三年高考20152017高中物理試題分項版解析專題03牛頓運動定律

1、專題03 牛頓運動定律一、選擇題1【2016·海南卷】沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度時間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù)，在05 s、510 s、1015 s內(nèi)F的大小分別為F1、F2和F3，則AF1<F2BF2>F3CF1>F3DF1=F3【答案】A【考點定位】圖像，牛頓第二定律【名師點睛】本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的基本運用，知道加速度是聯(lián)系力學和運動學的橋梁，基礎(chǔ)題。2【2016·上海卷】如圖，頂端固定著小球的直桿固定在小車上，當小車向右做勻加速運動時，球所受合外力的方向沿圖中的AOA方向

2、BOB方向 COC方向 DOD方向【答案】D【考點定位】牛頓第二定律、整體法和隔離法【方法技巧】本題通過整體法和隔離法可以判斷出做勻變速直線運動的物體局部加速度和整體加速度相同。3【2016·江蘇卷】如圖所示，一只貓在桌邊猛地將桌布從魚缸下拉出，魚缸最終沒有滑出桌面若魚缸、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，則在上述過程中A桌布對魚缸摩擦力的方向向左B魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等C若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將增大D若貓減小拉力，魚缸有可能滑出桌面【答案】BD【解析】由題圖知在拉動桌布的過程中魚缸相對桌布向左運動，故魚缸受到桌布對其向右的摩擦力作用，所以A錯誤；因魚缸、

3、桌布、桌面兩兩之間的動摩擦因數(shù)均相等，魚缸在桌布上與在桌面上運動時所受摩擦力大小相等，加速度大小相等，魚缸先在桌布上加速，然后在桌面上減速到停止，所以根據(jù)v=at知魚缸在桌布上的滑動時間和在桌面上的相等，所以B正確；若貓增大拉力，魚缸受到的摩擦力將不變，所以C錯誤；若貓減小拉力，桌布的加速度減小，魚缸與桌布可能相對滑動也可能相對靜止，魚缸在桌面運動的時間都會變長，所以魚缸可能滑出桌面，所以D正確【考點定位】力與運動【方法技巧】本題重在分析清楚魚缸的受力情況、運動情況。先在桌布上加速，后在桌面上減速。魚缸受桌布的滑動摩擦力與貓拉力的大小無關(guān)。4【2016·全國新課標卷】一質(zhì)點做勻速直線

4、運動，現(xiàn)對其施加一恒力，且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變，則A質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同B質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直C質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同D質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變【答案】BC【考點定位】牛頓運動定律【名師點睛】本題主要考查牛頓運動定律。特別注意以前我們碰到的問題經(jīng)常是去掉一個恒力，本題增加了一個恒力，從牛頓運動定律角度來看沒有什么區(qū)別。根據(jù)牛頓第二定律計算加速度的可能大小，根據(jù)合力與速度方向間的關(guān)系判斷物體的運動情況。要特別注意的是，質(zhì)點有可能做勻變速曲線運動。5【2015·上海·3】如圖，鳥沿虛線斜向上加速飛行，空氣

5、對其作用力可能是A B C D【答案】B【解析】小鳥沿虛線斜向上加速飛行，說明合外力方向沿虛線斜向上，小鳥受兩個力的作用，空氣的作用力和重力，如下圖所示：【考點定位】牛頓第二定律【名師點睛】本題以實際情境為命題背景，考查力與運動的關(guān)系、合力與分力的關(guān)系等知識點，意在考查考生對物理基本規(guī)律的理解能力和靈活運用物理規(guī)律解決實際問題的能力。本題的要點是理解合力和分力的關(guān)系，對小鳥進行受力分析可以較快解決問題。6【2015·江蘇·6】一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時間t變化的圖線如圖所示，以豎直向上為a的正方向，則人對地板的壓力（）At=2s時最大 Bt=2s時最小 C

6、t=8.5s時最大 Dt=8.5s時最小【答案】AD【考點】本題考查牛頓第二定律【名師點睛】本題主要是識圖能力，利用加速度與時間的關(guān)系，結(jié)合牛頓第二定律F=ma，由運動分析物體的受力情況。7【2015·全國新課標·20】在一東西向的水平直鐵軌上，停放著一列已用掛鉤鏈接好的車廂。當機車在東邊拉著這列車廂一大小為a的加速度向東行駛時，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小為F；當機車在西邊拉著這列車廂一大小為a的加速度向東行駛時，鏈接某兩相鄰車廂的掛鉤P和Q間的拉力大小仍為F。不計車廂與鐵軌間的摩擦，每節(jié)車廂質(zhì)量相同，則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為A8 B10 C15 D18【答案】

