高三名校物理試題（第03期）03 牛頓運動定律（解析版）含解析

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精全國新課標(biāo)Ⅰ卷有其特定的命題模板，無論是命題題型、考點分布、模型情景等,還是命題思路和發(fā)展趨向方面都不同于其他省市的地方卷。為了給新課標(biāo)全國卷考區(qū)廣大師生提供一套專屬自己的復(fù)習(xí)備考資料，物理解析團隊的名校名師們精心編寫了本系列資料。本資料以全國新課標(biāo)Ⅰ卷考區(qū)的最新名校試題為主，借鑒并吸收了其他省市最新模擬題中對全國新課標(biāo)Ⅰ卷考區(qū)具有借鑒價值的典型題，優(yōu)化組合，合理編排，極限命制.備注:新課標(biāo)Ⅰ卷專版所選試題和新課標(biāo)Ⅱ卷專版所選試題不重復(fù),歡迎同時下載使用。專題3牛頓運動定律(解析版）一、單項選擇題：1?！?014·湖南五市十校聯(lián)考】如圖甲所示,一輕桿一端固定在O點,另一端固定一小球，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運動。小球運動到最高點時，桿與小球間彈力大小為N，小球在最高點的速度大小為v，N－圖像如乙圖所示。下列說法正確的是（)A、當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮锽、小球的質(zhì)量為C、時,桿對小球彈力方向向上D、若，則桿對小球彈力大小為2?！?014·湖南五市十校聯(lián)考】如圖所示，質(zhì)量為M=5kg的箱子B置于光滑水平面上，箱子底板上放一質(zhì)量為m2=1kg的物體C，質(zhì)量為m1=2kg的物體A經(jīng)跨過定滑輪的輕繩與箱子B相連，在A加速下落的過程中，C與箱子B始終保持相對靜止。不計定滑輪的質(zhì)量和一切阻力，取g=10m/s2，下列不正確的是（）A．物體A處于失重狀態(tài)B．物體A的加速度大小為2。5m/s2C．物體C對箱子B的靜摩擦力大小為2.5ND．輕繩對定滑輪的作用力大小為30N3.【2014·湖南四縣一中高三11月聯(lián)考】如圖所示，在粗糙水平板上放一個物體，使水平板和物體一起在豎直平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動,ab為水平直徑，cd為豎直直徑,在運動過程中木板始終保持水平，物塊相對木板始終靜止，則：（）A．物塊始終受到三個力作用B．只有在a、b、c、d四點，物塊受到合外力才指向圓心C．從a到b,物體所受的摩擦力先增大后減小D．從b到a，物塊處于超重狀態(tài)4?！?014·西工大附中第一次適應(yīng)性訓(xùn)練】關(guān)于物理學(xué)的研究方法，以下說法錯誤的是A．伽利略開創(chuàng)了運用邏輯推理和實驗相結(jié)合進行科學(xué)研究的方法B．卡文迪許在利用扭秤實驗裝置測量萬有引力常量時，應(yīng)用了“放大法”C．電場強度是用比值法定義的，因而電場強度與電場力成正比，與試探電荷的電荷量成反比D．探究合力與分力的關(guān)系，用的是“等效替代”的方法考點：本題考查了物理學(xué)史、物理思想方法。5.【2014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】如圖所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一豎直向下的恒力F,則（)A.物塊可能勻速下滑B.物塊仍以加速度a勻加速下滑C。物塊將以小于a的加速度勻加速下滑D。物塊將以大于a的加速度勻加速下滑6.【2014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】如圖所示，甲、已兩人在冰面上“拔河"。兩人中間位置處有一分界線,約定先使對方過分界線者為贏.若繩子質(zhì)量不計,冰面可看成光滑，則下列說法正確的是()A。甲對繩的拉力與繩對甲的拉力是一對平衡力B.甲對繩的拉力與乙對繩的拉力是作用力與反作用力C.若乙收繩的速度比甲快,則乙能贏得“拔河”比賽的勝利D。若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利7.【2014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】用一根繩吊起金屬小桶,在桶的下部鉆兩個小孔A、B，當(dāng)桶內(nèi)盛滿水時，水從A、B孔噴出，如圖所示，當(dāng)剪斷繩，讓小桶自由下落,如果空氣阻力可以忽略，則在下落過程中 （）A．水繼續(xù)以相同速度噴出[ B．水將不再從小孔中噴出 C．水將以更大速度噴出 D．水將以較小速度噴出【答案】B

