高考物理 牛顿运动定律试题

【物理精品】版《6年高考4年模拟》

牛顿运动定律部分第一部分六年高考荟萃

8（上海卷）.如图，光滑斜

面固定于水平面，滑块A、B

叠放后一起冲上斜面，且始终

保持相对静止”上表面水平。

则在斜面上运动时，B受力的

示意图为（）

答案：A

23（全国理综）.（11分）

图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图,，图中打点计时器的电源为50I1Z的交流电源,

打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在

外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系建

电教

图3（1）完成下列实验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直

到打点计时器打出一系列_______的点。

②按住小车，在小吊盆中放入适当质量的物块，在小车中放入跌码。

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸袋，在纸袋上标出小车中联码的质量也

④按住小车，改变小车中跌码的质量，重复步骤③。

⑤在每条纸带上清晰的部分，没5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距对S2,…。

求出与不同m相对应的加速度a。

⑥以法码的质量m为横坐标,为纵坐标，在坐标纸上做出关系图线。若加速度与小车

aa

和硅码的总质量成反比，则，与m处应成关系（填“线性”或“非线性”）。

a

（2）完成下列填空：

（i）本实验中，为了保证在改变小车中硅码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘

和盘中物块的质量之和应满足的条件是_______________________。

（ii）设纸带上三个相邻计数点的间距为si、卬S3。a可用sus,和At表示为a=。

图2为用米尺测量某一纸带上的SuS3的情况，由图可读出s<=mm,sk。

由此求得加速度的大小a=m/s\

图2

(iii)图3为所得实验图线的示意图，设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿

定律成立，则小车受到的拉力为小车的质量为___________。

【解析与答案】(1)间距相等的点。(2)线性

(2)(i)远小于m

(ii)a=

2(5A/)250(41

51=3.68-1.25=2.43c〃?

=12.00-7.28=6.72

s3。〃

2

53-5,_(6.72-2.43)x10-

2(5ZV)2-2x(5x0.02)2=2.15m/s.

(iii)设小车的质量为则有尸=(〃7+痴)。，变形得,=《〃?+=，所以，一图象的斜

率为所以作用力尸=",--机图象的截距为,=乩所以〃?'='。

17(广东卷)图4是滑道任力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部8

处安装一个压力传感器，其示数十表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度力处

由静止下滑，通过“是、下列表述正确的有

A.N小于滑块重力

B.4大于滑块重力

C.A,越大表明力越大

D.A’越大表明力越小

答案：BC图4

23(北京高考卷).(18分)

摩天大楼中一部直通高层的客运电梯，行程超过百米,电梯的简化模型如图1所示,考

虑安全、舒适、省时等因素，电梯的加速度a是随时间/变化的，已知电梯在£=。时由静止开

始上升，a—Z图像如图2所示

电梯总质量〃产2.OXIO'kg.忽略一切阻力，重力加速度g取10n/s2.

(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力内和最小拉力K；

(2)类比是一种常用的研究方法.对于直线运动，教科书中讲解了由〃一：图像求位移的方

法,请你借鉴此方法，对比加速度和速度的定义，根据图2所示a-t图像，求电梯在

第1s内的速度改变量△外和第2s末的速率上；

(3)求电梯以最大速率上升时，拉力做功的功率?；再求在0—Us时间内，拉力和重力对

电梯所做的总功也［拉力/m"

图1图2

23.(18分)

