高考試題分類匯編《牛頓定律》

高考試題分類匯編之《牛頓定律》高考試題分類匯編之《牛頓定律》7/7高考試題分類匯編之《牛頓定律》》》》》》》》》》積一時之跬步臻千里之遙程《《《《《《《《《《《《高中物理學習資料（馬鳴風蕭蕭**整理制作）2008年高考試題分類匯編之《牛頓定律》（全國卷1）15.如圖，一輛有動力驅動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內(nèi)小車可能是向右做加速運動向右做減速運動C.向左做加速運動向左做減速運動答案：AD2A．3tanα2B．3cotαC．tanα．cotα答案：A解析：A、B兩物體碰到斜面的支持力均為mgcos，所受滑動摩擦力分別為：fA=μAmgcosα，fB=μBmgcosα，對整體受力解析結合平衡條件可得：2mgsinα=μmgcosα＋μmgcosα，且μ=2μ，解之得：μ=ABABBtanα，A項正確。（北京卷）20．有一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解可否合力進行解析和判斷。比方從解的物理量的單位，解隨某些已知量變馬鳴風蕭蕭》》》》》》》》》積一時之跬步臻千里之遙程《《《《《《《《《《《《化的趨勢，解在必然特別條件下的結果等方面進行解析，并與預期結果、實驗結論等進行比較，從而判斷解的合理性或正確性。舉比以下：以下列圖，質量為M、傾角為θ的滑塊A放于水平川面上。把質量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略所有摩擦，有人求得B相對地面的加速度M+ma=M+msin2θgsinθ，式中g為重力加速度。關于上述解，某同學第一解析了等號右側量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題。他進一步利用特別條件對該解做了以下四項解析和判斷，所得結論都是“解可能是對的”。但是，其中有一項為哪一項錯誤的。請你指出該項。．．A．當時，該解給出a=0，這吻合知識，說明該解可能是對的B．當＝90時，該解給出a=g,這吻合實驗結論，說明該解可能是對的C．當M≥m時，該解給出a=gsin，θ這吻合預期的結果，說明該解可能是對的BD．當m≥M時，該解給出a=sinθ，這吻合預期的結果，說明該解可能是對的答案：D解析：當mM時，該解給出a=g,這與實質不符，說明該解可能是錯誤的。sin（四川卷）18．一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端。已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定。若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則以下列圖象中可能正確的選項是FvsEOt0tOt0tOt0tOt0tA．B．C．D．答案：AD解析：物體在沿斜面向下滑動過程中，所受的合力為重力沿斜面向下的分力及摩擦力，故大小不變，A正確；而物體在此合力作用下作勻加速運動，vat，s1at2，所以B、C錯；物體受摩擦力作用，總的2機械能將減小，D正確．（江蘇卷）3．一質量為M的探空氣球在勻速下降，若氣球所受浮力F向來保持不變，氣球在運動過程中所受阻力僅與速率有關，重力加速度為g．現(xiàn)欲使該氣球以同樣速率勻速上升，則需從氣球吊籃中減少的質量為A.2(MF)B.M2FggC.2MFD.0g答案：A馬鳴風蕭蕭》》》》》》》》》積一時之跬步臻千里之遙程《《《《《《《《《《《《解析：觀察牛頓運動定律。設減少的質量為△m，勻速下降時：Mg=F＋kv，勻速上升時：Mg－△mgF＋kv=F，解得△mg=2(M－g)，A正確。本題要注意受力解析各個力的方向。（重慶卷）23.（16分）滑板運動是一項特別刺激的水上運動，研究表示，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力Fx垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）.某次運動中，在水平牽引力作用下，當滑板和水面的夾角θ=37°時（題23圖），滑板做勻速直線運動，相應的k=54kg/m，入和滑板的總質量為108kg,試求（重力加速度g取10m/s2,sin37°取3，忽略空氣阻力）：51）水平牽引力的大??；2）滑板的速率；3）水平牽引力的功率.解析：（1）以滑板和運動員為研究對象，其受力以下列圖由共點力平衡條件可得FNcosmg①FNsinF②由①、②聯(lián)立，得=810N(2)FNmg/cosFNkv2得vmg5m/skcos(3)水平牽引力的功率P=Fv=4050W（寧夏卷）20.