歷年高考物理力學(xué)牛頓運動定律知識集錦(試題附答案)

（文末答案）歷年高考物理力學(xué)牛頓運動定律知識集錦

單選題

1、重慶由于其良好的生態(tài)環(huán)境和有利的地理位置，是鳥類的好居處。如圖所示，質(zhì)量為勿的鴿子，沿著與水

平方向成15。角、斜向右上方的方向以大小為。的速度勻速飛行，重力加速度大小為《下列說法正確的是

)

A.鴿子處于失重狀態(tài)B.空氣對鴿子的作用力大于mg

C.空氣對鴿子的作用力的功率為mguD.鴿子克服自身的重力的功率為mg“sinl5。

2、將傾角為6的足夠長的斜面體放在粗糙的水平地面上，現(xiàn)有一帶固定支架的滑塊正沿斜面加速下滑。支架

上用紐線懸掛質(zhì)量為/〃的小球達到穩(wěn)定（與滑塊相對靜止）后，懸線的方向與豎直方向的夾角為圓如圖所示,

已知斜面體始終保持靜止，重力加速度為g若戶8,則下列說法正確的是（）

A.小球、滑塊的加速度為gsinO,斜面體的上表面粗糙

B.小球、滑塊的加速度為gtanO,斜面體的上表面光滑

C.地面對斜面體的摩擦力水平向右

D.地面對斜面體的摩擦力水平向左

3、如圖甲所示，物塊的質(zhì)量勿=lkg,初速度-°=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，某時刻恒力廠突然反向，大小不變，則整個過程中物塊速度的平方隨位置坐標(biāo)變化的關(guān)系圖象

如圖乙所示（取g=10m/s「），則下列說法正確的是（）

A.CH5s內(nèi)物塊做勻減速運動

B.在31s時刻恒力”反向

C.恒力廠大小為10N

D.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4

4、如圖所示，質(zhì)量M=8kg的小車放在水平光滑的平面上，在小車左端加一水平推力F=8N。當(dāng)小車向右運

動的速度達到3m/s時，在小車前端輕輕地放上一個大小不計、質(zhì)量為m=2kg的小物塊，小物塊與小車間的

動摩擦因數(shù)4=02小車足夠長。求：經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度？（）

/〃〃////〃〃/〃///〃///〃///〃//〃

A.0.5sB.IsC.1.5sD.2s

多選題

5、如圖所示，在水平上運動的箱子內(nèi)，用輕繩/心、力在。點懸掛質(zhì)量為2kg的重物，輕繩/以力與車頂部

夾角分別為30。、60。。在箱子沿水平勻變速運動過程中，為保持重物懸掛點。位置相對箱子不動（重力加速度

為&）,則箱子運動的最大加速度為（）

2

A.郛.粵C.苧D.VSg

6、如圖所示，質(zhì)量mlOOkg的重物，在大小Z7=1.25xlO'N、方向豎直向上的拉力作用下，由靜止開始加速上

升，不計空氣阻力，10m/s2,則（）

A,重物上升的加速度大小為12.5m/s2

B.重物上升的加速度大小為2.5m/s：

C.運動2s時速度大小為25m/s

D.運動2s時速度大小為5m/s

7、關(guān)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〃招■的勻變速曲線運動

B.物體落地時的水平位移與拋出點的高度無關(guān)

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

8、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(shè)斜面對小球的支持力為細繩對小球的拉力為歷，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是（）

3

的加速度大小為m/s2o

解答題

13、如圖所示，滑板青爭止在水平軌道上，質(zhì)量勿=2kg,板長￡=0.6m,左端力點到軌道上8點距離6m,

滑板與軌道間的動摩擦因數(shù)0.2?，F(xiàn)對滑板施加水平向右的推力ION,作用一段時間后撤去，滑板右端

恰能到達/，點，求：

(1)推力尸作用的時間；

(2)推力〃的最大功率。

14、如圖甲所示，傳送帶以北二10F/S的速度逆時針轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量m=10kg的物體(可視為質(zhì)點)以水平向

