歷年高考物理力學牛頓運動定律知識點名師總結(試題附答案)

（文末答案）歷年高考物理力學牛頓運動定律知識點名師總結

單選題

1、如圖甲所示，物塊的質量R=lkg,初速度p0=10m/s,在一水平向左的恒力/作用下，從。點沿粗糙的水

平面向右運動，某時刻恒力/，突然反向，大小不變，則整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標變化的關系圖象

如圖乙所示（取g=10m/T）,則下列說法正確的是（）

A,0-5s內物塊做勻減速運動

B.在Lis時刻恒力/反向

C.恒力戶大小為10N

D.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4

2、如圖所示，傾角為6=37°的傳送帶以速度匕=2m/s順時針勻速轉動。將一物塊以吐=8m/s的速度從傳送帶

的底端滑上傳送帶。已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)〃=05傳送帶足夠長，取sin37°=0.6,cos37°=0.8,

g=10m/s,下列說法正確的是（）

A,小物塊向上運動過程中的加速度大小為10m/s2

B.小物塊向上運動的時間為1.2s

C.小物塊向上滑行的最遠距離為4m

D.小物塊最終將隨傳送帶一起向上勻速運動

3、物體質量為m=5Kg放在粗糙的水平面上，在力產的作用下做2m/s?的勻加速直線運動，方向向右，已

知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為03則外力〃為（）

LX

A.20NB.15NC.25ND.ION

4、下列說法正確的是（）

A.伽利略發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測得了引力常量

8.根據(jù)表達式尸=&號可知，當r趨近于零時，萬有引力趨近于無窮大

C.在由開普勒第三定律得出的表達式W=憶中，*是一個與中心天體有關的常量

D.兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對平衡力

多選題

5、關于平拋物體的運動，下列說法中正確的是（）

A.物體只受重力的作用，是aq■的勻變速曲線運動

B.物休落地時的水平位移與拋出點的高度無關

C.平拋運動任一時刻的速度沿水平方向上的分量都相同

D.初速度越大，物體在空中的飛行時間越長

6、一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于如圖所示狀態(tài)。

設斜面對小球的支持力為尻細繩對小球的拉力為后關于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是（）

2

左右

A.若小車向左運動，片可能為零B.若小車向左運動，a可能為零

C.若小車向右運動，“不可能為零D.若小車向右運動，片不可能為零

7、從地面豎直向上拋出一物體，物體在運動過程中除受到重力外，還受到一大小不變、方向始終與運動方向

相反的空氣阻力的作用。距地面高度才在3m以內時，物體上升、下落過程中動能反隨力的變化如圖所示。重

力加速度取lOm/s?,則（）

A.該物體的質量為2kgB.空氣阻力大小為2N

C.全過程所用的時間為等SD.物體運動過程中機械能減小了24J

8、一滑塊從某固定粗糙斜面底端在沿斜面向上的恒力作用下由靜止開始沿斜面向上運動，某時刻撤去恒力,

運動過程中滑塊的動能隨位移變化的圖象如圖所示，圖中&0、so為已知量,斜面與水平面的夾角。的正弦值

sin9=0.6,下列說法正確的是（）

3

11.判斷正誤：（1）物體加速度的方向一定與合外力方向相同。：）

（2）質量越大的物體，加速度越小。（）

（3）物體的質量與加速度成反比。（）

（4）物體受到外力作用，立即產生加速度。（）

12、小明同學學習了牛頓運動定律后，自制了一個簡易加速度計。如圖，在輕桿的上端裝有轉軸，固定于豎直

放置的標有角度的木板上的。點，輕桿下端固定一個小球，桿可在豎直面內自由轉動。他利用這個加速度計來

測量校車的加速度，測量時他應讓板面豎直且與校車的運動方向（選填“垂直"或“平行”），已知

重力加速度大小為g當輕桿與豎直方向的夾角為6時，校車的加速度大小為。

解答題

13、如圖所示，質量勿=3kg的物體（視為質點）在平行斜面向下尸;9N的推力作用下，由靜止開始下滑。在

斜面某處撤掉推力后，又在水平面上運動1.2m后停在C點。已知斜面長度/=4m,傾角8=30。，物體與

斜面間和水平面間的動摩擦因數(shù)分別為〃1=今、求：

（1）外力未撤掉時物體斜面上運動的加速度；

（2）物體運動到/，處的速度；

（3）推力作用的距離及時間。

5

A

/777777777777777.