(1)由牛顿第二定律，有尸欣尸皿

由a一1图像可知,一和■对应的加速度分别是a=LOm/s；Om/s2

A=mQ+a)=2.0xl03x(10+l.0)N=2.2x10^

Fpzz?(^+zfe)=2.0xl03x(10-l.O)N=1.8xlO*N

(2)类比可得，所求速度变化量等于第Is内LI图线下的面积

△t/i=0.50m/s

同理可得，△匕5-5=1.5m/s

5=0,第2s末的速率5m/s

(3)由I图像可知，lls~30s内速率最大，其值等于Oils内a-t图线下的面积,

有

5=1Om/s

此时电梯做匀速运却，拉力厂等于重力侬，所求功率

也Fgmg，a=2.0xl03xl0x10W=2.0x101V

由动能定理，总功

踪&-瓦总皿2-0=JX2.OxlO3xlO2J=l.OxlO5J

16(山东卷).将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中，V-t

图像如图所示。以下判断正确的是

A.前3s内货物处于超重状态

B.最后2s内货物只受重力作用

C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同

D.第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒

答案：AC

21(四川卷).如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在潘上，另一端与置于水平面上

质量为m的物体接

触(未连接)，弹簧水平且无形变。用水平力，缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压

缩了A.),

此时物体静止。撤去尸后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4项。物体与水平面间的

动摩擦

因数为,，重力加速度为名则

A.撤去尸后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动

B.撤去，后，物体刚运动时的加速度大小为殳

m

c.物体做匀减速运动的时间为2

【）.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为〃〃g（X0-竿）

K

答案：BD

14（全国新课标）.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念、从而

奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是

A.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性

B.没有力作用，物体只能处于狰止状态

C.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性

D.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动

［答案MD

［解析］惯性是物体本身的一种属性，是抵抗运动状态变化的性质。A正确C错误。没有力作用

物体可能静止也可能匀速直线运动，B错D正确。

17（安徽卷）.如图所示，放在固定斜面上的物

块以加速度〃沿斜面匀加速下滑，若在物块上再

施加一竖直向下的恒力尸，则（）

A.物块可能匀速下滑

B.物块仍以加速度。匀加速下滑

C.物块将以大于。的加速度匀加速下滑

【）.物块将以小于。的加速度匀加速下滑

17C；

解析：未加恒力F时，曰牛顿第二定律知a=mgsine-〃〃gcos。，而加上E后,

F

a'=(g+一)("吆sin<7+mgcos。),即">a,C正确。

m

24（全国新课标）.（14分）

拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m,拖杆质量可以忽

略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数〃，重力加速度为£某同学用该拖把在水平地

板上拖地时，沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为

（1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。

（2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的

比值为入。已知存在一临界角若。这入、则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可

能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tan.

推把

［答案］(1)Fmg了(2)tan^)=/l

sin〃一〃cos。

「解析〕（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把，将推拖把的力沿竖直和水平分解,

按平衡条件有Fcos/9+mg=N①Fsin19=/②

式中内与尸分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有/=〃N3

联立123式得尸=mg④

sin<9-〃cos£

（2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应用

/sin。w刃V⑤

这时，1式仍满足，联立①（5式得sin。—/lcos〃W/l^6

F

现考察使上式成立的"角的取值范围，注意到上式右边总是大于零，且当小.无限大时极

限为零，有sin。-4cos6wO⑦

使上式成立的角满足夕W盘，这里是题中所定义的临界角，即当"W明时，不管沿拖

杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切值为tan%=/1:⑧

30（上海卷）.（10分）如图，将质量勿=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略

大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数〃=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆

夹角6=53。的拉力片使圆环以a=4.4m/1的加速度沿杆//运

动，求产的大小。（取sin53°=0.8,cos530=0.6,g-/

2

lOin/s）0，

解析：

令外m53。=慝；F=1.25N,当/1.25N时，杆对环的弹力向上，由牛顿定律向os。

-gma、氏+Fsind二mg,解得/=IN,当厂>1.25、时，杆对环的弹力向下，由牛顿定律

Acos6>-//Ax=ma,用in®=勿g+A,解得A'=9N,

21（安徽卷）.（18分）I.（10分）图1

为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意

图。砂和砂桶的总质量为〃?，小车和跌码

的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重

力的大小作为细线对小车拉力的大小。

（1）试验中，为了使细线对小车的拉力

等于小车所受的合外力，先调节长木板一

滑轮的高度，使细线与长木板平行。接下

来还需要进行的一项操作是

A.将长木板水平放置、让小车连着已

经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电.调节〃?的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下

运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

B.将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带.撤去砂和

砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动。

C.将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车

是否做匀速运动。

(2)实验中要进行质量〃［和M的选取，以下最合理的一组是

A.M=200g,加=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B.M=200m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D.M=400g,in=20g40g、60g、80g、100g、120g

(3)图2是试验中得到的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,

相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为=4.22

cm、S/fC=4.65cm、sCD=5.08cm、sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、5AG=6.34cm0已知打点

