高考物理重點(diǎn)試題練習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律(答案詳細(xì))

高考物理重點(diǎn)試題練習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第一部分六年高考題薈萃

2010年高考新題

1.2010?全國卷I?15如右圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為勿的木塊1相連，下端與另一

質(zhì)量為材的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)將

木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為q、a2

重力加速度大小為g。則有

A.q=g，W=gB*q=0,=g

八八m+Mm+M

C?4=0，=——gD-a『rrg

M

【答案】C

【解析】在抽出木板的瞬時(shí)，彈簧對1的支持力和對2的壓力并未改變。對1物體受重力和支持力，mg書ak0.

對2物體受重力和壓力，根據(jù)牛頓第二定律a=卜+Mg="土二

MM

【命題意圖?？键c(diǎn)定位】本題屬于牛頓第二定律應(yīng)用的瞬時(shí)加速度問題，關(guān)鍵是區(qū)分瞬時(shí)力與延時(shí)力。

2.2010?福建?16質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間

的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。從t=0時(shí)刻開

始，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力F的作用，F(xiàn)隨時(shí)間t的變

化規(guī)律如圖所示。重力加速度g取10m/s?,則物體在t=0至t=12s這段時(shí)間的位

移大小為

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

答案：B

3.2010?上海物理?5將一個(gè)物體以某一速度從地面豎直向上拋出，設(shè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力大小不

變，則物體

(A)剛拋出時(shí)的速度最大(B)在最高點(diǎn)的加速度為零

(C)上升時(shí)間大于下落時(shí)間(D)上升時(shí)的加速度等于下落時(shí)的加速度

【解析】a1.=g+2，ab.=g-^-,所以上升時(shí)的加速度大于下落時(shí)的加速度，D錯(cuò)誤；

mm

根據(jù)h='g/2,上升時(shí)間小于下落時(shí)間，C錯(cuò)誤，B也錯(cuò)誤，本題選A。

2

本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。難度：中。

4.2010?海南物理?3下列說法正確的是

A.若物體運(yùn)動(dòng)速率始終不變，則物體所受合力一定為零

B.若物體的加速度均勻增加，則物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

C.若物體所受合力與其速度方向相反，則物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

D.若物體在任意的相等時(shí)間間隔內(nèi)位移相等，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)

【答案】D

【解析】物體運(yùn)動(dòng)速率不變但方向可能變化，因此合力不一定為零，A錯(cuò)；物體的加速度均勻增加，即加速度在

變化，是非勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)；物體所受合力與其速度方向相反，只能判斷其做減速運(yùn)動(dòng)，但加速度大小不

可確定，C錯(cuò)；若物體在任意的相等時(shí)間間隔內(nèi)位移相等，則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，D對。

5.2010?海南物理-6在水平的足夠長的固定木板上，一小物塊以某一初速度開始滑動(dòng)，經(jīng)一段時(shí)間t后停止.現(xiàn)

將該木板改置成傾角為45°的斜面，讓小物塊以相同的初速度沿木板上滑.若小物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

為〃.則小物塊上滑到最高位置所需時(shí)間與t之比為

y/2/J〃〃1+〃

A1+〃g1+V2/zcV2+〃］）

【答案】A

/=為

【解析】木板水平時(shí)，小物塊的加速度4,設(shè)滑行初速度為則滑行時(shí)間為4g；木板改成后，小

_mgsin450+/jmgcos45°_（1+/=%=邊

物塊上滑的加速度”，滑行時(shí)間（1+〃）岳，因此

t'a.41/.i

'’I",A項(xiàng)正確。

6.2010?海南物理?8如右圖，木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有??物塊：木箱靜止時(shí)彈自

山落體處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上.若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對箱頂剛好無壓力，則在此段時(shí)間

內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為

A.加速下降B.加速上升C.減速上升D.減速下降

【答案】BD

【解析】木箱靜止時(shí)物塊對箱頂有壓力，則物塊受到頂向下的壓力，當(dāng)物塊對箱頂剛好無壓力時(shí)，表明.系統(tǒng)有

向上的加速度，是超重，BD正確。

7.2010?海南物理?12雨摘下落時(shí)所受到的空氣阻力與雨滴的速度有關(guān)，雨滴速度越大，它受到的空氣阻力越

大：此外，當(dāng)雨滴速度一定時(shí)，雨滴下落時(shí)所受到的空氣阻力還與雨滴半徑的。次方成正比（1W&W2）.假設(shè)

一個(gè)大雨滴和一個(gè)小雨滴從同一云層同時(shí)下落，最終它們都（填“加速”、“減速”或“勻速"）下

落.（填“大”或“小”）雨滴先落到地面；接近地面時(shí)，（填“大”或“小”）雨滴的速度較小.