BC

14、如圖所示，水平地面上固定一傾角為37。的粗糙斜面，斜面某位置固定一垂直斜面的擋板，一質量為1kg

的物體，從離擋板距離為0.8m處的力點，以初速度lm/s沿斜面下滑，物體與擋板相撞1.0x1(T3s后，沿著斜

面上滑，設物體與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=08與擋板碰撞無機械能損失。sin37°=0.6,cos370=0.8,g=

10m/s2,求:

(1)物體與擋板碰撞前的速度大??；

(2)碰撞中，擋板對物體的平均作用力大小；

(3)物體與擋板碰撞后，沿斜面運動的時間。

15、如圖所示，水平地面上固定一傾角為37。的粗糙斜面，斜面某位置固定一垂直斜面的擋板，一質量為1kg

的物體，從離擋板距離為0.8m處的/點，以初速度lm/s沿斜面下滑，物體與擋板相撞1.0x10-3$后，沿著斜

面上滑，設物體與斜面間的動摩擦因數(shù)〃=08與擋板碰撞無機械能損失。sin37°=0.6,cos370=0.8,g=

10m/s2,求：

(1)物體與擋板碰撞前的速度大??；

(2)碰撞中，擋板對物體的平均作用力大小；

(3)物體與擋板碰撞后，沿斜面運動的時間。

6

A

37°

16、如圖甲所示,在粗糙的水平地面卜有一足夠長的木板A木板的最左端有一個小物塊及小物塊力受一個

外力的作用，兩個物體開始運動，已知物塊力和木板8的質量都為1千克，物塊力和木板8之間的動摩擦因數(shù)

為〃1=0.4,8與地面的動摩擦因數(shù)為〃2=0L設物體所受最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，物塊月運動的戶-

x函數(shù)關系如圖乙所示，重力加速度g取lOm/s?。求：

(1)根據(jù)圖象得出物塊4在2米前后加速度力和%分別為多大？

(2)當外力晶至少為多少可以使物塊力相對于木板〃運動？

(3)物塊力在運動前2米的過程中所加的外力F】為多少？運動了2米之后，作用于物塊力上的外力尸2又為多

少？

A

甲

實驗題

17、在“探究作用力與反作用力的關系”實驗中，某同學將兩個力傳感器按如圖甲方式對拉，其中一只系在墻

上，另一只握在手中，在計算機屏上顯示出力，如圖乙所示。

7

⑴橫坐標代表的物理量是

⑵由圖可得到的實驗結論是_______（填字母）。

A.兩力傳感器間的作用力與反作用力大小相等

B.兩力傳感器間的作用力與反作用力方向相反

C.兩力傳感器間的作用力與反作用力同時變化

D.兩力傳感器間的作用力與反作用力作用在同一物體上

18、2020年12月8日，中尼兩國聯(lián)合宣布珠穆朗瑪峰的最新高程為8848.86米。在此次珠峰高程測量中，采

用的一種方法是通過航空重力儀測量重力加速度，從而間接測量海拔高度。我?！罢\勤立達”興趣小組受此啟

發(fā)設計了如下實驗來測量渝北校區(qū)所在地的重力加速度大小。已無|5訪53。=0.8、cos53°=0.6,sin37°=

0.6.cos37°=0.8,實驗步驟如下：

圖1

a如圖1所示，選擇合適高度的墊塊，使長木板的傾角為53。；

8

〃在長木板上某處自由釋放小物塊，測量小物塊距長木板底端的距離x和小物塊在長木板上的運動時間￡；

。.改變釋放位置，得到多組“、￡數(shù)據(jù)，作出;一￡圖像，據(jù)此求得小物塊下滑的加速度為4.90m/s2；

“調節(jié)墊塊，改變長木板的傾角，重復上述步驟“

回答下列問題：

⑴當長木板的傾角為37。時，作出的圖像如圖2所示，則此時小物塊下滑的加速度Q=m/s2；（保留3位

小數(shù)）

⑵小物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)〃=；

⑶依據(jù)上述數(shù)據(jù)，可知我校渝北校區(qū)所在地的重力加速度9=m/s2；（保留3位有效數(shù)字j

⑷某同學認為圖像中圖線與時間軸圍成的面積表示小物塊在時間￡內的位移大小。該觀點是否正確？

（）

A.正確B.錯誤C.無法判斷

19、某同學制作了一個“豎直加速度測量儀”可以用來測量豎直上下電梯運行時的加速度，其構造如圖所示。

把一杈輕彈簧上端固定，下端懸吊90g重物時，彈簧下端的指針指在木板刻度為。的位置，現(xiàn)把懸吊100g重

物時指針位置的刻度標記為0,以后該重物就固定在彈簧上，和小木板上的刻度構成了一個“豎直加速度測量

儀”。若當?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,測得0和C點的距離為lcc,則該彈簧的勁度系數(shù)為N/mo

