历年高考物理力学牛顿运动定律知识集锦(试题附答案)

（文末答案）历年高考物理力学牛顿运动定律知识集锦

单选题

1、重庆由于其良好的生态环境和有利的地理位置，是鸟类的好居处。如图所示，质量为勿的鸽子，沿着与水

平方向成15。角、斜向右上方的方向以大小为。的速度匀速飞行，重力加速度大小为《下列说法正确的是

)

A.鸽子处于失重状态B.空气对鸽子的作用力大于mg

C.空气对鸽子的作用力的功率为mguD.鸽子克服自身的重力的功率为mg“sinl5。

2、将倾角为6的足够长的斜面体放在粗糙的水平地面上，现有一带固定支架的滑块正沿斜面加速下滑。支架

上用纽线悬挂质量为/〃的小球达到稳定（与滑块相对静止）后，悬线的方向与竖直方向的夹角为圆如图所示,

已知斜面体始终保持静止，重力加速度为g若户8,则下列说法正确的是（）

A.小球、滑块的加速度为gsinO,斜面体的上表面粗糙

B.小球、滑块的加速度为gtanO,斜面体的上表面光滑

C.地面对斜面体的摩擦力水平向右

D.地面对斜面体的摩擦力水平向左

3、如图甲所示，物块的质量勿=lkg,初速度-°=10m/s,在一水平向左的恒力/作用下，从。点沿粗糙的水

平面向右运动，某时刻恒力厂突然反向，大小不变，则整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象

如图乙所示（取g=10m/s「），则下列说法正确的是（）

A.CH5s内物块做匀减速运动

B.在31s时刻恒力”反向

C.恒力厂大小为10N

D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.4

4、如图所示，质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力F=8N。当小车向右运

动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块，小物块与小车间的

动摩擦因数4=02小车足够长。求：经多长时间两者达到相同的速度？（）

/〃〃////〃〃/〃///〃///〃///〃//〃

A.0.5sB.IsC.1.5sD.2s

多选题

5、如图所示，在水平上运动的箱子内，用轻绳/心、力在。点悬挂质量为2kg的重物，轻绳/以力与车顶部

夹角分别为30。、60。。在箱子沿水平匀变速运动过程中，为保持重物悬挂点。位置相对箱子不动（重力加速度

为&）,则箱子运动的最大加速度为（）

2

A.郛.粤C.苧D.VSg

6、如图所示，质量mlOOkg的重物，在大小Z7=1.25xlO'N、方向竖直向上的拉力作用下，由静止开始加速上

升，不计空气阻力，10m/s2,则（）

A,重物上升的加速度大小为12.5m/s2

B.重物上升的加速度大小为2.5m/s：

C.运动2s时速度大小为25m/s

D.运动2s时速度大小为5m/s

7、关于平抛物体的运动，下列说法中正确的是（）

A.物体只受重力的作用，是〃招■的匀变速曲线运动

B.物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关

C.平抛运动任一时刻的速度沿水平方向上的分量都相同

D.初速度越大，物体在空中的飞行时间越长

8、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细绳对小球的拉力为历，关于此时刻小球的受力情况，下列说法正确的是（）