【答案】勻速（2分）大（1分）?。?分）

【解析】由于雨滴受到的空氣阻力與速度有關(guān)，速度越大阻力越大，因此最終當(dāng)阻力增大到與重力平衡時(shí)都做勻

43

mg=p-7tr

速運(yùn)動(dòng)；設(shè)雨滴半徑為八，則當(dāng)雨滴勻速下落時(shí)受到的空氣阻力f/8-a，而重力3，由于ha：2,

因此半徑大的勻速運(yùn)動(dòng)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如圖所示，物體A放在足夠長的木板B匕木

?8

板B靜止于水平面。t=0時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過水平細(xì)繩以恒力F拉木板B,n?

使它做初速度為零，加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。已知A

的質(zhì)量m,、和B的質(zhì)量mg均為2.0kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)M=0.05,B與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)4=。.1，

最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等，重力加速度g取lOm/s：求

（1）物體A剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aA

（2）t=L0s時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率P；

（3）若t=l.0s時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為P'=5W,并在以后的運(yùn)動(dòng)過程中始終保持這一功率不變,t=3.8s

時(shí)物體A的速度為1.2m/so則在t=l.0s到t=3.8s這段時(shí)間內(nèi)木板B的位移為多少？

答案：

22.（20分）

（1）物體4在水平方向上受到向右的摩擦力,由牛?I第二定律得

出叫》。=叫氏①

由①并代人數(shù)據(jù)解得

&=C-5tn/t?②

?1.0B時(shí),木板月的0度大小先

q=a/]

木板B所受拉力F,由牛頓第二定律9

尸一用fg-出（桁+畤=?

電動(dòng)機(jī)輸出功率〃

Pi=穆⑤

由③④⑤并代入數(shù)據(jù)解得P,w6

（?）電動(dòng)機(jī)的輸出功率調(diào)整為5卬時(shí),設(shè)細(xì)繩對木板B的拉力為尸，則

P'=F%?

代人數(shù)據(jù)解得F-5N?

屆罷受力滿足

出（9+m?）g=°釗

所以木板B將做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而物體A則繼續(xù)在8上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)直到4、B速度相等。設(shè)這

一過程時(shí)間為，，有

V）=a,（t,+￡'）⑩

這段時(shí)間內(nèi)8的位移5=。/??

A、B速度相同后，由于F＞飽（叫+/）8且電動(dòng)機(jī)輸出功率恒定,4、8將一起做加速度逐漸減小的

變加速運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)能定理得

〃(乙-e-)-出(叫--

由②③卯??并代入刎腑鉗

木板〃在，=1.os到。=3一8s這段時(shí)間的位移

s=不+1=S.03m(或取s=3?0m)

9.2010?海南物理?16圖1中，質(zhì)量為他的物塊疊放在

質(zhì)量為2a的足夠長的木板上方右側(cè)，木板放在光滑的水

平地面上，物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃=0.2.在

木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s內(nèi)F的變化如圖

2所示，圖中F以,“g為單位，重力加速度g=10m/s\整

個(gè)系統(tǒng)開始時(shí)靜止.

(1)求ls、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物塊的速度；

(2)在同一坐標(biāo)系中畫出0~3s內(nèi)木板和物塊的。一/圖象，據(jù)此求0~3s內(nèi)物塊相對于木板滑過的距離。

【答案】⑴(2)

【解析】(1)設(shè)木板和物塊的加速度分別為「和。，在/時(shí)刻木板和物塊的速度分別為「和'，木板和物塊之間

摩擦力的大小為/,依牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和摩擦定律得

f="鼠①

/=當(dāng)工＜q②

-J③

F-f=(2m)a④

。-J⑤

山①②③④⑤式與題給條件得

馬=4m/s,vl5=4.5m/s,%=4m/s,%=4m/s

f

v2=4m/s,%=4m/s

(2)山⑥⑦式得到物塊與木板運(yùn)動(dòng)的一圖象，如右圖所示。在0?3s內(nèi)物塊相泰v/(m?s-1)