某時刻觀察到該100g重物下降1cm,則此時電梯加速度方向為（填"豎直向上”或“豎直向下”）

大小為m/s2o

9

o

G

20、某實驗小組利用圖示裝置來測定滑塊與桌面間的動摩擦因數(shù)，具體實驗步驟如下

光電門

①首先用游標卡尺測量出遮光片寬度為孔然后將遮光片固定在滑塊上；

②如圖所示，將滑塊置于桌面上左端力處，與桌面平行的細繩跨過定滑輪分別與滑塊和重物連接，保持滑塊靜

止，測量重物離地面的高度力；

③在距滑塊力處固定一個光電門，滑塊由靜止釋放后開始運動并最終停在木板上的。點（未與滑輪碰撞），記

下數(shù)字毫秒計測出遮光片經過光電門所用的時間；并用毫米刻度尺測量出。、A間的距離s；（已知重力加速度

為g）。請完成以下問題：

⑴若游標卡尺讀數(shù)如圖所示，則遮光片寬度d=cm；

（2）某次實驗中數(shù)字毫秒計的示數(shù)為則滑塊和桌面的動摩擦因數(shù)為（用aS,h,2、g表示）

⑶本實驗在獲得小車通過光電門的瞬時速度時存在誤差，測量的速度值（填“大于”"等于"或"小

10

于”）遮光片中心通過光電門時的瞬時速度的真實值。

11

（文末答案）歷年高考物理力學牛頓運動定律_032參考答案

1、答案：B

解析

AB.由勻變速直線運動規(guī)律可得

v2-VQ=2ax

整理得

v2=2a-x+Vo

對比圖線可知，斜率為

1002

2al=--m/s2

解得物塊做勻減速直線運動的加速度大小為

sj=10m/s

減速到零的時間為

Qi

故0~1s內物塊做勻減速運動，在f=ls時刻恒力/反向，A錯誤，B正確；

CD.物塊減速到零后做勻加速直線運動的加速度大小滿足

642

2a2=7^-Fm/s

解得

az=4m/s

兩過程據(jù)牛頓第二定律分別可得

12

F+f-mai

F-f=ma2

聯(lián)立兩式解得

A=7N.f=3N

則動摩擦因數(shù)為

H=—=0.3

mg

CD錯誤。

故選Bo

2、答案：C

解析

ABD.由于物塊的速度大于傳送帶的速度,所以物塊相對傳送帶向上運動，物塊受重力和沿斜面向下的滑動摩

擦力，沿斜面方向有根據(jù)牛頓第二定律

峻in8+/j/nffcos0-mat

代入數(shù)據(jù)解得

a尸10m/s

方向沿斜面向下。

設物體減速到傳送帶速度需要的時間為"有

巧一W“

----------=0.6s

一為

由十物體所受重力沿斜面方向的分力大十滑動摩擦力，因此物體相對傳送帶向下運動，受到的滑動摩擦力沿斜

13

面向上，沿斜面方向根據(jù)牛頓第二定律有

儂sin9-fjmgcQs0=ma-

代入數(shù)據(jù)解得：

a^=2m/sJ

方向沿斜面向下；最后減速到速度為零的時間為

Vi

t2=^=1S

故小物塊向上運動的時間為1.6s。故ABD錯誤。

C.小物塊向上滑行的最遠距離為

v4-vVi2+82

x=-r--2ti+歹功=^―x0.6+-x1m=4m

乙乙乙乙

故C正確。

故選C。

3、答案：C

解析

根據(jù)牛頓第二定律得

F合

a=—

m

則有

F-47ng=ma

F=0.3x5xl0+2x5=25N

14

故選c。

4、答案：C

解析

A.牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許測出了引力常量GA錯誤；

8.萬有引力表達式尸=6誓，只適用于質點之間的相互作用，當r趨近于零時，萬有引力定律不再適用，B

錯誤：

C.在由開普勒第三定律得出的表達式今=上中，々是一個與中心天體有關的常量，C正確；

D.兩物體間的萬有引力總是大小相等、方向相反，是一對作用力與反作用力，D錯誤。

故選C。

5、答案：AC

解析

A.物體做平拋運動的物體，過程中只受重力，由牛頓第二定律可得加速度為g,A正確；

B.由水平位移公式

x=vot

豎直方向的位移為

h=^-at2

聯(lián)立可得

15

故可知，平拋運動的水平位移與初速度和拋出點高度均有關系；B錯誤；

C.由運動的合成與分解可知，平拋運動水平方向不受力，故水平方向做勻速直線運動，故平拋運動任一時刻

的速度沿水平方向上的分量都相同，C正確；

D.由豎直方向的位移公式可知，平拋運動的時間由拋出點高度決定，D錯誤。

故選AC。

6、答案：AB

解析