3

的加速度大小为m/s2o

解答题

13、如图所示，滑板青争止在水平轨道上，质量勿=2kg,板长£=0.6m,左端力点到轨道上8点距离6m,

滑板与轨道间的动摩擦因数0.2。现对滑板施加水平向右的推力ION,作用一段时间后撤去，滑板右端

恰能到达/，点，求：

(1)推力尸作用的时间；

(2)推力〃的最大功率。

14、如图甲所示，传送带以北二10F/S的速度逆时针转动，一质量m=10kg的物体(可视为质点)以水平向

右的速度u冲上传送带。从物体冲上传送带开始，物体在0~2s内受到与物体运动方向相反的水平恒力作用，

2〜4s将水平外力反向，大小不变，物体的对地速度与时间的关系图象如图乙所示，取0=10m/s2。求・传送

带与物体之间的动摩擦因数；

图甲图乙

15、如图所示，质量勿=3kg的物体(视为质点)在平行斜面向下/^9N的推力作用下，由静止开始下滑。在

斜面其处撤掉推力后，又在水平面上运动1.2m后停在C点。已知斜面长度£=4m,倾角6=30。，物体与

斜面间和水平面间的动摩擦因数分别为%=日、侔=05求：

(1)外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度；

5

(2)物体运动到8处的速度；

(3)推力作用的距离及时间。

16、如图甲所示，倾角々二37。的光滑斜面固定在水平地面上，斜面长A伪二3m,斜面底端力处有一质量加二

1kg的小滑块，在平行于斜面向上的力〃作用下由静止开始运动。已知〃随位移s(以月为起点)变化的关系

如图乙所示，以水平地面为零重力势能面(g取10m/slsin37°=0.6,cos37°=0.8)<>求：

(1)小滑块在通过前1m位移过程中的加速度；

(2)小滑块通过第2m位移所用的时间；

(3)小滑块在位移s=lm处时的机械能；

(4)在图丙上画出小滑块的机械能£随位移s(0这sW3m)变化的大致图线。

实验题

17、某同学制作了一个“竖直加速度测量仪"可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。

把一根轻弹簧上端固定，下端悬吊90g重物时，弹簧下端的指针指在木板刻度为。的位置，现把悬吊100g重

物时指针位置的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量

仪”。若当地重力加速度g=10m/s2,测得0和。点的距离为1cm,则该弹簧的劲度系数为N/m。

某时刻观察到该100g重物下降1cm,则此时电梯加速度方向为(土真“竖直向上”或“竖直向下”)，

大小为ni/s2o

6

o

G

18、某实验小组利用图示装置来测定滑块与桌面间的动摩擦因数，具体实验步骤如下

光电门

①首先用游标卡尺测量出遮光片宽度为d;然后将遮光片固定在滑块上；

②如图所示，将滑块置于桌面上左端力处，与桌面平行的细绳跨过定滑轮分别与滑块和重物连接，保持滑块静

止，测量重物离地面的高度力；

③在距滑块力处固定一个光电门，滑块由静止释放后开始运动并最终停在木板上的。点（未与滑轮碰撞），记

下数字毫秒计测出遮光片经过光电门所用的时间；并用毫米刻度尺测量出。、A间的距离s；（已知重力加速度

为g）。请完成以下问题：

⑴若游标卡尺读数如图所示，则遮光片宽度d=cm；

（2）某次实验中数字毫秒计的示数为则滑块和桌面的动摩擦因数为（用aS,h,2、g表示）

⑶本实验在获得小车通过光电门的瞬时速度时存在误差，测量的速度值（填“大于”"等于"或"小

7

于”）遮光片中心通过光电门时的瞬时速度的真实值。

19、⑴智能手机中有一个加速度传感器，在软件的驱动下，能够探测手机加速度的实时变化，并以图像形式显

示出吴，如图（a）所示。某学生利用如图（b）所示的实验装置来探究“当小车及手机总质量M不变的情况下、

小车加速度a与拉力〃的关系”。

野•1机小车

滑轮漏—导轨

I

沙桶e

(b)

按照图示安装好实验装置，把手机固定在小车上

A.挂上沙桶，点击手机软件开始按钮，释放小车，待小车停下•点击手机软件停止按钮，读出小车做匀加速运

动的加速度a

B.调节导轨的倾角，使得轻推小车后，小车能沿着导轨向下匀速运动

C.取下细绳和沙桶。测量沙子和桶的质量仇改变沙子的质量，重新挂上细绳和沙桶。进行多次实验正确的

实验步骤是________

⑵某一次实验得到如图（c）所示的图像。开始计时1s后释放小车，由图像可知，小车在绳子拉力作用下做匀

加速运动的加速度为m/s2,由此可以推断出实验桌面距离地面高度至少为m。（结果保留两

位有效数字）

8

⑶下列说法正确的是_________

A.图线中1点表示刚好碰到弹簧此时速度最大

B.图线中8点表示弹力刚好等于拉力，此时加速度为0,此时小车速度最大

C.图线中。点表示弹簧压缩量最大，此时加速度最大，速度也最大

D.图线中。点对应的弹簧的弹力约为6mg

20、某同学用如图所示的装置测定当地的重力加速度，他将两物块A和B用轻质细绳连接并跨过轻质定滑轮，

B下端连接纸带，纸带穿过固定的打点计时器。用天平测出A、B两物块的质量如=300g、^=lC0g,如从高处

由静止开始下落，期拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可测定重力加速度。图中给出

的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点没有画出，计数点间的距离

如图所示。已知打点计时器计时周期为T,=0.02s,贝IJ：

⑴根据纸带求出物体经过5号计数点时的瞬时速度々m/s,物体运动的加速度年m/s-；（结果

9

保留二位有效数字）

⑵用力表示物块A下落的高度，/表示物块A下落力时的速度，若某同学作出9一八图象如图所示，利用此图

2

象可求出当地的重力加速度rm/se

10

(文末答案)历年高考物理力学牛顿运动定律_01A参考答案

1、答案：D

解析

A.由鸽子匀速飞行可知，鸽子所受合外力为0,A错误；

B.由共点力平衡条件可知，空气对鸽子的作用力等于mg,B错误；

C.空气对鸽子的作用力竖直向上，所以空气对鸽子的作用力的功率为mg〃cos75。，C错误；

D.鸽子克服自身的重力的功率为

P=-P重力

由力的功率表达式

P重力=mgvcos(15°+90°)