4.5------

4——

對于木板的距離加等于木板和物塊,一/圖線下的面積之差，即圖中帶陰影的四本黑

『

邊形面積，該四邊形由兩個(gè)三角形組成，上面的三角形面積為0.25(m),下面的?6物塊

4-------1-------?------1-----

11.523t/s

三角形面積為2（m）,因此

As=2.25m⑧

2009年高考題

一、選擇題

-1

1.（09?全國卷H?15）兩物體甲和乙在同一直線上運(yùn)動(dòng)，它們在0?0.4s時(shí)v/(m?s)

4

間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用，則物體甲與乙的3

2

質(zhì)量之比和圖中時(shí)間力分別為（B）

1

A.，和0.30sB.3和0.30sC.，和0.28sD.3和0.28s0

33

解析：本題考查圖象問題.根據(jù)速度圖象的特點(diǎn)可知甲做勻加速，乙做勻減速.根據(jù)a=去得3a甲=。4，根據(jù)

牛頓第二定律有工-=-,得——=3,由a乙=-^―=10/??/.v2=--—,得t=0.3s,B正確。

"j甲3"?乙tn乙0.40.4-/

2.（09?上海?7）圖為蹦極運(yùn)動(dòng)的示意圖。彈性繩的?端固定在。點(diǎn)，另一端和運(yùn)動(dòng)員相連。運(yùn)

動(dòng)員從O點(diǎn)自由下落，至5點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)。，然后彈起。

整個(gè)過程中忽略空氣阻力。分析這一過程，下列表述正確的是（B）

B?

①經(jīng)過8點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速率最大：

c?

②經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的速率最大

③從。點(diǎn)到。點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的加速度增大ni

④從C點(diǎn)到。點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員的加速度不變

A.①③B.②③C.①④D.②④

3.（09?上海?46）與普通自行車相比，電動(dòng)自行車騎行更省力。下表為某一品牌電動(dòng)自行車的部分技術(shù)參數(shù)。

在額定輸出功率不變的情況下,質(zhì)量為60Kg的人騎著此自行車沿平直公路行駛，所受阻力恒為車和人總重的0.04

倍。當(dāng)此電動(dòng)車達(dá)到最大速度時(shí)，牽引力為N,當(dāng)車速為2s/m時(shí)，其加速度為m/s2（g=10mm/s2）

規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電機(jī)

車型14電動(dòng)自行車額定輸出功率200W

整車質(zhì)量40Kg額定電壓48V

最大載重120Kg額定電流4.5A

答案：40：0.6

4.（09?寧夏?20）如圖所示，-足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩

擦?，F(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對木板滑動(dòng)了一段距離但仍有相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，撤掉拉力，此后木板和物塊

相對于水平面的運(yùn)動(dòng)情況為（BC）

物塊

木板拉力

A.物塊先向左運(yùn)動(dòng)，再向右運(yùn)動(dòng)

B.物塊向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動(dòng)

C.木板向右運(yùn)動(dòng)，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動(dòng)

D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零

5.（09?廣東物理?8）某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，0至?xí)r間

段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的v-t圖可能是（取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎ˋ）

解析：山圖可知，在必-力時(shí)間內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)小于實(shí)際重量，則處于失重狀態(tài)，此時(shí)具有向下的加速度，在

/功階段彈簧秤示數(shù)等于實(shí)際重量，則既不超重也不失重，在&-七階段，彈簧秤示數(shù)大于實(shí)際重量，則處于超

重狀態(tài)，具有向上的加速度，若電梯向下運(yùn)動(dòng)，則Zo-ti時(shí)間內(nèi)向下加速，C「七階段勻速運(yùn)動(dòng)，友-右階段減速下