【解析】

試題分析：以小桶和水整體為研究對象，做自由落體運動，所以加速度為g,再以水為研究對象，因其加速度為g，所以水與水桶之間沒有力的作用，即水內(nèi)部及對桶側(cè)壁沒有壓強，所以下落過程中，水不會從小孔噴出，故只有選項B正確;

考點：牛頓第二定律及應(yīng)用

8。【2013·西安一中第一學(xué)期期末考試題】如圖所示，質(zhì)量不等的木塊A和B的質(zhì)量分別為m1和m2，置于水平面上,A、B與水平面間動摩擦因數(shù)相同。當(dāng)水平力F作用于左端A上，兩物體一起作勻加速運動時，A、B間作用力大小為F1.當(dāng)水平力F作用于右端B上，兩物體一起作勻加速運動時，A、B間作用力大小為F2，則（）源:]A。在兩次作用過程中，物體的加速度的大小相等B.在兩次作用過程中，F(xiàn)1+F2〈FC.在兩次作用過程中，F(xiàn)1+F2〉FD.在兩次作用過程中,9.【2014·山西高三四校聯(lián)考】如圖所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量分別為m和M（m：M=1：2）的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)相同，當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右加速運動時，彈簧的伸長量為x1；當(dāng)用同樣大小的力作用于A上且豎直加速提升兩物塊時,彈簧的伸長量為x2,則x1:x2等于A．1：1B．1:2C．2：1D．2：3【答案】B【解析】試題分析：第一種情況：根據(jù)牛頓定律對整體可得，對物體A得：，解得;第二種情況中:對整體可得，對B得，解得，所以x1：x2=1:2。選項B正確?？键c：此題考查整體法和隔離法及牛頓定律.10?！?014·太原五中12月高三月考】如圖所示，小木箱ABCD的質(zhì)量M=1.2kg，高L＝1.0m，其頂部離擋板E的距離h＝2.0m，木箱底部有一質(zhì)量m=0.8kg的小物體P.在豎直向上的恒力T作用下，木箱向上運動，為了防止木箱與擋板碰撞后停止運動時小物體與木箱頂部相撞.則拉力T的取值范圍為：A.0<T<30NB.0N〈T〈35NC。20N〈T<35ND.20N<T〈30N【答案】D

【解析】

試題分析:對木箱與物塊整體，由牛頓第二定律得：T－（M+m）g=（M+m)a①

當(dāng)木箱與擋板相碰時速度為②

物塊P與木箱頂部不相碰時的速度應(yīng)滿足：③

聯(lián)立①②③式得:代入已知數(shù)據(jù)得:T<30N

要使木箱向上運動：T〉(M+m)g=20N

所以T的取值范圍為:20N<T<30N，故選項D正確。

考點:牛頓第二定律運動學(xué)公式追及避碰問題

11?！?014·太原五中12月高三月考】三個完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同.現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖示方向分別作用在1和2上,用F/2的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運動，令a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，則:A。a1＞a2,a2＜a3 B.a1＝a2，a2＞a3C。a1＞a2，a2＞a3D。a1=a2=a3【答案】A