联立解得

P=mgvsinl50

D正确。

故选Do

2、答案：D

解析

AB.小球受到沿绳的拉力和竖直向下的重力，合力平行斜面向下，满足

F=mgsin3=ma

可得加速度

a=gsinO

11

故斜面一定是光滑的，故AB错误；

CD.对整个系统，水平方向有向左的加速度，水平方向有向左的合外力，则地面对斜面体的摩擦力水平向左,

故C错误，D正确。

故选D。

3、答案：B

解析

AB.由匀变速直线运动规律可得

v2—va=2ax

整理得

2

v=2a-x+VQ

对比图线可知，斜率为

100

2al=--m/s-9

解得物块做匀减速直线运动的加速度大小为

a,=10m/sJ

减速到零的时间为

­%=1s

故0~ls内物块做匀减速运动，在时刻恒力少反向，A错误，B正确；

CD.物块减速到零后做匀加速直线运动的加速度大小满足

64?，

13^5m/G

12

解得

c^=4m/sJ

两过程据牛顿第二定律分别可得

F+f-mat

F-f-ma2

联立两式解得

A=7N,f=3N

则动摩擦因数为

ju=—=0.3

mg

CD错误。

故选Bo

4、答案：D

解析

小物块放到小车上后，根据题意，对小物块由牛顿第二定律得

=maA

对小车由牛顿第二定律得

F-ymg=Ma2

设经过时间亡两者速度相等，根据速度与时间的关系式有

3+a2t=axt

13

解得

t=2s

故ABC错误D正确.

故选D。

5、答案：BD

解析

当箱二加速度向左时，当加速度完全由绳。力的拉力提供时，水平方向

TAOCOS300—ma

竖直方向

7^osin30=mg

联立解得最大加速度

a=V3(/

当箱工加速度向右时，当加速度完全由绳。8拉力提供时，竖直方向

7^osin60°=mg

水平方向

品0cos600=ma'

联立解得最大加速度

,V3

°F

故BD正确，AC错误。

14

故选BDO

6、答案：BD

解析

由牛顿第二定律有

F—mg=ma

得

a=2.5m/s2

由匀变速直线运动规律有

v=at

得

v-5m/s

故BD正确，AC错误。

故选BD0

7、答案：AC

解析

A.物体做平抛运动的物体，过程中只受重力，由牛顿第二定律可得加速度为g,A正确；

B.由水平位移公式

x=vQt

竖直方向的位移为

15

%=Jg产

联立可得

2h

x=v0一

故可知，平抛运动的水平位移与初速度和抛出点高度均有关系；B错误；

C.由运动的合成与分解可知，平抛运动水平方向不受力，故水平方向做匀速直线运动，故平抛运动任一时刻

的速度沿水平方向上的分量都相同，C正确；

D.由竖直方向的位移公式可知，平抛运动的时间由抛出点高度决定，D错误。

故选AC。

8、答案：AB

解析

A.若小车向左减速，加速度方向向右，若小球所受拉力和重力的合力产生的加速度与小车的加运度相同，则N

为零，A正确；

B.若小车向左加速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则

拉力T为零，B正确；

C.若小车向右加速,加速度方向向右,若小球所受的拉力和重力的合力产牛的加速度与小车的加速度相同，则

此时N为零，C错误；

D.若小车向右减速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力产生的加速度与小车的加速度相同，则

拉力T为零，D错误。

16

故选ABo

9、答案：0.43

解析

⑴货箱在摩擦力的作用下加速运动，根据牛顿第二定律可得

f=ma=fnng

又

v=at

代入数据，解得

〃=0.4

⑵根据摩擦力产生热量的公式，即

Q=

又

△x=%传一”货箱

代入数据，解得

Ax=0.5m

故可得因摩擦产生的热量为

Q=3J

17

10、答案：16.25m

解析

物体受到四个力的作用，如图所示，建立直角坐标系并分解力凡

根据牛顿第二定律，x、y两个方向分别列方程

氏。S0-Ft-ma

代in8+Fx-G=0

R为水平面对物体的支持力，即物体与水平面之间的弹力，故摩擦力

联立方程，解得

a=1.3m/s‘

由运动学公式得5s内物体的位移

1.3x5m=16.25m

22

1K答案：等于零竖直向下

解析

18

略

12、答案：0.62

解析

川力Q的表达式

0=20-20C

A、B分离时二者没有相互作用力，但二者加速度大小相等，根据加速度相等可得

互=之

联立并代入数值可得

t=0.6s

[2]当，=0.6s时

&=20-20t=8N

二者一起加速运动，取整体为研究对象，由牛顿第二定律可得

&+尸2=(mA+mo)a

代入数值可得

a=2m/s2

13、答案：⑴1.2s；(2)36W

解析

(1)在外力〃作用下，根据牛顿第二定律可知

F-即g=ma!