降，A正確：BD不能實(shí)現(xiàn)人進(jìn)入電梯由靜止開始運(yùn)動(dòng)，C項(xiàng)6Ti內(nèi)超重，不符合題意。

6.（09?江蘇物理?9）如圖所示，兩質(zhì)量相等的物塊A、B通過一輕質(zhì)彈簧連接，B足夠長、放置在水平面上，

所有接觸面均光滑。彈簧開始時(shí)處于原長，運(yùn)動(dòng)過程中始終處在彈性限度內(nèi)。在物塊A上施加一個(gè)水平恒力，A、

B從靜止開始運(yùn)動(dòng)到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有（BCD）

A.當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，系統(tǒng)的機(jī)械能最大

B.當(dāng)A、B加速度相等時(shí)，A、B的速度差最大

C.當(dāng)A、B的速度相等時(shí),A的速度達(dá)到最大

D.當(dāng)A、B的速度相等時(shí)，彈簧的彈性勢能最大

解析：處理本題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析，使用圖象處理則可以使問題大大簡化。對A,B

在水平方向受力分析如圖，月為彈簧的拉力；當(dāng)加速度大小相同為a時(shí)，對A有/一片=ma,對B有月=ma,

F

得片=—,在整個(gè)過程中A的合力（加速度）一直減小而B的合力（加速度）一直增大，在達(dá)到共同加速度之

2

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）。兩

物體運(yùn)動(dòng)的W圖象如圖，匕時(shí)刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，G時(shí)刻兩物體的速度相等，A

速度達(dá)到最大值，兩實(shí)線之間圍成的面枳有最大值即兩物體的相對位移最大，彈簧被拉到最長；除重力和彈簧彈

力外其它力對系統(tǒng)正功，系統(tǒng)機(jī)械能增加，L時(shí)刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能并非最大

值。

7.（09?廣東理科基礎(chǔ)?4）建筑工人用圖所示的定滑輪裝置運(yùn)送建筑材料。質(zhì)量為70.0kg/年///

的工人站在地面上，通過定滑輪將20.0kg的建筑材料以0.500m/s?的加速度拉升，忽

略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦，則工人對地面的壓力大小為（g取10m/s2）占

（B）

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

解析：對建筑材料進(jìn)行受力分析。根據(jù)牛頓第二定律有尸-mg=機(jī)a,得繩子的拉力大小等于

F=210N,然后再對人受力分析由平衡的知識得叫=F+F”，得R=490N,根據(jù)牛頓第三定律可知人對地面間的

壓力為490N.B對。

8.（09?廣東理科基礎(chǔ)?15）搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車，當(dāng)力沿斜面向上，大小為F時(shí)，物體的

加速度為由；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時(shí)，物體的加速度為出,則(D)

A.a)=3.2B.a]<a2<2aiC.&二2@]D.a?〉2al

解析：當(dāng)為F時(shí)有生=一F-人f，當(dāng)為2F時(shí)有a,=-2-F---人f=-I-F-----I」f+人f=2%+上f，可知%>2%,D對。

mmmm

9.（09?山東?17）某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖甲所示，據(jù)此判斷圖乙（F表示物體所受合力，x表示物

體的位移）四個(gè)選項(xiàng)中正確的是（B）

圖乙“

解析：由圖甲可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以前兩秒受力恒定，2s-4s做正方向勻加速直

線運(yùn)動(dòng)，所以受力為負(fù)，且恒定，4s-6s做負(fù)方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以受力為負(fù)，恒定，6s-8s做負(fù)方向勻減

速直線運(yùn)動(dòng)，所以受力為正，恒定，綜上分析B正確。

考點(diǎn)：v-t圖象、牛頓第二定律

提示：在v-t圖象中傾斜的直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，受力恒定。

速度——時(shí)間圖象特點(diǎn)：

①因速度是矢量，故速度——時(shí)間圖象上只能表示物體運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)方向，t軸上方代表的“正方向”，t軸下方代

表的是“負(fù)方向”，所以“速度——時(shí)間”圖象只能描述物體做“直線運(yùn)動(dòng)”的情況，如果做曲線運(yùn)動(dòng)，則畫不

出物體的“位移——時(shí)間”圖象；

②“速度——時(shí)間”圖象沒有時(shí)間t的“負(fù)軸”，因時(shí)間沒有負(fù)值，畫圖要注意這一點(diǎn)；

③“速度——時(shí)間”圖象上圖線上每一點(diǎn)的斜率代表的該點(diǎn)的加速度，斜率的大小表示加速度的大小，斜率的正

負(fù)表示加速度的方向；

④“速度——時(shí)間”圖象上表示速度的圖線與時(shí)間軸所夾的“面積”表示物體的位移。

10.（09?山東?18）2008年9月25日至28日我國成功實(shí)施了“神舟”七號載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次