12?！?013·景德鎮(zhèn)高三第二次質(zhì)檢】如圖所示,光滑固定斜面C傾角為θ,質(zhì)量均為m的兩物塊A、B一起以某一初速沿斜面向上做勻減速直線運動。已知物塊A上表面是水平的,則在該減速運動過程中，下列說法正確的是A．物塊A受到B的摩擦力水平向左B．物塊B受到A的支持力做負(fù)功C．物塊B的機械能減少D．兩物塊A、B之間的摩擦力大小為mgsinθcosθ13.【2014·吉林一中高三11月月考】用牛頓第三定律判斷下列說法正確的是 （）[來源A．輪船的螺旋槳旋轉(zhuǎn)時，向后推水，水同時給螺旋槳一個反作用力，推動輪船前進B．發(fā)射火箭時，燃料點燃后噴出的氣體給空氣一個作用力，推動火箭前進C．馬拉車前進，只有馬對車的拉力大于車對馬的拉力時，車才能前進D．一個作用力和它的反作用力的合力為零14.【2014·吉林一中高三11月月考】如圖所示為一物體沿南北方向（規(guī)定向北為正方向）做直線運動的速度—時間圖象，由圖可知（)A．0—6s內(nèi)物體的運動方向不變B．3s末物體的加速度方向發(fā)生變化C．物體所受合外力的方向一直向南D．物體所受合外力的方向一直向北【答案】D

【解析】

二、多選題：15.【2014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】下列關(guān)于力和運動的說法中，正確的是 （)[來源 A．物體所受的合力為零,它的動量一定為零 B．物體所受的合外力不變，它的動量變化率不變 C．物體所受的合外力的沖量為零，它的動量變化一定為零 D．物體所受的合力外的做的功為零,它的動量變化一定為零16.【2014·吉安白鷺洲高三上學(xué)期期中考試】疊放在一起的A、B兩物體在水平力F的作用下，沿水平面以某一速度勻速運動,現(xiàn)突然將作用在B上的力F改為作用在A上，并保持大小和方向不變,如圖所示，則關(guān)于A、B的運動狀態(tài)可能為（）A．一起勻速運動B．一起加速運動C．A加速，B減速D．A加速，B勻速【答案】AC