计时器的工作效率为50Hz,则小车的加速度m/s?（结果保留2位有效数字）。

BCDEFGC

k•••••••X

图2

21I答案：(1)B；(2)C；(3)0.42

要使砂和砂桶的重力mg近似等于小车所受合外力，首先要平衡摩擦力、然后还要满足m

<<Mo而平衡摩擦，不需挂砂桶，但要带纸带，故(1)选B,(2)选Co(3)用逐差法

a=q-旦-FG-AB-BC-CD求得a=0.42m//。

9r

22(安徽卷).(14分)质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程

对应的U-Z图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该

球受到的空气阻力大小恒为取g=10m/s；求：

(1)弹性球受到的空气阻力/的大小；

(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度

22.(1)0.2N；(2)0.375m

解析：(1)由v—t图像可知:小球下落作匀加速运

动,a=-=

At

由牛顿第二定律得：〃?g-/=ma

f=g+〃）=0.2/V

解得

3

（2）由图知：球落地时速度v=4〃i/s,则反弹时速度/=-u=3〃z/s

4

设反弹的加速度大小为a；由动能定理得

-（mg+f）h=0--

解得〃=0.375帆

4（江苏卷）.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的大小成正

比，下列描绘皮球在上升过程中加速度大小&与时间，关系图象，可能正确的是

【解

析】

加速

度

a=g

,随着口的减小，。减小，但最后不等于o.加速度越小，速度寂小得越慢，所以选c.

【答案】c

5（江苏卷）.如图所示,一夹子夹住木块，在力F作用下向上泥升，夹子和木块的质量分别

为叭此夹子与木块两侧间的最大静摩擦有均为f,若木块不滑动，力F的最大值是

2/(，〃+”)口2f(mFM)

A.----------B.----------

Mm

八2f(m+M)/八r2/("?+M),…

C.----------(in+M»)gD..--------+("i+M)g

MM

【解析】整体法FmTM+m)g=fnam,隔离法,对木块，If-Mg=Mam

2/(〃?+M)

解得Fm

M

【答案】A

25（重庆卷）,（19分）某校举行托乒乓球跑步比赛,

赛道为水平直道,比赛距离为S,比赛时，

某同学将球置于球拍中心，以大小a的加

速度从静止开始做匀加速运动，当速度达

到此时，再以小做匀速直线运动跑至终点。

整个过程中球一直保持在球中心不动。比赛

中，该同学在匀速直线运动阶级保持球拍的

倾角为8,如题25图所示。设球在运动过

程中受到的空气阻力与其速度大小成正比，

方向与运动方向相反，不计球与球拍之间

的摩擦.球的质量为叫重力加谏度为女

⑴空气阻力大小与球速大小的比例系数k

⑵求在加速跑阶段球拍倾角箍球速/变化的关系式

⑶整个匀速跑阶段，若该同学速率仍为小，而球拍的倾角比A大了B并保持不变，不计球在

球拍上的移动引起的空气阻力的变化，为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边

沿掉落，求B应满足的条件。

25.(19分)

⑴在匀速运动阶段有，〃7glan<9()=kv0

得％=〃igtan%/%

⑵加速阶段，设球拍对球的支持力为N',有

N'sin。一kv=

N'cos。=mg

得tan0=a]g+vtan%/%

⑶以速度％匀速运动时，设空气的阻力与重力的合力为F,有

F=ing/cos/

球拍倾角为综+夕时.空气阻力与重力的合力不变，设球沿球扫面下滑的加速度大小为

有Fsin/?=ma

设匀速跑阶段所用时间为t,有/=s/%_%/2a

球不从球拍上掉落的条件-6/72<r

2

2rcos〃o

得sin/?«

23(浙江卷).(16分)为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石腊做成两条质

量均为小形

状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示。在高出水面H处分别静止释放“A鱼"和"B鱼”，“A

鱼“

竖直下潜hA后速度减为零，喟鱼”竖直下潜hB后速度减为零「鱼”

在水中运动时，除受重力外，

还受浮力和术的阻力。已知"鱼”在水中所受浮力是其重力的与倍,

重力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”

运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求：

(1)"A鱼"入水瞬间的速度以；

(2)“A鱼"在水中运动时所受阻力已；

(3)"A刍"与"B鱼”在水中运动时所受阻力之比

解答：(1)A鱼”入水前作自由落体运动

2

VA1-0=2Ah第23题图

阳:j；=2"