出艙。飛船先沿橢圓軌道飛行，后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速，由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道，

在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘。下列判斷正確的是（BC）

軌道2

A.飛船變軌前后的機(jī)械能相等

Z軌道1、

B.飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)/

C.飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度\J

地球

D.飛船變軌前通過橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度

解析：飛船點(diǎn)火變軌，前后的機(jī)械能不守恒，所以A不正確。飛船在圓軌道上時(shí)萬有引力來提供向心力，航天

員出艙前后都處于失重狀態(tài)，B正確。飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的周期90分鐘小于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期24小時(shí),

根據(jù)7=一可知，飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度，C正確。《船變軌前通過橢

CD

圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)只有萬有引力來提供加速度，變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)也是只有萬有引力來提供加速度，所以相等,

D不正確。

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律，完全失重，萬有引力定律

提示：若物體除了重力、彈性力做功以外，還有其他力（非重力、彈性力）不做功，且其他力做功之和不為零，

則機(jī)械能不守恒。

根據(jù)萬有引力等于衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力可求衛(wèi)星的速度、周期、動(dòng)能、動(dòng)量等狀態(tài)量。由Gf=加二得

\GM,_Mm,2萬、2e-/r3.Mm”，\GM…Mmii

v=----,由G——=m(——廠尸得T=--,由G——=mco2'rco——,G—1=山?！翱汕笙?/p>

rr2T\GMr2rr

簧被壓縮至最短時(shí)，自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下，然后木箱恰好被彈回到軌道頂端，再重復(fù)上述過程。下列

選項(xiàng)正確的是(BC)

A.m=M

B.m=2M

C.木箱不與彈簧接觸時(shí)，上滑的加速度大于下滑的加速度

D.在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能

解析：受力分析可知，下滑時(shí)加速度為ggeos。，上滑時(shí)加速度為g+〃gcos。，所以C正確。設(shè)下滑的

距離為1,根據(jù)能量守恒有〃（加+”應(yīng)此05。+〃腕785。=?78/5布。，得m=2M。也可以根據(jù)除了重力、彈

性力做功以外，還有其他力（非重力、彈性力）做的功之和等于系統(tǒng)機(jī)械能的變化量，B正確。在木箱與貨物從

頂端滑到最低點(diǎn)的過程中，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能和內(nèi)能，所以D不正確。

考點(diǎn)：能量守恒定律，機(jī)械能守恒定律，牛頓第二定律，受力分析

提示：能量守恒定律的理解及應(yīng)用。

12.（09?安徽?17）為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站

上扶梯時(shí)，它會先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過程，如圖所示。那么下列

說法中正確的是(C)

A.顧客始終受到三個(gè)力的作用

B.顧客始終處于超重狀態(tài)

C.顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下

D.顧客對扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下

解析：在慢慢加速的過程中顧客受到的摩擦力水平向左，電梯對其的支持

力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛頓第三定律，它的反作用力即人對

電梯的作用方向指向向左下；在勻速運(yùn)動(dòng)的過程中，顧客與電梯間的摩擦

力等于零，顧客對扶梯的作用僅剩下壓力，方向沿豎直向下。

13.（09?安徽?18）在光滑的絕緣水平面上，有一個(gè)正方形的數(shù)。4頂點(diǎn)a、c處分別固定一個(gè)正點(diǎn)電荷，電

荷量相等，如圖所示。若將一個(gè)帶負(fù)電的粒子置于。點(diǎn)，自由釋放，粒子將沿著對角線8d往復(fù)運(yùn)動(dòng)。粒子從6

點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到，點(diǎn)的過程中（D）

A.先作勻加速運(yùn)動(dòng)，后作勻減速運(yùn)動(dòng)

B.先從高電勢到低電勢，后從低電勢到高電勢

C.電勢能與機(jī)械能之和先增大，后減小

D.電勢能先減小，后增大

解析：由于負(fù)電荷受到的電場力是變力，加速度是變化的。所以A錯(cuò)；由等量正電荷

的電場分布知道，在兩電荷連線的中垂線。點(diǎn)的電勢最高，所以從6到a,電勢是先增

大后減小，故B錯(cuò)：由于只有電場力做功，所以只有電勢能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化，故電