右的速度u沖上傳送帶。從物體沖上傳送帶開始，物體在0~2s內(nèi)受到與物體運動方向相反的水平恒力作用，

2?4s將水平外力反向，大小不變，物體的對地速度與時間的關(guān)系圖象如圖乙所示，取0=10m/s2。求?傳送

帶與物體之間的動摩擦因數(shù)；

圖甲圖乙

15、如圖所示，質(zhì)量勿=3kg的物體(視為質(zhì)點)在平行斜面向下/^9N的推力作用下，由靜止開始下滑。在

斜面其處撤掉推力后，又在水平面上運動1.2m后停在C點。已知斜面長度￡=4m,傾角6=30。，物體與

斜面間和水平面間的動摩擦因數(shù)分別為%=日、侔=05求：

(1)外力未撤掉時物體斜面上運動的加速度；

5

(2)物體運動到8處的速度；

(3)推力作用的距離及時間。

16、如圖甲所示，傾角々二37。的光滑斜面固定在水平地面上，斜面長A偽二3m,斜面底端力處有一質(zhì)量加二

1kg的小滑塊，在平行于斜面向上的力〃作用下由靜止開始運動。已知〃隨位移s(以月為起點)變化的關(guān)系

如圖乙所示，以水平地面為零重力勢能面(g取10m/slsin37°=0.6,cos37°=0.8)<>求：

(1)小滑塊在通過前1m位移過程中的加速度；

(2)小滑塊通過第2m位移所用的時間；

(3)小滑塊在位移s=lm處時的機械能；

(4)在圖丙上畫出小滑塊的機械能￡隨位移s(0這sW3m)變化的大致圖線。

實驗題

17、某同學(xué)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(gòu)造如圖所示。

把一根輕彈簧上端固定，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(biāo)記為0,以后該重物就固定在彈簧上，和小木板上的刻度構(gòu)成了一個“豎直加速度測量

儀”。若當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2,測得0和。點的距離為1cm,則該彈簧的勁度系數(shù)為N/m。

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

大小為ni/s2o

6

o

G

18、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(biāo)卡尺測量出遮光片寬度為d;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(jīng)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(biāo)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

7

于”）遮光片中心通過光電門時的瞬時速度的真實值。

19、⑴智能手機中有一個加速度傳感器，在軟件的驅(qū)動下，能夠探測手機加速度的實時變化，并以圖像形式顯

示出吳，如圖（a）所示。某學(xué)生利用如圖（b）所示的實驗裝置來探究“當(dāng)小車及手機總質(zhì)量M不變的情況下、

小車加速度a與拉力〃的關(guān)系”。

野?1機小車

滑輪漏—導(dǎo)軌

I

沙桶e

(b)

按照圖示安裝好實驗裝置，把手機固定在小車上

A.掛上沙桶，點擊手機軟件開始按鈕，釋放小車，待小車停下?點擊手機軟件停止按鈕，讀出小車做勻加速運

動的加速度a

B.調(diào)節(jié)導(dǎo)軌的傾角，使得輕推小車后，小車能沿著導(dǎo)軌向下勻速運動

C.取下細繩和沙桶。測量沙子和桶的質(zhì)量仇改變沙子的質(zhì)量，重新掛上細繩和沙桶。進行多次實驗正確的

實驗步驟是________

⑵某一次實驗得到如圖（c）所示的圖像。開始計時1s后釋放小車，由圖像可知，小車在繩子拉力作用下做勻

加速運動的加速度為m/s2,由此可以推斷出實驗桌面距離地面高度至少為m。（結(jié)果保留兩

位有效數(shù)字）

8

⑶下列說法正確的是_________

A.圖線中1點表示剛好碰到彈簧此時速度最大

B.圖線中8點表示彈力剛好等于拉力，此時加速度為0,此時小車速度最大

C.圖線中。點表示彈簧壓縮量最大，此時加速度最大，速度也最大

D.圖線中。點對應(yīng)的彈簧的彈力約為6mg

20、某同學(xué)用如圖所示的裝置測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋麑晌飰KA和B用輕質(zhì)細繩連接并跨過輕質(zhì)定滑輪，