2）F近E水，；七；一交工力、浮力『阻力Lil%,太勺比过口功，设加3：Z为4,V

3。也一叫

心=叫

O-t,i.j-2a<A,

由疑生F.=^m<

然舍卜.述各式国

人="（:一卷）

（3）官忠到.8於的受力.迅力元一孑rm”相以•有

,r।

，L'F）

绘合⑥、⑦两式，得

八h.2Hd）

五F回K

年高考题

1（安徽笫17题）.般的曲线运动可以分成很

多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部

分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆

弧来代替。如图（a）所示，曲线上的A点

的曲率圆定义为：通过A点和曲线上紧邻A

点两侧的两点作一圆.在极限情况下，这个

圆就叫做A点的曲率圆，其半径P叫做A

点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成a

角的方向已速度以抛出，如图（b）所示。

则在其轨迹最高点P处的曲率半径是

答案：C

解析：物体在其轨迹最高点P处只有水平速度其水平速度大小为的COSa,根据牛顿第二定

律得"耳="J"”"。）.所以在其轨迹最高点P处的曲率半徉是p="""”.C正确.、

P8

2（新课标理综第21题）.如图，在光滑水平面上有一质量为仙的足够长的木板，其上叠放一质

量为m?的木块。假定木块和木板之间的最大

静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加_-/

—随时间t增大的水平力F=：<t（k是常数），।一।

木板和木块加速度的大小分别为3和a2,下列反映出和出变化的图线中正确的是（A）

解析：主要考查摩擦力和牛顿第二定律。木块和木板之间相对静止时，所受的摩擦力为静摩

擦力。在达到最大静摩擦力前，木块和木板以相同加速度运动，根据牛顿第二定律

«1=。2=一~一。木块和木板相对运动时，。］=幺丝&恒定不变，

-+m2〃八

ki

a,=-----jugo所以正确答案是A。

m2

3（天津第2题）.如图所示，/、〃两物块叠放在一起.在粗糙的水平面上保持相对静止地向

右做匀减速直线运动，运动过程中/，受到的摩擦力

A.方向向左，大小不变B.方向向左，逐渐减小团V.

C.方向向右，大小不变D.方向向右，逐渐减小||

【解析】：考查牛顿运动定律处理连接体问题的基本方法，简单奏短工以“〃

题。对于多个物体组成的物体系统，若系统内各个物体具有

相同的运动状态，应优先选取整体法分析，再采用隔离法求解。取从〃系统整体分析有

&+〃%）8=（%+）年）。.天〃*«与力具有共同的运动状态，取“为研究对象，

由牛顿第二定律有：人/W诟&=〃?/=常数，物体4做速度方向向右的匀减速运动，故

而加速度方向向左。

【答案】：A

4（四川第19题）.如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回

地面的示意图，假定其过程可简化为：

打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需

点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速克线运动，

则

A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小

B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力

C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做止功

D.返回舱在喷气过程中处于失重状态

【答案】A

【解析】在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，加速度方向向上,返回舱处于超重状态,

动能减小，返回舱所受合外力做负功，返回舱在喷气过程中减速的主要原因是缓冲火箭向下

喷气而获得向上的反冲力。火箭开始喷气前匀速下降拉力等于重力减去返回舱受到的空气阻

力，火箭开始喷气瞬间反冲力直接对返回舱作用因而伞绳对返回舱的拉力变小。

5(江苏第9题).如图所示，倾角为。的等腰三角形斜面固定在水平面上，一足够长的轻质绸

带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧，绸带与斜面间无摩擦，现将质量分别为M.m(M>m)

的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上。两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩

擦力与滑动摩擦力大小相等。在Q角取不同值的情况

下，下列说法正确的有，〜

A.两物块所受摩擦力的大小总是相等/

B.两物块不可能同时相对绸带静止X./

不可能相对绸带发生滑动_____________

c.Ma1k

D.m不可能相对斜面向上滑动

6(北京第18题).“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高

处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力儆大小随时间［变化的情况如图所

示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为窥据图可知，此人在蹦极过程中最

大加速度约为

A.GB.2g

C.3gD.4g

7(上海第19题).受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动，其u—/图线如图

所示，则

(A)在0-4秒内，外力尸大小不断增大

(B)在。时刻，外力尸为零

(C)在乙J秒内，外力尸大小可能不断减小

⑹在乙々2秒内,外力产大小可能先减小后增大

答案：CD

8(上海第26题).(5分)如图，为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b的挡光

片A、B固定在小车上，测得二者间距为d。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间△乙和加小则小车加速度

a=。

(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是()bb

(A)增大两挡光.片宽度b(B)减小两挡光片宽度b

aa.