勢能與機(jī)械能的和守恒，C錯(cuò)；由6到。電場力做正功，電勢能減小，由。到d電場力

做負(fù)功，電勢能增加，D對。

二、非選擇題

14.（09?山東?24）（15分）如圖所示，某貨場而將質(zhì)量為mEOOkg的貨

物（可視為質(zhì)點(diǎn)）從高處運(yùn)送至地面，為避免貨物與地面發(fā)生撞擊，現(xiàn)利用

固定于地面的光滑四分之一圓軌道，使貨物中軌道頂端無初速滑下，軌道半

徑R=1.8mo地面上緊靠軌道次排放兩聲完全相同的木板A、B,長度均為

l=2m,質(zhì)量均為m2=100kg,木板上表面與軌道末端相切。貨物與木板間的

動(dòng)摩擦因數(shù)為〃I,木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2。（最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小相等，取g=10m/s2）

(1)求貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對軌道的壓力。

(2)若貨物滑上木板4時(shí)，木板不動(dòng)，而滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，求〃?應(yīng)滿足的條件。

(3)若〃尸0。5,求貨物滑到木板A末端時(shí)的速度和在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

解析：(1)設(shè)貨物滑到圓軌道末端是的速度為%,對貨物的下滑過程中根據(jù)機(jī)械能守恒定律得，mgR=-m^

2

①設(shè)貨物在軌道末端所受支持力的大小為FN,根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)N-mAg=町馬■②

聯(lián)立以上兩式代入數(shù)據(jù)得外=3000N③

根據(jù)牛頓第三定律，貨物到達(dá)圓軌道末端時(shí)對軌道的壓力大小為3000N,方向豎直向下。

(2)若滑上木板A時(shí)，木板不動(dòng)，由受力分析得〃]gg+2加2)g④

若滑上木板B時(shí)，木板B開始滑動(dòng)，由受力分析得〃]/M|g>〃2(町+加2)g⑤

聯(lián)立④⑤式代入數(shù)據(jù)得0.4<從W0.6⑥。

(3)4=0.5,由⑥式可知，貨物在木板A上滑動(dòng)時(shí)，木板不動(dòng)。設(shè)貨物在木板A上做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大

小為0，由牛頓第二定律得〃]町g4用必⑦

設(shè)貨物滑到木板A末端是的速度為w,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得片一片=-2o,/⑧

聯(lián)立①⑦⑧式代入數(shù)據(jù)得巧=4m/s⑨

設(shè)在木板A上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得巧=%-a/⑩

聯(lián)立①⑦⑨⑩式代入數(shù)據(jù)得/=0.4s。

考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、受力分析

15.(09?安徽?22)(14分)在2008年北京殘奧會開幕式上，運(yùn)動(dòng)員手拉繩索向上攀登，最終點(diǎn)‘二

燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動(dòng)員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過程中運(yùn)動(dòng)員

與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，

另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動(dòng)員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不-

計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取g=10m/s、當(dāng)運(yùn)動(dòng)員與吊椅一起正以加速度。=lm/s?上

升時(shí)，試求

(1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力；

(2)運(yùn)動(dòng)員對吊椅的壓力。

答案：440N,275Nf

解析：解法一：（1）設(shè)運(yùn)動(dòng)員受到繩向上的拉力為凡由于跨過定滑輪的兩段繩子拉

力相等，吊椅受到繩的拉力也是幾對運(yùn)動(dòng)員和吊椅整體進(jìn)行受力分析如圖所示，則有:

2F-+加方）g=（加2+加席》

F=440N

山牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力

F'=440N

（2）設(shè)吊椅對運(yùn)動(dòng)員的支持力為區(qū)，對運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析如圖所示，則有：N

尸+Ev一加2g=m人a/^\0

FN=275N]

（W人+加榆）g

由牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對吊椅的壓力也為275N

解法二:設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為"和你運(yùn)動(dòng)員豎直向下的拉力為用對吊椅的壓力大小為K。

