

【解析】木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，表明.系统有

向上的加速度，是超重，BD正确。

7.2010•海南物理•12雨摘下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关，雨滴速度越大，它受到的空气阻力越

大：此外，当雨滴速度一定时，雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的0次方成正比(1W0W2).假设

一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落，最终它们都(填“加速”、“减速”或“匀速”)下落.

(填“大”或“小”)雨滴先落到地面；接近地面时，(填“大”或“小”)雨滴的速度较小.

【答案】匀速（2分）大（1分）小（1分）

【解析】由于雨滴受到的空气阻力与速度有关，速度越大阻力越大，因此最终当阻力增大到与重力平衡时都做匀

4,3

mg=p-7rr

速运动；设雨滴半径为八，则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力而重力由于1WaW2,

因此半径大的匀速运动的速度大，先落地且落地速度大，小雨滴落地速度小。

8.2010•福建•22如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木

tftM.

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,।8n<

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4，

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

⑵t=1.0s时，电动机的输出功率P；

⑶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？

答案：

22.（20分）

（1）物体4在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛®I第二定律得

出①

由①并代人数据解得

（2JX,・1.0s时,木板B的&度大小先

q=a0cl

木板B所受拉力F,由牛银第二定维s

F/fg-他g+蝙伊=~/®

电动机输出功率卬

Pi=穆⑤

由③④⑤并代入数据解得R=7W6

（•）电动机的输出功率调整为5W时,设细绳对木板B的拉力为尸，则

,

P-Fvl©

代人数据解得F«5N®

届罢受力满足

所以木板B将做匀速直线运动，而物体A则继续在8上做匀加速直线运动直到4、B速度相等。设这

一过程时间为乙有

“=吗（匕+£‘）。

这段时间内8的位移5=%，'⑪

A、B速度相同后，由于F＞也（g,+n）g且电动机输出功率恒定,4、8将一起做加速度逐渐减小的

变加速运动，由动能定理得

〃a。)-%(叫+”1)况=彳(M-y(叫JM⑫

由②③卯⑪⑫并代入刎腑钳一

木板〃在，=1.0S到c=3一8s这段时间的位移

s=8+=3.03m(或取s=3.0m)

9.2010•海南物理•16图1中，质量为根的物块叠放在

F/mg

质量为2加的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水——；

■I

.I

平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数为〃=0.2.在,-----7-~~；

I2m|~>0_)_।_,_,_,_>I

勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿勿11.523Vs

木板上施加一水平向右的拉力F,在0〜3s内F的变化如图图图

2所示，图中F以股且为单位，重力加速度g=l°m/s2.整

个系统开始时静止.

(1)求Is、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物块的速度；

(2)在同一坐标系中画出0〜3s内木板和物块的。一,图象，据此求0〜3s内物块相对于木板滑过的距离。

【答案】(1)(2)

【解析】(1)设木板和物块的加速度分别为"和''，在/时刻木板和物块的速度分别为'和'，木板和物块之间

摩擦力的大小为/,依牛顿第二定律、运动学公式和摩擦定律得

f="鼠①

17mg,当工＜0②

v；^v'li+aV2-t})③

F-f={2m}a④

。-("J⑤

山①②③④⑤式与题给条件得

v[=4m/s,马5=4.5m/s,v2=4ms.%=4ms⑥

v\=4m/s,=4m/s⑦

(2)山⑥⑦式得到物块与木板运动的。一图象，如右图所示。在0〜3s内物块相

对于木板的距离加等于木板和物块,一/图线下的面积之差，即图中带阴影的四

边形面积，该四边形由两个三角形组成，上面的三角形面积为0.25(m),下面的

三角形面积为2（m）,因此

As=2.25m⑧

2009年高考题

一、选择题

1.（09•全国卷n•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匕分别为(B)