B下端連接紙帶，紙帶穿過固定的打點計時器。用天平測出A、B兩物塊的質(zhì)量如=300g、^=lC0g,如從高處

由靜止開始下落，期拖著的紙帶打出一系列的點，對紙帶上的點跡進行測量，即可測定重力加速度。圖中給出

的是實驗中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，計數(shù)點間的距離

如圖所示。已知打點計時器計時周期為T,=0.02s,貝IJ：

⑴根據(jù)紙帶求出物體經(jīng)過5號計數(shù)點時的瞬時速度々m/s,物體運動的加速度年m/s-；（結(jié)果

9

保留二位有效數(shù)字）

⑵用力表示物塊A下落的高度，/表示物塊A下落力時的速度，若某同學(xué)作出9一八圖象如圖所示，利用此圖

2

象可求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萺m/se

10

(文末答案)歷年高考物理力學(xué)牛頓運動定律_01A參考答案

1、答案：D

解析

A.由鴿子勻速飛行可知，鴿子所受合外力為0,A錯誤；

B.由共點力平衡條件可知，空氣對鴿子的作用力等于mg,B錯誤；

C.空氣對鴿子的作用力豎直向上，所以空氣對鴿子的作用力的功率為mg〃cos75。，C錯誤；

D.鴿子克服自身的重力的功率為

P=-P重力

由力的功率表達式

P重力=mgvcos(15°+90°)

聯(lián)立解得

P=mgvsinl50

D正確。

故選Do

2、答案：D

解析

AB.小球受到沿繩的拉力和豎直向下的重力，合力平行斜面向下，滿足

F=mgsin3=ma

可得加速度

a=gsinO

11

故斜面一定是光滑的，故AB錯誤；

CD.對整個系統(tǒng)，水平方向有向左的加速度，水平方向有向左的合外力，則地面對斜面體的摩擦力水平向左,

故C錯誤，D正確。

故選D。

3、答案：B

解析

AB.由勻變速直線運動規(guī)律可得

v2—va=2ax

整理得

2

v=2a-x+VQ

對比圖線可知，斜率為

100

2al=--m/s-9

解得物塊做勻減速直線運動的加速度大小為

a,=10m/sJ

減速到零的時間為

-%=1s

故0~ls內(nèi)物塊做勻減速運動，在時刻恒力少反向，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

64?，

13^5m/G

12

解得

c^=4m/sJ

兩過程據(jù)牛頓第二定律分別可得

F+f-mat

F-f-ma2

聯(lián)立兩式解得

A=7N,f=3N

則動摩擦因數(shù)為

ju=—=0.3

mg

CD錯誤。

故選Bo

4、答案：D

解析

小物塊放到小車上后，根據(jù)題意，對小物塊由牛頓第二定律得

=maA

對小車由牛頓第二定律得

F-ymg=Ma2

設(shè)經(jīng)過時間亡兩者速度相等，根據(jù)速度與時間的關(guān)系式有

3+a2t=axt

13

解得

t=2s

故ABC錯誤D正確.

故選D。

5、答案：BD

解析

當(dāng)箱二加速度向左時，當(dāng)加速度完全由繩。力的拉力提供時，水平方向

TAOCOS300—ma

豎直方向

7^osin30=mg

聯(lián)立解得最大加速度

a=V3(/

當(dāng)箱工加速度向右時，當(dāng)加速度完全由繩。8拉力提供時，豎直方向

7^osin60°=mg

水平方向

品0cos600=ma'

聯(lián)立解得最大加速度

,V3

°F

故BD正確，AC錯誤。

14

故選BDO

6、答案：BD

解析

由牛頓第二定律有

F—mg=ma

得

a=2.5m/s2

由勻變速直線運動規(guī)律有

v=at

得

v-5m/s

故BD正確，AC錯誤。

故選BD0

7、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=vQt

豎直方向的位移為

15

%=Jg產(chǎn)

聯(lián)立可得

2h

x=v0一

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(guān)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。

8、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(chǎn)生的加速度與小車的加運度相同，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(chǎn)生的加速度與小車的加速度相同，則

拉力T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(chǎn)牛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(chǎn)生的加速度與小車的加速度相同，則

拉力T為零，D錯誤。

16

故選ABo

9、答案：0.43

解析

⑴貨箱在摩擦力的作用下加速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得

f=ma=fnng

又

v=at

代入數(shù)據(jù)，解得

〃=0.4

⑵根據(jù)摩擦力產(chǎn)生熱量的公式，即

Q=

又

△x=%傳一”貨箱

代入數(shù)據(jù)，解得

Ax=0.5m

故可得因摩擦產(chǎn)生的熱量為

Q=3J

17

10、答案：16.25m

解析

物體受到四個力的作用，如圖所示，建立直角坐標(biāo)系并分解力凡

根據(jù)牛頓第二定律，x、y兩個方向分別列方程

氏。S0-Ft-ma

代in8+Fx-G=0

R為水平面對物體的支持力，即物體與水平面之間的彈力，故摩擦力

聯(lián)立方程，解得

a=1.3m/s‘

由運動學(xué)公式得5s內(nèi)物體的位移

1.3x5m=16.25m

22

1K答案：等于零豎直向下

解析

18

略

12、答案：0.62

解析

川力Q的表達式

0=20-20C

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

互=之

聯(lián)立并代入數(shù)值可得

t=0.6s

[2]當(dāng)，=0.6s時

&=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

&+尸2=(mA+mo)a

代入數(shù)值可得

a=2m/s2

13、答案：⑴1.2s；(2)36W

解析

(1)在外力〃作用下，根據(jù)牛頓第二定律可知

F-即g=ma!