【解析】

試題分析：據(jù)題意，拉力F作用在B上時做勻速運動，則有：；此時把F作用在A上,如果，則A物體做勻加速直線運動,A、B發(fā)生相對滑動,A物體作用在B物體上的摩擦力有：，則B物體做減速運動；如果，則A、B相對靜止，且A、B整體有：，則A、B一起勻速運動.故選項A、C正確?？键c：本題考查整體法與隔離法的應(yīng)用及物體平衡和牛頓第二定律。17.【2014·湖南五市十校聯(lián)考】如圖所示,質(zhì)量20kg的小物塊（可視為質(zhì)點)以速度4m/s水平向右進入轉(zhuǎn)送帶，傳送帶向左傳動、速率為3m/s，兩皮帶輪軸心間的距離是9m，已知小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0。1。對此,下列說法中正確是（）A.物體將從傳送帶的左邊離開B。特體將從傳送帶的右邊離開C.物塊離開傳送帶的速度為3m/sD.傳送帶對物塊先做負(fù)功、后一直做正功直至落下傳送帶18?！?014·西工大附中第一次適應(yīng)性訓(xùn)練】如圖甲所示，某人正通過定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處．滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計,貨物獲得的加速度a與繩子對貨物豎直向上的拉力T之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示．由圖可以判斷A．圖線與縱軸的交點M的值aM＝－gB．圖線與橫軸的交點N的值TN＝mgC．圖線的斜率等于物體的質(zhì)量mD．圖線的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)eq\f（1，m)19?！?014·山西高三四校聯(lián)考】如圖(a)所示，用一水平外力F拉著一個靜止在傾角為θ的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運動，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖（b）所示，若重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖（b）中所提供的信息可以計算出A．加速度從2m/s2增加到6m/s2的過程中物體的速度變化量B．斜面的傾角C．物體的質(zhì)量D．加速度為6m/s2時物體的速度【答案】BC【解析】試題分析:因為物體做變加速運動，所以無法根據(jù)公式求得某時刻的速度及速度變化量；由圖像可知當(dāng)F=0時a=—6m/s2,可列得，求得，得斜面的傾角為370；當(dāng)F=15N時a=0，則可求得m=2Kg；選項BC正確?？键c:此題考查物理圖像的應(yīng)用及牛頓定律。20?！?013·臨川二中、上高二中高三聯(lián)考】Bungee（蹦極)是一種新興的體育活動，蹦躍者站在約40米以上（相當(dāng)于10層樓高）高度的橋梁、塔頂、高樓、吊車甚至熱氣球上，把一端固定的一根長長的橡皮條綁在踝關(guān)節(jié)處,然后兩兩臂伸開,雙腿并攏，頭朝下跳下去.綁在跳躍者踝部的橡皮條很長，足以使跳躍者在空中享受幾秒鐘的“自由落體”.當(dāng)人體落到離地面一定距離時，橡皮繩被拉開、繃緊，阻止人體繼續(xù)下落，當(dāng)人到達(dá)最低點時，橡皮繩再次彈起，人被拉起，隨后又落下，如此反復(fù),但由于空氣阻力的原因,使彈起的高度會逐漸減小，直到靜止.這就是蹦極的全過程。根據(jù)以上的敘述，忽略空氣阻力的影響，對第一次下落過程中下列說法正確的是（）A．當(dāng)橡皮繩達(dá)到原長后人開始做減速運動B．整個下落過程中人的機械能守恒C．當(dāng)橡皮繩的彈力剛好等于人的重力時人的速度最大D．當(dāng)人達(dá)到最低點時加速度數(shù)值最大，且一定大于重力加速度g的值21.【2013·湖南懷化高三期末】如圖所示，足夠長的水平傳送帶AB以的速度勻速向右運動，另有一物體從傳送帶的右端向左以的速度滑上傳送帶，水平面光滑，傳送帶表面粗糙，以下說法正確的是A。若，物體回到B點的速度B.若,物體回到B點的速度C。若，物體回到B點的速度D.若，物體回到B點的速度22.【2014·懷化高三第一次調(diào)研】如圖所示是利用傳感器和計算機可以測量快速變化的彈性細(xì)繩中拉力瞬時值F隨時間t變化的圖線.實驗時,把小球舉到懸點O處,然后放手讓小球自由落下，同時開始測量彈性繩的拉力F，由圖線所提供的信息可以判斷A．繩子的自然長度為B．t2時刻小球的速度最大C．t1～t2這段時間內(nèi)，小球增加的動能等于彈性繩減少的彈性勢能D．