A.［和0.30sC.［和0.28s

B.3和0.30sD.3和0.28s

33

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3《甲=。乙，根据

牛顿第二定律有工-=-,得——=3,由。乙=-9-=10m/s2----,得t=0.3s,B正确。

"j甲3nl乙m乙0.40.4-/

2.（09•上海•7）图为蹦极运动的示意图。弹性绳的•端固定在。点，另一端和运动员相连。运

动员从O点自由下落，至5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。T

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（B）

B•

①经过8点时，运动员的速率最大：

C•

②经过C点忖，运动员的速率最大：

③从。点到。点，运动员的加速度增大ni

④从。点到。点，运动员的加速度不变

A.①③B.②③C.①@D.②④

3.（09•上海•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

最大我重120Kg额定电流4.5A

答案：40：0.6

4.（09•宁夏•20）如图所示，-足够长的木板静止在光滑水平面匕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(BC)

物块

木板拉力

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

5.（09•广东物理•8）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490No他将弹簧秤移至电梯内称其体重，0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）(A)

解析：山图可知，在砧土时间内，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，在小介

阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在玄七阶段，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，则而-“时间内向F加速，“七阶段匀速运动，，2心阶段减速下降，A正确;

BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项历项内超重，不符合题意。

6.（09•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，卜列说法中正确的有(BCD)

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

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“、2

在水平方向受力分析如图，B为弹簧的拉力；当加速度大小相同为。时，对A有歹-耳=机。，对B有片

F

得片=—,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-f图象如图，力时刻，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枳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，1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。

7.（09•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〃柒///

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10m/s?）&

（B）

A.510NB.490NC.890ND.910N

解析：对建筑材料进行受力分析。根据牛顿第二定律有尸-吵=机』,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%=F+FN，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。

8.（09•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ai；若保持力的方向不变，大小变为2FFft,物体的加速度为a?,则（D）

A.ai=a2B.a〕va2V2的C.a2=2ajD.a2>2a1

解析：当为F时有%=一F-人f，当为2F时有％=-I-F----f=--I-F----I」f+人f=2q+上f，可知生〉2卬，D对。

mtnmm

9.（09•山东•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（B）

图乙“

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。

10.（09•山东78）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343千米的圆轨道，

在此圆轨道上飞船运行周期约为90分钟。下列判断正确的是（BC）

轨道2

A.飞船变轨前后的机械能相等

B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态/

c.飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度\J

地球

D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆轨道运动的加速度

解析：飞船点火变轨，前后的机械能不守恒，所以A不正确。飞船在圆轨道上时万有引力来提供向心力，航天

员出舱前后都处于失重状态，B正确。飞船在此圆轨道上运动的周期90分钟小于同步卫星运动的周期24小时,

根据T=一可知，飞船在此圆轨道上运动的角度速度大于同步卫星运动的角速度，C正确。K船变轨前通过

CD

椭圆轨道远地点时只有万有引力来提供加速度，变轨后沿圆轨道运动也是只有万有引力来提供加速度，所以相

等，D不正确。

考点：机械能守恒定律，完全失重，万有引力定律

提示：若物体除了重力、弹性力做功以外，还有其他力（非重力、弹性力）不做功，且其他力做功之和不为零，

则机械能不守恒。

Mmv2

根据万有引力等于卫星做圆周运动的向心力可求卫星的速度、周期、动能、动量等状态量。由Gp=加一得

3

\GM,_Mm,2兀、2/口.c/r,Mm4口\GM厂Mm2后

v=，由G—―=m(——)7得T=2万J----，由G—z-=mco~2rco—G—。〃可求问

r---------rTVGMrrr

心加速度。

11.（09•山东•22）图示为某探究活动小组设计的节能运动系统。斜面轨道倾角

为30。，质量为M的木箱与轨道的动摩擦因数为电。木箱在轨道端时.，自动装

6

货装置将质量为m的货物装入木箱，然后木箱载着货物沿轨道无初速滑下，与轻

弹簧被压缩至最短时，自动卸货装置立刻将货物卸卜，然后木箱恰好被弹回到轨道顶端，再重复上述过程。F

列选项正确的是(BC)