(C)增大两挡光片间距d(D)减小两挡光片间距(1

答案.

~~cr

（1）—（—!------!—]

''27（纯产⑷户

（2）B,C

9（天津第19题）（1）某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态。他在地面上用

测力计测星跌码的重力，示数为&他在电梯中用测力计仍测量同一硅码的重力，发现测

力计的示数小于G、由此判断此时电梯的运动状态可能是减速上升或加速下降。

【解析】：物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。

（2）用螺旋测微器测量某金属丝直径的结果如图所示。

该金属丝的直径是1.706mm

【解析】:注意副尺一定要有估读。读数为1.5+20.6x0.01mm=1.706mm。因为个人情况不同,

估读不一定一致，本题读数L704-1.708都算正确

10.（浙江第21题）在“探究加速度与力、质量的关系”实验时，已提供了小车，一端附有定

滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺.、天平、导线，为了完成实验,还须从下图

中选取实验器材，其名称是0:（漏选或全选得零分）；并分别写出所选器材的作用_

②_O

答案：①学生电源、电磁打点计

时器、钩码、跌码

或电火花计时器、钩码、硅码

②学生电源为电磁打点计时器提

供交流电源；电磁打点计时器（电

火花计时器）记录小车运动的位

置和时间；钩码用以改变小车的

质量；硅码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。

解析：电磁打点计时器（电火花计时器）记录小车运动的位置和时间；钩码用以改变小车的

质量；硅码用以改变小车受到的拉力的大小，还可以用于测量小车的质量。如果选电磁打点

计时器，则需要学生电源，如果选电火花计时器，则不需要学生电源。

11(新课标理综第23题).(10分)

利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。一料面上安装有两个光电门，其

中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自

斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时

间t°改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用

米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值；所得数据如下表所示。

S(m)0.5000.6000.7000.8000.9000.950

f(ms)292.9371.5452.3552.8673.8776.4

s/t(m/s)1.711.621.551.451.341.22

完成下列填空和作图：

(1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度vi

测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是___；

(2)根据表中给出的数据，在图2给出的坐标纸上画

5/+卬

(2)£一图线如图所示

C1C

(3)由一二一二可知，-T图线斜率绝对值为

t2t

^〃即帆=3々=2,解得a=2

12（重庆第22（2）题）某同学设计了如题22

图3所示的装置.利用米尺、秒表、轻绳、

轻滑轮、轨道、滑块、托盘和帙码等器材

来制定滑块和轨道间的动摩擦因数从。滑题22图3

块和托盘上分别放有若干硅码，滑块质量为M,滑块上硅码总质量为m；托盘和盘中硅

码的总质量为叱实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动,

重力力口速度g取10m/s\

①为测量滑块的加速度。，须测出它在

A、B间运动的与,计

算。的运动学公式是-

②根据牛顿运动定律得到。与/〃的关系

为：

(l+〃)g

M+(〃?’+/〃)