19

解得

ai=3m/sJ

经历的时间为t,则

v=art

通过的位移为

V2

Q布

撤去外力后的加速度大小为

a2=^=2m/s2

m

减速通过的位移为

V2

上=布

乂因

X/+x：=x-L

联立解得

t=1.2s

v=3.6m/s

(2)推力的最大功率

P=A=10x3.6W=36W

14、答案：〃=0.3

20

解析

由图像可知0〜2s内物体做匀减速直线运动，加速度大小为

A%22

Qi=-=-ym/s=5m/s

由牛顿第二定律有

/+F=ma2

2〜4s内物体做匀加速直线运动，加速度大小为

22

a2==-m/s=lm/s

由牛顿第二定律有

f—F=ma2

联立并代入数据解得

f=30N

又

f="ng

解得

u=0.3

15、答案：⑴3m/s2,方向沿斜面向下；(2)2V3m/s；(3)2m,%s

•5

解析

(1)外力未撤掉时物体斜面上运动的加速度大小为如根据牛顿第二定律可得

F+7ngsin30°—〃imgcos30°=max

21

解得

%=3m/s2

方向沿斜面向下；

(2)物体在水平面上运动的加速度大小为

g=*=5m/s2

m

根据速度-位移关系可得

Vg=2a2x

解得

vB=2Mm/s

(3)物体在斜面上运动时，重力沿斜面向下的分力

mgsin300=1.5N

摩擦力大小为

f=〃imgcos30。=1.5N

所以云掉推力以后物体匀速运动，则撤去推力时物体的速度大小为

v=vB=2V3m/s

推力作用的距离为

V2

s=--=2m

2al

经过的时间为

22

v2V3

t=—=—T—S

由3

16、答案：⑴6m*；(2)(3)12J；(4)

解析

(1)在通过前1m位移的过程中，运用牛顿第二定律，有

F—mqsina=ma

a=――gsinTIS

m"ai=——10x0.6=6/'

(2)对于前lm位移的过程，有

v2=2QSI

u—y2ciS]—y/2x6x1—2V3rn/s

对于第2m位移的过程，有r=6N.mgsina=6N,所以小滑块所受合为为零，小滑块作匀速运动

所以小滑块通过第2m位移所用的时间为

O

(3)小滑块在位移5=1m处时

2

Ek=如讲=|x1x(2>/3)=6J

Ep=mgssina=1x10x1x0.6=6J

E=&aEp=12)

23

(4)如图

17、答案：10竖直向上1.0

解析

[1]根据胡克定律「二〃△无可得

F[\mg(100-90)X10-3X10

kN/m=lON/m

△xAx1xIO-2

[2]重物下降，说明弹簧伸长,弹力增大，此时电梯加速度方向竖直向上；

网此时弹簧的弹力大小为

F=mg+kXx'=0.1x10+10x0.01N=1.1N

根据牛顿第二定律有

F-mg=ma

代入数据解得

a=1.0m/s2

0180荻餐小于

18、答案:

解析

游标卡尺可先以毫米为单位读数，游标尺的零刻度超过主尺上1mm处，因此整数部分为1mm,游标尺

上第16格(标注8的位置)与主尺上某格对齐，因止匕小数部分为0.05乂16mm-0.80mm,因此读数为

24

l+0.80mm=1.80mm=0.180cmo

⑵[2]由题意可知，滑块先做匀加速直线运动(此过程位移为h,初速度为零)后做匀减速直线运动(此过程位

移为s-h,末速度为零)；而且匀减速运动加速度为

Q二

且

0—v2=-2a(s—h)

速度/由光电门测出

d

v=—

zlr

联立各式可得

d2

“2g(s-

⑶网由运动学规律可知

-dvv

v———=——t<—x

422

所以测量值小于真实值。

19、答案：BAC0.200.90BD

解析

(1)国实验时，首先要平衡摩擦力，使导轨倾斜一个角度，轻推小车做匀速运动，然后挂上沙橘，点击手机

软件开始按钮，释放小车，待小车停下，点击手机软件停止按钮，读出小车做匀加速运动的加速度况在改变

沙子和桶的质量加重复进行，所以步骤是BAC。

(2)[2]根据图