7、BC【解析】由設這列車廂的節(jié)數(shù)為n，P、Q掛鉤東邊有m節(jié)車廂，每節(jié)車廂的質(zhì)量為m，由牛頓第二定律可知：，解得：，k是正整數(shù)，n只能是5的倍數(shù)，故B、C正確，A、D錯誤?！究键c定位】牛頓第二定律【名師點睛】本題主要是整體法和隔離法，以及牛頓第二定律的應用。8【2015·全國新課標·20】如圖（a），一物塊在t=0時刻滑上一固定斜面，其運動的vt圖線如圖（b）所示。若重力加速度及圖中的、均為已知量，則可求出A斜面的傾角B物塊的質(zhì)量C物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)D物塊沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【考點定位】牛頓運動定律【名師點睛】速度時間圖像的斜率找到不同階段的加速度，結(jié)合

8、受力分析和運動學規(guī)律是解答此類題目的不二法門。9【2015·重慶·3】高空作業(yè)須系安全帶.如果質(zhì)量為的高空作業(yè)人員不慎跌落，從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為（可視為自由落體運動）.此后經(jīng)歷時間安全帶達到最大伸長，若在此過程中該作用力始終豎直向上，則該段時間安全帶對人的平均作用力大小為A B C D【答案】A【解析】人下落h高度為自由落體運動，由運動學公式，可知；緩沖過程（取向上為正）由動量定理得，解得：，故選A。【考點定位】運動學公式、動量定理?！久麕燑c睛】涉及運動中的位移問題，優(yōu)先選擇動能定理；涉及運動的時間問題，優(yōu)選選擇動量定理；涉及運動的加速度和勻變

9、速直線運動，選擇牛頓第二定律和運動學公式。10【2015·重慶·5】若貨物隨升降機運動的圖像如題5圖所示（豎直向上為正），則貨物受到升降機的支持力與時間關(guān)系的圖像可能是【答案】B【考點定位】圖像、超重與失重、牛頓第二定律?！久麕燑c睛】圖象從六個方面認識：一看軸，二看線，三看斜率，四看面，五看截距，六看點。超重和失重、平衡狀態(tài)是由豎直方向的加速度決定。11【2015·海南·8】如圖所示，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b、b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細線懸掛于固定點O；整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)；現(xiàn)將細繩剪斷，將物塊a的加速度記為a1

10、，S1和S2相對原長的伸長分別為l1和l2，重力加速度大小為g，在剪斷瞬間Aa1=3g Ba1=0 Cl1=2l2 Dl1=l2【答案】AC【考點定位】牛頓第二定律的瞬時性【名師點睛】做本類型題目時，需要知道剪斷細線的瞬間，彈簧來不及發(fā)生變化，即細線的拉力變?yōu)榱悖瑥椈傻膹椓Π刹蛔?，然后根?jù)整體和隔離法分析。12【2015·海南·9】如圖所示，升降機內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物體，開始時升降機做勻速運動，物塊相對斜面勻速下滑，當升降機加速上升時A物塊與斜面間的摩擦力減小B物塊與斜面間的正壓力增大C物塊相對于斜面減速下滑D物塊相對于斜面勻速下滑【答案】BD【解析】當升降機加速上

11、升時，物體有豎直向上的加速度，則物塊與斜面間的正壓力增大，根據(jù)滑動摩擦力公式可知接觸面間的正壓力增大，物體與斜面間的摩擦力增大，故A錯誤，B正確；設斜面的傾角為，物體的質(zhì)量為m，當勻速運動時有，即，假設物體以加速度a向上運動時，有，因為，所以，故物體仍做勻速下滑運動，C錯誤，D正確。【考點定位】牛頓第二定律【名師點睛】做本題的關(guān)鍵是受力分析，知道變化前后，力的變化，然后根據(jù)力的分解和牛頓第二定律進行解題。13【2015·上海·19】一顆子彈以水平速度穿透一塊在光滑水平面上迎面滑來的木塊后，二者運動感方向均不變。設子彈與木塊間相互作用力恒定，木塊最后速度為v，則A越大，v越大