一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球經(jīng)過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設斜面對小球的馬鳴風蕭蕭》》》》》》》》》積一時之跬步臻千里之遙程《《《《《《《《《《《《支持力為N，細繩對小球的拉力為T，關于此時刻小球的受力情況，以下說法正確的選項是A.若小車向左運動，N可能為零B.若小車向左運動，T可能為零C.若小車向右運動，N不可以能為零D.若小車向右運動，T不可以能為零答案：AB解析:本題觀察牛頓運動定律。對小球受力解析，當N為零時，小球的合外力水平向右，加速度向右，故小車可能向右加速運動或向左減速運動，A對C錯；當T為零時，小球的合外力水平向左，加速度向左，故小車可能向右減速運動或向左加速運動，B對D錯。解題時抓住N、T為零時受力解析的臨界條件，小球與車相對靜止，說明小球和小車只能有水平的加速度，作為打破口。（山東卷）19、直升機懸停在空中向地面投放裝有救災物質的箱子，以下列圖。設投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運動過程中箱子向來保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中，以下說法正確的選項是．箱內(nèi)物體對箱子底部向來沒有壓力B．箱子剛從飛機上投下時，箱內(nèi)物體碰到的支持力最大C．箱子湊近地面時，箱內(nèi)物體碰到的支持力比剛投下時大．若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來”答案:C解析:由于碰到阻力，不是完好失重狀態(tài)，所以對支持面有壓力，A錯。由于箱子阻力和下落的速度成二次方關系，最后將勻速運動，碰到的壓力等于重力，最后勻速運動，BD錯，C對?！靖呖伎键c】超重和失重【易錯提示】審題不清，有的學生看作完好失重狀態(tài)?！緜淇继崾尽砍睾褪е?，是力和運動的連接點，在平常生活中應用各處可見，也是每年的高考重點，這也是我們備考的重點內(nèi)容。（上海卷）4．以下列圖，在豎直平面內(nèi)的直角坐標系中，一個質量為m的質點在外力F的作用下，從坐標原點O由靜止沿直線ON斜向下運動，直線ON與y軸負方向成θ角（θ＜π/4）。則F大小最少為＿＿＿＿＿＿；若F＝mgtanθ，則質點機械能大小的變化情況是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。表：伽利略手稿中的數(shù)據(jù)11324213093298馬鳴風蕭蕭》》》》》》》》》積一時之跬步臻千里之遙程《《《《《《《《《《《《【答案】：mgsinθ，增大、減小都有可能164526【解析】：該質點碰到重力和外力F從靜止開始做直線運動，說明質點做25O8245勻加速直線運動，如圖中顯示當F力的方向為a方向（垂直于ON）時，F(xiàn)力θc3661192最小為mgsinθ；若F＝mgtanθ，即F力可能為b方向或c方向，故F力的方497a1600向可能與運動方向同樣，也可能與運動方向相反，除重力外的F力對質點做64mg8b2104正功，也可能做負功，故質點機械能增加、減少都有可能。N（上海卷）5．在伽利略羊皮紙手稿中發(fā)現(xiàn)的斜面實驗數(shù)據(jù)如右表所示，人們推測第二、三列數(shù)據(jù)可能分別表示時間和長度。伽利略時代的1個長度單位相當于現(xiàn)在的29mm，假設1個時間單位相當于現(xiàn)30在的0.5s。由此可以推測實驗歲月滑斜面的長度最少為＿＿＿＿＿＿m，斜面的傾角約為＿＿＿＿＿度。（g取10m/s2）【答案】：2.04，1.5【解析】：依題意，第一列數(shù)據(jù)為時間的平方t2，從數(shù)據(jù)解析可知第一列數(shù)據(jù)與第三列數(shù)據(jù)之比約為1:32（取平均值后比值為1:32.75），即斜面長度與時間的平方成正比，依照當時數(shù)據(jù)與現(xiàn)在的數(shù)據(jù)換算關系和勻變速運動公式，可得角度約為1.5°。（海南卷）2、如圖，質量為M的楔形物塊靜置在水平川面上，其斜面的傾角為θ．斜面上有一質量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運動的過程中，楔形物塊向來保持靜止．地面對楔形物塊的支持力為A．