19

解得

ai=3m/sJ

經(jīng)歷的時間為t,則

v=art

通過的位移為

V2

Q布

撤去外力后的加速度大小為

a2=^=2m/s2

m

減速通過的位移為

V2

上=布

乂因

X/+x：=x-L

聯(lián)立解得

t=1.2s

v=3.6m/s

(2)推力的最大功率

P=A=10x3.6W=36W

14、答案：〃=0.3

20

解析

由圖像可知0?2s內(nèi)物體做勻減速直線運動，加速度大小為

A%22

Qi=-=-ym/s=5m/s

由牛頓第二定律有

/+F=ma2

2?4s內(nèi)物體做勻加速直線運動，加速度大小為

22

a2==-m/s=lm/s

由牛頓第二定律有

f—F=ma2

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得

f=30N

又

f="ng

解得

u=0.3

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

?5

解析

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

F+7ngsin30°—〃imgcos30°=max

21

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

g=*=5m/s2

m

根據(jù)速度-位移關(guān)系可得

Vg=2a2x

解得

vB=2Mm/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=〃imgcos30。=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(jīng)過的時間為

22

v2V3

t=—=—T—S

由3

16、答案：⑴6m*；(2)(3)12J；(4)

解析

(1)在通過前1m位移的過程中，運用牛頓第二定律，有

F—mqsina=ma

a=――gsinTIS

m"ai=——10x0.6=6/'

(2)對于前l(fā)m位移的過程，有

v2=2QSI

u—y2ciS]—y/2x6x1—2V3rn/s

對于第2m位移的過程，有r=6N.mgsina=6N,所以小滑塊所受合為為零，小滑塊作勻速運動

所以小滑塊通過第2m位移所用的時間為

O

(3)小滑塊在位移5=1m處時

2

Ek=如講=|x1x(2>/3)=6J

Ep=mgssina=1x10x1x0.6=6J

E=&aEp=12)

23

(4)如圖

17、答案：10豎直向上1.0

解析

[1]根據(jù)胡克定律「二〃△無可得

F[\mg(100-90)X10-3X10

kN/m=lON/m

△xAx1xIO-2

[2]重物下降，說明彈簧伸長,彈力增大，此時電梯加速度方向豎直向上；

網(wǎng)此時彈簧的彈力大小為

F=mg+kXx'=0.1x10+10x0.01N=1.1N

根據(jù)牛頓第二定律有

F-mg=ma

代入數(shù)據(jù)解得

a=1.0m/s2

0180荻餐小于

18、答案:

解析

游標(biāo)卡尺可先以毫米為單位讀數(shù)，游標(biāo)尺的零刻度超過主尺上1mm處，因此整數(shù)部分為1mm,游標(biāo)尺

上第16格(標(biāo)注8的位置)與主尺上某格對齊，因止匕小數(shù)部分為0.05乂16mm-0.80mm,因此讀數(shù)為

24

l+0.80mm=1.80mm=0.180cmo

⑵[2]由題意可知，滑塊先做勻加速直線運動(此過程位移為h,初速度為零)后做勻減速直線運動(此過程位

移為s-h,末速度為零)；而且勻減速運動加速度為

Q二

且

0—v2=-2a(s—h)

速度/由光電門測出

d

v=—

zlr

聯(lián)立各式可得

d2

“2g(s-

⑶網(wǎng)由運動學(xué)規(guī)律可知

-dvv

v———=——t<—x

422

所以測量值小于真實值。

19、答案：BAC0.200.90BD

解析

(1)國實驗時，首先要平衡摩擦力，使導(dǎo)軌傾斜一個角度，輕推小車做勻速運動，然后掛上沙橘，點擊手機

軟件開始按鈕，釋放小車，待小車停下，點擊手機軟件停止按鈕，讀出小車做勻加速運動的加速度況在改變

沙子和桶的質(zhì)量加重復(fù)進行，所以步驟是BAC。

(2)[2]根據(jù)圖