A.m=M

B.m=2M

C.木箱不与弹簧接触时，上滑的加速度大于下滑的加速度

D.在木箱与货物从顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能

解析：受力分析可知，下滑时加速度为g-〃geos。，上滑时加速度为g+〃gcos。，所以C正确。设下滑的

距离为1,根据能量守恒有〃（机+/应/以%。+〃腕/以）5。=»78/5沦。，得m=2M。也可以根据除了重力、

弹性力做功以外，还有其他力（非重力、弹性力）做的功之和等于系统机械能的变化量，B正确。在木箱与货物从

顶端滑到最低点的过程中，减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能和内能，所以D不正确。

考点：能量守恒定律，机械能守恒定律，牛顿第二定律，受力分析

提示：能量守恒定律的理解及应用。

12.（09•安徽•17）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站

上一扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么下列

说法中正确的是(C)

A.顾客始终受到三个力的作用

B.顾客始终处于超重状态

C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下

D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方，再竖直向下

解析：在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向左，电梯对其的支持

力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对

电梯的作用方向指向向左下；在匀速运动的过程中，顾客与电梯间的摩擦

力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩卜压力，方向沿竖直向F。

13.（09•安徽78）在光滑的绝缘水平面上，有一个正方形的abed,顶点a、c处分别固定一个正点电荷，电

荷量相等，如图所示。若将个带负电的粒子置于b点，自由释放，粒子将沿着对角线bd往复运动。粒子从6

点运动到d点的过程中(D)

A.先作匀加速运动，后作匀减速运动

B.先从高电势到低电势，后从低电势到高电势

C.电势能与机械能之和先增大，后减小

D.电势能先减小，后增大

解析：由于负电荷受到的电场力是变力，加速度是变化的。所以A错；由等量正电荷

的电场分布知道，在两电荷连线的中垂线。点的电势最高，所以从6到a,电势是先增

大后减小，故B错：由于只有电场力做功，所以只有电势能与动能的相互转化，故电

势能与机械能的和守恒，C错；由6到。电场力做正功，电势能减小，由。到d电场力

做负功，电势能增加，D对。

二、非选择题

14.（09•山东•24）（15分）如图所示，某货场而将质量为m,=100kg的

货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利

用固定于地面的光滑四分之一圆轨道，使货物中轨道顶端无初速滑下，轨道

半径R=1.8mo地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均

为l=2m,质量均为m2=100kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间

的动摩擦因数为〃I，木板与地面间的动摩擦因数〃=0.2。（最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2）

(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

(2)若货物滑上木板4时，木板不动，而滑上木板B时，木板B开始滑动，求〃।应满足的条件。

(3)若〃尸0。5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

解析：(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为%,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得，=；町片

2

①设货物在轨道末端所受支持力的大小为£v，根据牛顿第二定律得，£\,-犯g=四生②

联立以上两式代入数据得Ev=3000N③

根据牛顿第三定律，货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N,方向竖直向下。

(2)若滑上木板A时，木板不动，山受力分析得〃g|g<〃2(町+2加2)g④

若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得>〃2(町+加2)g⑤

联立④⑤式代入数据得0.4<MW0.6⑥。

(3)4=0.5,由⑥式可知，货物在木板A上滑动时，木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大

小为4，由牛顿第二定律得〃wag4加臼⑦

设货物滑到木板A末端是的速度为外,由运动学公式得丫；一片=-2卬/⑧

联立①⑦⑧式代入数据得巧=4m/s⑨

设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得巧=%-q/⑩

联立①⑦⑨⑩式代入数据得/=0.4s。

考点：机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析

15.(09•安徽•22)(14分)在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点‘二

燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员

与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，

另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不2

计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。当运动员与吊椅一起正以加速度。=lm/s?上

升时，试求

(1)运动员竖直向下拉绳的力;

(2)运动员对吊椅的压力。

答案:440N,275N

解析：解法一：（1）设运动员受到绳向上的拉力为凡由于跨过定滑轮的两段绳子拉

力相等，吊椅受到绳的拉力也是几对运动员和吊椅整体进行受力分析如图所示，则有:

2尸-（加人+加特）g=（用人+加符》

F=440N

山牛顿第三定律，运动员竖直向下拉绳的力

F'=440N

（2）设吊椅对运动员的支持力为区，对运动员进行受力分析如图所示，则有：N

F+F

^-mAg^mAa/^\"

FN=275N]

（W人+加椅）g

由牛顿第三定律，运动员对吊椅的压力也为275N

解法二:设运动员和吊椅的质量分别为"和你运动员竖直向下的拉力为用对吊椅的压力大小为K。

根据牛顿第三定律，绳对运动员的拉力大小为F,吊椅对运动员的支持力为A。分别以运动员和吊椅为研究对象,

根据牛顿第二定律

F+FN-Mg-Ma

②

F-FN-mg=ma

由①②得F=4407V

FN=2757V

16.（09•江苏•13）（15分）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力

2

F=28No试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，gIR10m/so

（1）第•次试飞，飞行器飞行匕=8s时到达高度H=64m。求飞行器所阻力f的大小；

（2）第二次试飞，飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力。求飞行器能达到的最大高度

h；（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。

解析：

（1）第一次飞行中，设加速度为《

1,

匀加速运动〃=—卬彳

2''

山牛顿第二定律R-mg-/=ma{

解得了=4（N）

h

（2）第二次飞行中，设失去升力时的速度为匕，上升的高度为邑

_1,

匀加速运动Si=5。商

设失去升力后的速度为。2,上升的高度为力

由牛顿第二定律mg+/=ma2

匕=恒2

S2H

解得力=S]+s2-42（/77）

（3）设失去升力下降阶段加速度为生；恢复升力后加速度为。4,恢复升力时速度为匕

由牛顿第二定律mg-f=

F+Rmg=ma4

22

且J&i

2a32a4

Vj=a3t3

解得t=(s)(或2.1s)