A.若小車向左減速，加速度方向向右，若小球所受拉力和重力的合力產生的加速度與小車的加速度相同，則N

為零，A正確；

B.若小車向左加速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力產生的加速度與小車的加速度相同，則

拉力7為零，B正確；

C.若小車向右加速，加速度方向向右，若小球所受的拉力和重力的合力產生的加速度與小車的加速度相同，則

此時N為零，C錯誤；

D.若小車向右減速，加速度方向向左，若小球所受支持力和重力的合力產生的加速度與小車的加速度相同，則

拉力T為零，D錯誤。

故選AB。

7、答案：BCD

解析

16

AB,根據(jù)動能定理

△Fk=尸合＞

故圖像的斜率代表了物體受到的合力，有

mg+f=12

mg-f=8

解得

m=lkg,/=2N

A選項錯誤，B選項正確；

D.根據(jù)圖像可知初動能為72J,回到起點的動能為48J,損失的機械能即為24J,D正確；

C.設初速度為物則

1

-mv29=E=72J

乙0k

代入得到

v0=12m/s

設上升加速度為刈時間為。，上升位移為X則

Tn%=12

v0=

1.2

%=”也

解得

口=Is,x=6m

17

設下降加速度為效時間為以則

ma2=8

1

x=^at

乙22

解得

瓜

12=VS

所以總時間t有

2+V6

t=匕+=--2----S

C正確；

故選BCDo

8、答案：BD

解析

A.根據(jù)題圖結合題意可知，上滑過程滑塊位移為S。時動能為部0,位移為時恒力/撤去，此時動能為

之后滑塊在重力沿斜面向下的分力和摩擦力作用下做減速運動，位移為Us。時動能減為瓦。，可得滑塊上升過程

中的最大位移為磊So,則滑塊上升的最大高度為

2781

H=-sosin0=-so

故A錯誤；

B.從撤去恒力至滑塊上升到最高點的過程由動能定理有

SSS

~mg（/2而7s0~可90卜\me-png（/2丁70-丁90）\cos0=O--9Fk0

18

滑塊從最高點下滑到斜面底端的過程中有

272727Fk0

—mgsosinO--nmgsocos0=

聯(lián)立解得

1

故B正確；

C.根據(jù)a-s圖象斜率的絕對值表示滑塊所受合外力大小可知，下滑過程有

27310

mgsinO-nmgcosO=-^7-?rz—

ZDZ/SQ

受恒力〃沿斜面上滑過程有

EQ

V-mgsind-^mgcosO=——

so

聯(lián)立解得

昨洶

So

故C錯誤；

D.整個過程中因摩擦產生的熱量為

27108Fk0

Q=2〃mgcos6x-s=

X.v0O

故D正確。

故選BDo

9、答案：0.62

解析

19

⑴力E的表達式

Fi=20-20t

A、B分離時二者沒有相互作用力，但二者加速度大小相等，根據(jù)加速度相等可得

旦=包

師一如

聯(lián)立并代入數(shù)值可得

t=0.6s

⑵當E=0.6s時

吊=20-20t=8N

二者一起加速運動，取整體為研究對象，由牛頓第二定律可得

&+Fz=5A+如）。

代入數(shù)值可得

a=2m/s2

10s答案：2088

解析

[1]物塊和鐵箱保持靜止，則一起向右勻加速，設加速度為W鐵箱對物塊的支持力為此對物塊受力分析，豎

直方向根據(jù)平衡條件

gN=mg

水平方向，根據(jù)牛頓第二定律

N=ma

聯(lián)立解得

20

Q=20m/s2,N=20N

根據(jù)牛頓第三定律可知，物塊對鐵箱壓力的大小為20N。

[2]把物塊和鐵箱看成整體，水平方向，根據(jù)牛頓第二定律

產一〃i(M+m)g=(M+rn)a

代入數(shù)據(jù)解得

F=88N

11、答案：正確錯誤錯誤正確

解析

(1)[1]由牛頓第二定律

F=ma

可知物體加速度的方向一定與合外力方向相同，故正確；

(2)[2]只有當合外力一定時，質量越大的物體，加速度越小，故錯誤；

(3)[3]只有當合外力一定時，物體的質量與加速度成反比，故錯誤；

(4)[4]由牛頓第二定律知：物體受到外力作用，立即產生加速度。

12、答案：平行gtanO

解析

⑴⑵由加速度原理知，小車加速度在水平方向，則板面與校車運動方向平行，當輕桿與豎直方向的夾角為e時,

受力分析如圖

21

o