根據(jù)牛頓第三定律，繩對運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為F,吊椅對運(yùn)動(dòng)員的支持力為A。分別以運(yùn)動(dòng)員和吊椅為研究對象,

根據(jù)牛頓第二定律

F+FN-Mg-Ma

F—FN-mg-ma②

由①②得F=440N

FN=2757V

16.（09?江蘇?13）（15分）航模興趣小組設(shè)計(jì)出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m=2kg,動(dòng)力系統(tǒng)提供的恒定升力

2

F=28No試飛時(shí)，飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時(shí)所受的阻力大小不變，gIR10m/so

（1）第?次試飛，飛行器飛行匕=8s時(shí)到達(dá)高度H=64m。求飛行器所阻力f的大??；

（2）第二次試飛，飛行器飛行t2=6s時(shí)遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力。求飛行器能達(dá)到的最大高度

h；（3）為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時(shí)間t3。

解析：

（1）第一次飛行中，設(shè)加速度為/

勻加速運(yùn)動(dòng)〃='/彳

2''

山牛頓第二定律

R-mg-/=max

解得了=4（N）

（2）第二次飛行中，設(shè)失去升力時(shí)的速度為叫，上升的高度為邑

_1,

勻加速運(yùn)動(dòng)Si=-a/j

設(shè)失去升力后的速度為。2,上升的高度為“

由牛頓第二定律mg+/=

ma2

v\=卬2

2

。-w

s=-----

?2

2a2

解得〃=42（/77）

S]+s2-

（3）設(shè)失去升力下降階段加速度為生；恢復(fù)升力后加速度為。4,恢復(fù)升力時(shí)速度為匕

由牛頓第二定律

nig-f=ma3

F+f-mg=ma4

22

且

2%2%

Vs=a3t3

解得t3=￡2（s）（或2.1s）

2

17.（09?海南物理?15）（9分）一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂，在水平直道上以％=12機(jī)/s的速度勻速行駛,

其所受阻力可視為與車重成正比，與速度無關(guān)。某時(shí)刻，車廂脫落，并以大小為。=2相/$2的加速度減速滑行。

在車廂脫落/=3s后，司機(jī)才發(fā)覺并緊急剎車，剎車時(shí)阻力為正常行駛時(shí)的3倍。假設(shè)剎車前牽引力不變，求卡

車和車廂都停下后兩者之間的距離。

解析：設(shè)卡車的質(zhì)量為M,車所受阻力與車重之比為4；剎車前卡車牽引力的大小為產(chǎn)，

卡車剎車前后加速度的大小分別為q和外。重力加速度大小為g。由牛頓第二定律有

崛=0①

F-/dMg=M%②

juMg=Ma(3)

3/dMg=Ma2(4)

設(shè)車廂脫落后，/=3s內(nèi)卡車行駛的路程為末速度為匕，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有

12o

4二卬+”廣⑤

匕=%+a{t@

v,2=2/S2⑦

式中，$2是卡車在剎車后減速行駛的路程。設(shè)車廂脫落后滑行的路程為S,，有

n；=2as⑧

卡車和車廂都停下來后相距

=S]+§2—S⑨

由①至⑨式得

AV；42C

加=一丁0

3a33

帶入題給數(shù)據(jù)得

Z=36m?

評分參考：本題9分。①至⑧式各1分，?式1分

18.(09?上海物理?22)(12分)如圖A.,質(zhì)量加=1kg的物體沿傾角6=37。的固定粗糙斜面由靜止開始向下運(yùn)

動(dòng)，風(fēng)對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速P成正比，比例系數(shù)用4表示，物體加速度日與風(fēng)速r

的關(guān)系如圖B.所示。求：

(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)*(2)比例系數(shù)九

(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

解析：(1)對初始時(shí)刻：mgsin0—^mgcos0=mao①

山圖讀出ao=4m/s"代入①式，

解得:“犯os。=0.25；

(2)對末時(shí)刻加速度為零：mgsin0—pN-kvcos0=O②

又N=mgcosO+kvsix\0

由圖得出此時(shí)v=5m/s

mg（sin，~-〃cos夕）

代入②式解得：k==0.84kg/s?

v（〃sin外cos。

19.（09?廣東物理?20）（17分）如圖20所示，絕緣長方體B置于水平面上，兩端固定?對平行帶電極板，極

板間形成勻強(qiáng)電場E。長方體B的匕表面光滑，下表面與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.05（設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)

摩擦力相同）。B與極板的總質(zhì)量加8=1.0kg.帶正電的小滑塊A質(zhì)量叱1=0.60kg,其受到的電場力大小F=l.2N.