32

17.（09•海南物理•15）（9分）一卡车拖挂一相同质量的车厢，在水平直道上以%=12m/s的速度匀速行驶,

其所受阻力可视为与车重成正比，与速度无关。某时刻，车厢脱落，并以大小为。=2相//的加速度减速滑行。

在车厢脱落/=3s后，司机才发觉并紧急刹车，刹车时阻力为正常行驶时的3倍。假设刹车前牵引力不变，求卡

车和车厢都停下后两者之间的距离。

解析：设卡车的质量为M,车所受阻力与车重之比为〃；刹车前卡车牵引力的大小为尸，

卡车刹车前后加速度的大小分别为q和4。重力加速度大小为g。由牛顿第二定律有

匝=0①

F-/dMg=Max②

fiMg-Ma③

3/JMg=Ma2④

设车厢脱落后，/=3s内卡车行驶的路程为可，末速度为匕，根据运动学公式有

12o

4=%/+5卬-⑤

V,=v0+a{t@

v,2=2a2s2⑦

式中，$2是卡车在刹车后减速行驶的路程。设车厢脱落后滑行的路程为s,，有

n；=2as⑧

卡车和车厢都停下来后相距

As=S1+52-S⑨

由①至⑨式得

“V：42c

加=一丁+7%/+m2

3a330

带入题给数据得

Av=36m⑪

评分参考：本题9分。①至⑧式各1分，⑪式1分

18.（09•上海物理•22）（12分）如图A.,质量加=lkg的物体沿倾角用37。的固定粗糙斜面由静止开始向下

运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速〃成正比，比例系数用上表示，物体加速度。与风速口

的关系如图B.所示。求：

（1）物体与斜面间的动摩擦因数*（2）比例系数上

（sin37O=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2）

解析：（1）对初始时刻：wgsin0—/z^?gcos0=①

山图读出aoFm/s?代入①式，

gsin6一加的

解得：〃==0.25；

gcosO

（2）对末时刻加速度为零：mgs\n0—/jN—kvcos0=O②

又N=mgcos0+^vsin0

由图得出此时v=5m/s

八、、…口mg（sin。一〃cos。）

代入②式解得—」=v（mine+cos。=0.84kg/so

19.（09•广东物理•20）（17分）如图20所示，绝缘长方体B置于水平面上，两端固定-对平行带电极板，极

板间形成匀强电场E。长方体B的上表面光滑，下表面与水平面的动摩擦因数〃=0.05（设最大静摩擦力与滑动

摩擦力相同）。B与极板的总质量%=1.0kg.带正电的小滑块A质量%=0.60kg,其受到的电场力大小F=1.2N.

假设A所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0时刻,小滑块A从B表面上的a点以相对地面的速度也=L6m/s

向左运动，同时，B（连同极板）以相对地面的速度%=0.40m/s向右运动。问（g10m/s2）

图20

（1）A和B刚开始运动时的加速度大小分别为多少？

（2）若A最远能到达b点，a、b的距离L应为多少？从t=0时刻至A运动到b点时，摩擦力对B做的功为多

少？

解析：⑴由牛顿第二定律厂=机。有

A刚开始运动时的加速度大小氏=—=2.0m/s2方向水平向右

mA

B刚开始运动时受电场力和摩擦力作用

由牛顿第三定律得电场力F'=F=\.2N

摩擦力f=〃（加/+加8）g=0.8N

F'+f

B刚开始运动时的加速度大小为=-匕=2.0加/S2方向水平向左

⑵设B从开始匀减速到零的时间为t,,则有4=/=0.2s

%

此时间内B运动的位移力|=少=0.04〃？

h时刻A的速度n*=vA-aAt}=1.2m/s〉0,故此过程A一直匀减速运动。

此h时间内A运动的位移〃=也+匕朗.=0.28/M

2

此h时间内A相对B运动的位移*=S*]+SBI0.32m

此h时间内摩擦力对B做的功为=式-SEI=-0.032J

L后，由于/>/,B开始向右作匀加速运动，A继续作匀减速运动，当它们速度相等时A、B相距最远,

设此过程运动时间为t2,它们速度为v,则有

对A速度n=LI-a/?

F'-f,

对B加速度勺|=——匕•=0.4机/I

速度U=。81’2

联立以上各式并代入数据解得n=0.2%Ist=Q.5s

此t时间内A运动的位移力2="+"也=0.35相

22

此t2时间内B运动的位移=&=0.05机

2

此t2时间内A相对B运动的位移52=SA2-sB2=0.30相

此t2时间内摩擦力对B做的功为=■/-sB2=-0.04J

所以A最远能到达b点a、b的距离L为上=4+t=0.62机

从t=0时刻到A运动到b点忖，摩擦力对B做的功为

wf-w}+w2=-0.072J。

2008年高考题

1.（08宁夏理综20）一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动，小球通过细绳与

车顶相连.小球某时刻正处于如图所示状态.设斜面对小球的支持力为N,细绳对

小球的拉力为T,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正确的（）

A.若小车向左运动,N可能为零B.若小车向左运动,T可能为零

C.若小车向右运动,N不可能为D.若小车向右运动,T不可能为零

答案AB

解析小球相对于斜面静止时，与小车具有共同加速度，如图甲、乙所示，向左的加速度最大则T=0,向右的加

速度最大则N=0,根据牛顿第二定律，合外力与合加速度方向相同沿水平方向，但速度方向与力没有直接关系.

2.（08全国H19）一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电荷量不变的小油滴，小油滴在极板间

运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比.若两极板间电压为零,经一段时间后，油滴以速率v匀速下降;若

两极板间的电压为U,经一段时间后，小油滴以速率v匀速上升.若两极板间电压为-U,小油滴做匀速运动时速

度的大小、方向将是（）

A.2v、向下B.2v、向上C.3v、向下D.3v、向上

答案C

解析以油滴为研究对象，根据共点力平衡条件：

不加电压时