由平衡條件知，小球不上下移動，即豎直方向合力為0,則有

F，

----=tan。

mg

由牛頓第二定律知

F'=ma

解得

a=gtan。

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

J

解析

(1)外力未撤掉時物體斜面上運動的加速度大小為班根據(jù)牛頓第二定律可得

F+zngsin30°-417ngeos30°=max

解得

%=3m/s2

方向沿斜面向下；

(2)物體在水平面上運動的加速度大小為

N2mg

a=------=5m/s2

2m

根據(jù)速度-位移關系可得

22

vj=2a2x

解得

vR=2V3m/s

(3)物體在斜面上運動時，重力沿斜面向下的分力

mgsin300-1.5N

摩擦力大小為

f=〃imgcos300=1.5N

所以云掉推力以后物體勻速運動，則撤去推力時物體的速度大小為

v=vB=2V3m/s

推力作用的距離為

V2

s=--=2m

2al

經過的時間為

v2V3

t=—=—T—S

Q13

14、答案：⑴Vi=0.6m/s；(2)F=1206N；(3)

解析

(1)設物體沿斜面下滑的加速度大小為由,碰撞擋板前的速度為內,根據(jù)牛頓第二定律有

mgs\n37°-〃mgcos37°=mav

得

23

=—0.4m/s2

根據(jù)運動學公式有

vl-VQ=2a^x

解得

%=0.6m/s

(2)設物體反彈后的速度方向為正方向，擋板對小球的平均作用力大小為夕根據(jù)動量定理有

Ft—mgsin37°t=mv1—(一m%)

解得

F=1206N

(3)分析可知，物體沿斜面向上做勻減速直線運動，設物體沿斜面上滑的加速度大小為。2,運動的時間為匕

由牛頓第二定律有

〃77igcos37°+mgsin37°=ma2

2

a2=12.4m/s

根據(jù)運動學公式

0=%-a2t'

解得

小船

由〃。＞mgs\n37°,物體沿斜面運動的時間為

mgcos37oZ

15、答案：⑴%=0.6m/s；(2)F=1206N；(3)

24

解析

(1)設物體沿斜面下滑的加速度大小為由,碰撞擋板前的速度為根據(jù)牛頓第二定律有

mgsin37°-〃mgcos37°=max

得

2

ar=-0.4m/s

根據(jù)運動學公式有

vf—VQ=2axx

解得

巧=0.6m/s

(2)設物體反彈后的速度方向為正方向，擋板對小球的平均作用力大小為E根據(jù)動量定理有

Ft-zngsin37°t=機巧-(一機巧)

解得

F=1206N

(3)分析可知，物體沿斜面向上做勻減速直線運動，設物體沿斜面上滑的加速度大小為生，運動的時間為匕

由牛頓第二定律有

〃mgcos37°+mgsin37°=ma2

2

a2=12.4m/s

根據(jù)運動學公式

0=Vi-a2t'

解得

25

八一

由卬?igcos37。＞mgs\n37°,物體沿斜面運動的時間為^s.

oZ

16、答案：⑴lm/s2；4m/s2；(2)6N；(3)4N；8N

解析

(1)由圖像可知：前2m內對力有

2

v=2axx

得出

?i=lm/s2

2m后，對力有

2

%2-%=2azx

2

a2=4m/s

(2)對8受力分析有

417ng-〃22mg=maG

外力尸使A在8上的臨界加速度為

2

a0=2m/s

外力F對/〃整體有

F。一4?2mg=2ma0

FQ=6N

*A]?F

26

(3)運動前2m

2

%=lm/s<cz0

可知然一起勻加速運動

對/國整體有

&-422mg—2ma1

F[=4N

運動2m后對月有

2

a2=4m/s>a0

則2m后被兩個物體開始相對運動

對力有

F2—Nimg=ma2

F2—8N

17、答案：時間ABC

解析

考查牛頓第三定律探究實驗。

(1)[1]由題可知，圖乙表示的是力傳感器上的作用力隨時間變化的美系，所以橫坐標代表的物理量是時間，

縱坐標代表的物理量是力；

(2)[2]從圖乙可以看出作用力與反作用力大小相等，方向相反，同時產生，同時變化，且作用在不同的物體

上，故A、B、C正確，D錯誤。故選ABC。

18、答案：1.958m/s20.5或0.509.79m/s2B

27

解析

小物塊在斜面上做勻加速直線運動有