t1～t2和t2～t3兩段時間內(nèi)，小球的動能都先增大后減小考點：自由落體運動,功能關(guān)系,牛頓第二定律23?！?014·桑植一中高三聯(lián)考】如圖所示，一固定光滑桿與水平方向夾角θ，將一質(zhì)量m1的小環(huán)套在桿上，通過輕繩懸掛一個質(zhì)量為m2的小球，靜止釋放后,環(huán)與小球保持相對靜止以相同的加速度a—起下滑，此時繩子與豎直方向夾角β,下列說法正確的是（）A．B．m1不變，則m2越大,越小C．與m1無關(guān)D．桿對小環(huán)的作用力大于m1g+m2g【答案】AC【解析】試題分析:：以整體為研究對象，分析受力情況,如圖，根據(jù)牛頓第二定律得：(m1+m2）gsinθ=(m1+m2)a，得:a=gsinθ，N=(m1+m2）gcosθ再對小球研究可知，其合力大小為F=m2gsinθ，等于重力沿桿向下方向的分力，則細(xì)線與桿垂直,則由幾何知識得,θ=β，與環(huán)和小球的質(zhì)量無關(guān)．故AC正確，BD錯誤．考點：牛頓第二定律;力的合成與分解的運用24?！?014·桑植一中高三聯(lián)考】如圖所示，質(zhì)量M=4kg長為L=1Om的木板停放在光滑水平面上，另一不計長度質(zhì)量m=1kg的木塊以某一速度從右端滑上木板，木板與木塊間的動摩擦因數(shù)=0．8．若要使木板獲得的速度不大于2m/S，木塊的初速度V0應(yīng)滿足的條件為（g取10m/s2）（)A．B．C．D．三、計算題25?！?014·吉林一中高三11月月考】如圖甲所示為學(xué)校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑桿，滑桿上端固定,下端懸空，為了研究學(xué)生沿桿的下滑情況，在桿的頂部裝有一拉力傳感器，可顯示桿頂端所受拉力的大小，現(xiàn)有一學(xué)生(可視為質(zhì)點)從上端由靜止開始滑下，5s末滑到桿底端時速度恰好為零并靜止懸掛在桿的底端．從學(xué)生開始下滑時刻計時，傳感器顯示拉力隨時間變化情況如圖乙所示,g取10m/s2,求:（1)該學(xué)生下滑過程中的最大速率；（2)圖中力F1的大??；（3）滑桿的長度．26?！?014·吉林一中高三11月月考】傾角為的光滑斜面上,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩小物塊．開始時,兩物塊在光滑擋板作用下靜止在斜面上．現(xiàn)作用在乙物塊一平行于斜面向上的力，使乙物塊以加速度a勻加速運動．問（1)經(jīng)多長時間物塊甲離開擋板?（2）從開始到物塊甲恰好離開擋板的過程中，作用在乙物塊上的力的最大值和最小值分別是多大？27?！?014·江西穩(wěn)派名校學(xué)術(shù)聯(lián)盟高三調(diào)研】（13分)甲、乙兩小孩在平直跑道上做游戲，將質(zhì)量為m＝10kg的處于靜止?fàn)顟B(tài)的物體，從同一起跑線開始分別沿直線推動.（1）第一次只有甲用水平推力F1＝50N持續(xù)作用在物體上，經(jīng)過t1＝3s，物體被推到距離起跑線x＝18m的位置P點，求物體所受的阻力是多大？（2）第二次只有乙用水平推力F2＝30N持續(xù)作用在物體上，在t2＝5s末撤去推力F2,求物體停止運動時距離起跑線多遠(yuǎn)？28.【2014·新余高三上學(xué)期期末質(zhì)檢】引體向上運動是同學(xué)們經(jīng)常做的一項健身運動。如圖所示,質(zhì)量為m的某同學(xué)兩手正握單杠，開始時，手臂完全伸直，身體呈自然懸垂?fàn)顟B(tài)，此時他的下鄂距單杠面的高度為H，然后他用恒力F向上拉，下顎必須超過單杠面方可視為合格，已知H=0.6m，m=60kg，重力加速度g=10m/s2。不計空氣阻力，不考慮因手彎曲而引起人的重心位置變化。（1）第一次上拉時，該同學(xué)持續(xù)用力（可視為恒力),經(jīng)過t=1s時間,下鄂到達(dá)單杠面，求該恒力F的大小及此時他的速度大小。(2)第二次上拉時，用恒力F/=720N拉至某位置時，他不再用力，而是依靠慣性繼續(xù)向上運動，為保證此次引體向上合格,恒力F的作用時間至少為多少?29?！?014·太原五中12月高三月考】如圖所示，質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，物體與水平地面間的摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力），對物體施加一個與水平方向成角的力F,求物體在水平面上運動時力F的值應(yīng)滿足的條件。（重力加速度為g）【答案】≤F≤