（M＋m）gB．（M＋m）g－FC．（M＋m）g＋FsinθD．（M＋m）g－Fsinθ答案：D解析：本題可用整體法的牛頓第二定律解題，豎直方向由平衡條件：Fsinθ＋N=mg＋Mg，則N=mg＋Mg－Fsinθ。（海南卷）9、如圖，水平川面上有一楔形物體b，b的斜面上有一小物塊a；a與b之間、b與地面之間均存在摩擦．已知楔形物體b靜止時，a靜止在b的斜面上．現(xiàn)給a和b一個共同的向左的初速度，與a和b都靜止時對照，此時可能A．a(chǎn)與b之間的壓力減少，且B．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且C．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且D．b與地面之間的壓力不變，且答案：BC

a相對b向下滑動aa相對b向上滑動左b右a相對b靜止不動a相對b向上滑動解析：依題意，若兩物體仍舊相對靜止，則a的加速度必然水平向右，如圖將加ay速度分解為垂直斜面與平行于斜面，則垂直斜面方向，N－mgcosθ=may，即支持力Na大于mgcosθ，與都靜止時比較，a與b間的壓力增大；沿著斜面方向，若加速度a過ax大，則摩擦力可能沿著斜面向下，即a物塊可能相對b向上滑動趨勢，甚至相對向上馬鳴風蕭蕭》》》》》》》》》積一時之跬步臻千里之遙程《《《《《《《《《《《《滑動，故A錯，B、C正確；對系統(tǒng)整體，在豎直方向，若物塊a相對b向上滑動，則a還擁有向上的分加速度，即對整體的牛頓第二定律可知，系統(tǒng)處于超重狀態(tài)，b與地面之間的壓力將大于兩物體重力之和，D錯。（海南卷）15、科研人員乘氣球進行科學觀察．氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質量為990kg．氣球在空中停留一段時間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時堵?。伦r氣球下降速度為1m/s，且做勻加速運動，4s內(nèi)下降了12m．為賭氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出必然的壓艙物．此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運動，下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s．若空氣阻力和泄漏氣體的質量均可忽略，重力加速度g＝9.89m/s2，求拋掉的壓艙物的質量．解析：由牛頓第二定律得：mg－f＝mahv0t1at22拋物后減速下降有：f(mm/)g(mm/)a/v＝a/t/av/t解得：mmv/101kggt（廣東文科基礎）56.用輕繩系一質量為m的砝碼并向上提起，當繩中張力為T=mg時，砝碼勻速上升。若繩中張力變?yōu)?T，則砝碼勻加速上升，其加速度a的大小為A.a<gB.a=gC.g<a<2gD.a=2g【答案】B【解析】依照牛頓第二定律建立方程2T-mg=ma，解得a=g，選項B正確。（廣東理科基礎）2．人站在自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯斜向上勻速運動，如圖1所示。以下說法正確的選項是A．人碰到重力和支持力的作用vB．人碰到重力、支持力和摩擦力的作用C．人碰到的合外力不為零D．人碰到的合外力方向與速度方向同樣【答案】A【解析】由于人隨扶梯斜向上勻速運動，對其受力解析可知，人只受重力和支持力的作用，選項A正確。（廣東理科基礎）12．質量為的物體從高處釋放后豎直下落，在某時刻碰到的空氣阻力為f，加速度m為a＝1g，則f的大小為31mg2mgA．fB．f33馬鳴風蕭蕭》》》》》》》》》積一時之跬步臻千里之遙程《《《《《《《《《《《《C．f＝mg4D．fmg3【答案】B【解析】以物體為研究對象，依照牛頓第二定律有mgfma，解得f2mg，選項B正確。3（廣東卷）1．伽利略在出名的斜面實驗中，讓小球分別沿傾角不同樣、阻力很小的斜面從靜止開始滾下，他經(jīng)過實驗觀察和邏輯推理，獲取的正確結論有A．傾角一準時，小球在斜面上的位移與時間成正比B．傾角一準時，小球在斜面上的速度與時間成正比C．斜面長度一準時，小球從頂端滾終究端時的速度與傾角沒關D．斜面長度一準時，小球從頂端滾終究端所需的時間與傾角沒關【答案】B【解析】傾角一準時，小球在斜面上的位移與時間的平方成正比，在斜面上的速度與時間成正比，故選項A錯誤，選項B正確。斜面長度一準時，小球從頂端滾終究端時的速度