他想通过多次改变/〃，测出相应的〃值,

并利用上式来计算〃。若要求。是m的一

次函数，必须使上式中的保持不变，实验中应将从托盘中取出的法码置

于；

③实验得到a与m的关系如题22图4所示，由此可知巧（取两位有效数字）

答案：①位移时间

（gm，+m滑块上

③"=0.23（0.21—025）

13（上海第31题）.（12分）如图，质量"?=2奴的物体静止于水平地面的A处，A、B间距£=20m。

用大小为30N,沿水平方向的外力拉此物体，经％=2$拉至E处。（已知cos370=0.8,

sin37°=0.6o取且=10〃〃.1）

（1）求物体与地面间的动摩擦因数u；

（2）用大小为30N,与水平方向成37。的力斜向m

上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动AK

并能到达B处，求该力作用的最短时间t。L

答案.（12分）

（1），物体做匀加速运动

,12

L=e&io（i分）

2L2x20

f/===10（w/v2）（i分）

%2

由牛顿第二定律

F-f=ma（1分）

/=30—2xl0=10（N）（1分）

（1分）

（2）设厂作用的最短时间为，，小车先以大小为，的加速度匀加速，秒，撤去外力后，以

大小为优，的加速度匀减速〃秒到达B处，速度恰为0,由牛顿定律

FCOS370-//（/M^-Fsint/37°）=ma（l分）

F（cos37°+//sin370）30x（0.84-0.5x0.6）

/.a=---------------------=-----------------------（）.5x10=11.5（ZH/5_）（1

m2

分）

〃'=£=〃g=5（〃"/）（1分）

m

由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有

at=a't'（1分）

r.t'=—t=—t=2.3t（1分）

a'5

L=-at2+-a't>2（1分）

22

2LI2x20

=1.03（5）（1分）

a+2.32a1~V1.5+2.32x5

（2）另解：设力/作用的最短时间为l,相应的位移为s,物体到达B处速度恰为0.由动能

定理

[Fcos37°-4mg-Fsin37°）]s-4mg（L-s）=0（2分）

0.5x2x10x203/、

----:--------=------------=6.06（〃？）（1分）

F（cos37°+〃sin370）30x（0.8+0.5x0.6）

由牛顿定律

尸cos370-〃（"?g-Fsin370）=nia（1分）

产（cos37。+“sin37。）30x（0.8+0.5x0.6）八<⑺一口，八八、

a=------------------1-〃g=--------------------0.5x10=11.5（////5-）（1分）

m2

-s=\ar（1分）

2

1.03（5）（1分）

年高考新题

1.•全国卷I-15如右图，轻弹簧上端与一质量为0的木块1相连，下端与另一质量为1/

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q、生。重力加

速度大小为心则有

A.%=g,a2=gB.q=0,a2=g

八八m+Mnm+M

D.-7g

【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,a产0.对2物体受重力和压力，根据牛顿第二定律。=勺丝=”尹g

MM

【命题意图与考点定位】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.•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/s2,则物体在t=0至t=12s这段时间的位移

大小为

A.181nB.54mC.72mD.198m

答案：B

3.•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】at=g+^,&下=8-工，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D错误；

mrn

根据h=(g产，上升时间小于下落时间，，错误，B也错误，本题选A。

本题考查牛顿运动定律和运动学公式。难度：中。

4.•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，因此合力不一定九零，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，但加速度大小不叫确定，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，【)对。

5.•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I之比为

V?"441+4

A1+〃B.J®C,血+〃D,同

【答案】A

4

【解析】木板水平时，小物块的加速度4,设滑行初速度为则滑行时间为“g；

_mgsin45°+cos45°_(1+

木板改成后，小物块上滑的加速度m2，滑行时间

"分二%1=4=扬，

+,因此a21+〃，A项正确。

6.海南物理8如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹自由

•勿

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.•海南物理42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。次

方成正比（lWaW2）.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速运动；设雨滴半径为J则当雨滴匀速下落时受到的空气阻力

43

mg=p--7tr

而重力3,由于IWaW2,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.•福建・22如图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板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,使它做

初速度为零，加速度a^LOm/s”的匀加速直线运动。已知A的质量

优和B的质量mg均为2.0kg,A.B之间的动摩擦因数4=0.05,B与水平面之间的动摩擦因数

〃2=0」，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lOm/s?。求

（1）物体A刚运动时的加速度a,

（2）t=L0s时,电动机的输出功率P；

（3）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=l.0s到t=3.8s这段时间内木板B

的位移为多少？

答案：

区（20分）

（D物体A在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛®[第二定律得

出啊£=%八①

由①并代人数据解得

4=0.Sm/1?②

（2）4■].（）8时,木板月的0度尢小为

%=a0t|⑤

木板B所受拉力几由牛顿第二定律s

F-出啊g»（叫+碟.）€=mg④

电动机输出功率

移⑤

Px-

G）电动机的输出功率调整为5卬时，设细绳对木板B的拉力为广，则

〃三r吗