【解析】

試題分析：對物體受力分析，將拉力F沿水平和豎直兩個方向分解，根據(jù)豎直方向平衡的條件有根據(jù)物體在水平方向運動,由牛頓第二定律知：解得:≤F≤

考點：物體平衡條件牛頓第二定律

30。【2013·山西沂州一中高三聯(lián)考】（14分)如圖所示，質(zhì)量m=2.2kg的金屬塊放在水平地板上,在與水平方向成θ=37°角斜向上、大小為F=10N的拉力作用下，以速度v=5.0m/s向右做勻速直線運動。（cos37°=0.8，sin37°=0。6，取g=10m/s2)求：（1）金屬塊與地板間的動摩擦因數(shù)；（2）如果從某時刻起撤去拉力,撤去拉力后金屬塊在水平地板上滑行的最大距離。【答案】（1)0.5（2）2。5m【解析】試題分析：（1）設(shè)地板對金屬塊的支持力為N,金屬塊與地板的動摩擦力因數(shù)為,因為金屬塊勻速運動，所以有:解得：（2）撤去F后，設(shè)金屬塊受到的支持力為，運動的加速度大小為a，在水平地板上滑行的距離為x,則：,解得解法2:對金屬塊應(yīng)用動能定理可得：，解得考點：考查了共點力平衡條件的應(yīng)用，牛頓第二定律，勻變速直線運動規(guī)律,動能定理31?！?014·山西高三四校聯(lián)考】質(zhì)量為3㎏的長木板A置于光滑的水平地面上，質(zhì)量為2㎏木塊B（可視為質(zhì)點)置于木板A的左端,在水平向右的力F作用下由靜止開始運動，如圖甲所示.A、B運動的加速度隨時間變化的圖象如圖乙所示。（g取10m/s2）求(1)木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)。(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）。（2）4s末A、B的速度。（3）若6s末木板和木塊剛好分離，則木板的長度為多少？32.【2014·西安一中高三第一學(xué)期期末試題】兩個完全相同的物塊a、b質(zhì)量均為m=0。8kg，在水平面上以相同的初速度從同一位置開始在同一直線上運動，圖中的兩條直線分別表示物體受到水平拉力F作用和不受拉力作用的v—t圖象,求：(1)物塊b所受拉力F的大??；（2)8s末a、b間的距離；【答案】（1)1。8N；（2)60m；【解析】試題分析：（1）設(shè)a、b兩物塊的加速度大小分別為a1、a2，由v-t圖象可得①(1分)②（1分）對a、b兩物塊由牛頓定律得f=ma1③（2分）F－f=ma2④（2分）由①—④式可得F=1。8N（2分）（2）設(shè)a、b兩物塊8s內(nèi)的位移分別為s1、s2由圖象得⑤（2分）⑥（2分）所以：s2－s1=60m

考點：牛頓運動定律、勻變速直線運動圖像

33?！?014·西安鐵一中國際合作學(xué)校高三11月模擬】（12分)如圖所示,傾角為370的粗糙斜面的底端有一個質(zhì)量為1kg的凹形小滑塊，與斜面間的動摩擦因數(shù)為0。25，現(xiàn)小滑塊以某一初速度從斜面的底端上滑,同時在斜面底端正上方有一小球以水平拋出,經(jīng)過t=0。4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此時，小滑塊還在上滑過程中。（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8），g取10m/s2求：（1）小球以水平拋出的(2）小滑塊的初速度（3）0.4s前小滑塊損失的機械能【答案】(1)3m/s（2）5.35m/s(3）3J【解析】

試題分析:（1）據(jù)平拋運動規(guī)律可知小球與斜面垂直相碰時的豎直分速度為：再據(jù)自由落體運動規(guī)律有：則小球平拋運動的初速度為：34?！?013·西工大附中第四次適應(yīng)性訓(xùn)練】（14分）特警隊員從懸停在空中離地235米高的直升機上沿繩下滑進行降落訓(xùn)練，某特警隊員和他攜帶的武器質(zhì)量共為80kg，設(shè)特警隊員用特制的手套輕握繩子時可獲得200N的摩擦阻力,緊握繩子時可獲得1000N的摩擦阻力，下滑過程中特警隊員不能自由落體,至少輕握繩子才能確保安全。g取10m/s2。求：（1）特警隊員輕握繩子降落時的加速