12、B越小，v越大C子彈質(zhì)量越大，v越大D木塊質(zhì)量越小，v越大【答案】AC子彈位移也越大，木塊的位移就越小，而木塊的初速度和加速度不變，所以末速度v就越大，故A正確，B錯誤；子彈的質(zhì)量越大，加速度越小，初速度一定，位移越大，如下圖所示木塊的位移就越小，而木塊的初速度和加速度不變，所以末速度v就越大，故C正確；木塊的質(zhì)量越小，加速度越大，初速度不變，末速度越小，如下圖所示，故D錯誤?！究键c定位】 v-t圖象；【名師點睛】本題考查了對v-t圖象的理解和應用，本題很容易誤用動量守恒定律和能量守恒定律來求解，用這個方法來解決問題很繁雜。二、非選擇題14【2016·全國新課標卷】（10分）某物理課

13、外小組利用圖（a）中的裝置探究物體加速度與其所受合外力之間的關(guān)系。圖中，置于實驗臺上的長木板水平放置，其右端固定一輕滑輪；輕繩跨過滑輪，一端與放在木板上的小滑車相連，另一端可懸掛鉤碼。本實驗中可用的鉤碼共有N=5個，每個質(zhì)量均為0.010 kg。實驗步驟如下：（1）將5個鉤碼全部放入小車中，在長木板左下方墊上適當厚度的小物快，使小車（和鉤碼）可以在木板上勻速下滑。（2）將n（依次取n=1，2，3，4，5）個鉤碼掛在輕繩右端，其余Nn個鉤碼仍留在小車內(nèi)；用手按住小車并使輕繩與木板平行。釋放小車，同時用傳感器記錄小車在時刻t相對于其起始位置的位移s，繪制s-t圖像，經(jīng)數(shù)據(jù)處理后可得到相應的加速度a

14、。（3）對應于不同的n的a值見下表。n=2時的s-t圖像如圖（b）所示；由圖（b）求出此時小車的加速度（保留2位有效數(shù)字），將結(jié)果填入下表。n123450.200.580.781.00（4）利用表中的數(shù)據(jù)在圖（c）中補齊數(shù)據(jù)點，并作出a-n圖像。從圖像可以看出：當物體質(zhì)量一定時，物體的加速度與其所受的合外力成正比。（5）利用an圖像求得小車（空載）的質(zhì)量為_kg（保留2位有效數(shù)字，重力加速度取g=9.8 m·s2）。（6）若以“保持木板水平”來代替步驟（1），下列說法正確的是_（填入正確選項前的標號）Aan圖線不再是直線Ban圖線仍是直線，但該直線不過原點Can圖線仍是直線，但該直線

15、的斜率變大【答案】（3）0.39（4）如圖所示（5）0.45（6）BC【解析】（3）因為小車做初速度為零的勻加速直線運動，故將（2，0.78）代入可得。（4）根據(jù)描點法可得如圖所示圖線【考點定位】驗證牛頓第二定律的應用【方法技巧】對于高中實驗，要求能明確實驗原理，認真分析各步驟，從而明確實驗方法；同時注意掌握圖象的性質(zhì)，能根據(jù)圖象進行分析，明確對應規(guī)律的正確應用。15【2017·新課標卷】（12分）為提高冰球運動員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1（s1<s0）處分別設置一個擋板和一面小旗，如圖所示。訓練時，讓運動員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊

16、出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時，運動員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓練要求當冰球到達擋板時，運動員至少到達小旗處。假定運動員在滑行過程中做勻加速運動，冰球到達擋板時的速度為v1。重力加速度大小為g。求（1）冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)；（2）滿足訓練要求的運動員的最小加速度?！敬鸢浮浚?）（2）【考點定位】牛頓第二定律；勻變速直線運動的規(guī)律【名師點睛】此題主要考查勻變速直線運動的基本規(guī)律的應用；分析物理過程，找到運動員和冰球之間的關(guān)聯(lián)，并能靈活選取運動公式；難度中等。16【2015·全國新課標·25】一長木板置于粗糙水平地面上，木板左端放置一小物塊，在木板右方有一墻壁，木板右端與墻壁的距離為4.5m，如圖（a）所示。時刻開始，小物塊與木板一起以共同速度向右運動，直至時木板與墻壁碰撞（碰撞時間極短）。碰撞前后木板速度大小不變，方向相反；運動過程中小物塊始終未離開木板。已知碰撞后1s時間內(nèi)小物塊的圖線如圖（b）所示。木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的15倍，重力加速度大小g取10m/s2。求（1）木板與地面間的動摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動摩擦因數(shù)；（2）木板的最小長度；