假設(shè)A所帶的電量不影響極板間的電場分布。t=0時(shí)刻,小滑塊A從B表面上的a點(diǎn)以相對地面的速度均=1.6m/s

向左運(yùn)動(dòng)，同時(shí)，B（連同極板）以相對地面的速度以=。-40m/s向右運(yùn)動(dòng)。問（g取lOm/sD

+

圖20

（1）A和B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小分別為多少？

⑵若A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)，a、b的距離L應(yīng)為多少？從t=0時(shí)刻至A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，摩擦力對B做的功為多少?

解析：⑴由牛頓第二定律E=m。有

A剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小%=—=2.0m/s2方向水平向右

mA

B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)受電場力和摩擦力作用

由牛頓第三定律得電場力F'=F=12N

摩擦力/=〃（加』+）g=0?8N

B剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小/=乙△=2.0加/s2方向水平向左

%

⑵設(shè)B從開始勻減速到零的時(shí)間為則有0=*=0.2s

a

B

此時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移=苧=0.04〃？

t1時(shí)刻A的速度上1=七-a/〕=1.2加/s〉0,故此過程A一直勻減速運(yùn)動(dòng)。

此t,時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移s,1=n+"4M=0.28/7?

此3時(shí)間內(nèi)A相對B運(yùn)動(dòng)的位移S[=5川+SR=0.32m

此L時(shí)間內(nèi)摩擦力對B做的功為=-<”川=一003”

L后，由于尸’〉/,B開始向右作勻加速運(yùn)動(dòng)，A繼續(xù)作勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們速度相等時(shí)A、B相距最遠(yuǎn),

設(shè)此過程運(yùn)動(dòng)時(shí)間為七，它們速度為v,則有

對A速度丫=七1一。/2

F-f.

對B加速度=----=0.4/MIs~

速度V=%,2

聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)解得V=0.2機(jī)Ist=0.5s

此心時(shí)間內(nèi)A運(yùn)動(dòng)的位移〃2=（"=0.35"

"22

此tz時(shí)間內(nèi)B運(yùn)動(dòng)的位移勿2=區(qū)=005機(jī)

2

此t2時(shí)間內(nèi)A相對B運(yùn)動(dòng)的位移$2

=sA2~sB2=0.30w

此二時(shí)間內(nèi)摩擦力對B做的功為

wx=-f-sB2=-0.04J

所以A最遠(yuǎn)能到達(dá)b點(diǎn)a、b的距離L為Z,=S[+$2=0-62加

從t=0時(shí)刻到A運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)，摩擦力對B做的功為

2o

wf=vv]+w=-0.0727

2008年高考題

L（08寧夏理綜20）一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)，小球通過細(xì)繩與

車頂相連.小球某時(shí)刻正處于如圖所示狀態(tài).設(shè)斜面對小球的支持力為N,細(xì)繩對左rfi右

小球的拉力為T,關(guān)于此時(shí)刻小球的受力情況,下列說法正確的（）

A.若小車向左運(yùn)動(dòng),N可能為零B.若小車向左運(yùn)動(dòng),T可能為零

C.若小車向右運(yùn)動(dòng),N不可能為D.若小車向右運(yùn)動(dòng),T不可能為零

答案AB

解析小球相對于斜面靜止時(shí);與小車具有共同加速度,如圖甲、乙所示，向左的加速度最大則T=0,向右的加

速度最大則N=0,根據(jù)牛頓第二定律,合外力與合加速度方向相同沿水平方向，但速度方向與力沒有直接關(guān)系.

田

2.（08全國II19）一平行板電容器的兩個(gè)極板水平放置，兩極板間有一帶電荷量不變的小油滴，小油滴在極板間

運(yùn)動(dòng)時(shí)所受空氣阻力的大小與其速率成正比.若兩極板間電壓為零,經(jīng)一段時(shí)間后，油滴以速率v勻速下降;若

兩極板間的電壓