十年高考试题分类解析-物理 专题03 牛顿运动定律

更多精品在大家！大家网，大家的！（三）牛顿运动定律一．2012年高考题1.（2012·新课标理综）伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是A．.物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B．.没有力作用，物体只能处于静止状态C．.行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性D．.运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动2.（2012·安徽理综）如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一竖直向下的恒力F，则A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度a匀加速下滑C.物块将以大于a的加速度匀加速下滑D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑【答案】C【解析】分析斜面上物体受力，将重力沿斜面忽然垂直斜面方向分解，由牛顿第二定律可得，mgsinθ-μmgcosθ=ma，再施加一竖直向下的恒力F，设加速度为a’，由牛顿第二定律可得，(F+mg)sinθ-μ(F+mg)cosθ=ma’，由此可知，a’a，物块将以大于a的加速度匀加速下滑,，选项C正确。【考点定位】考查力的分解、牛顿运动定律及其相关知识。3.（2012·海南物理）根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是A．物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B．物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受作用力中任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质2/331584269604244TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！量成反比4.（2012·江苏物理）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比。下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是4.【答案】：C【解析】：皮球竖直向上抛出，速度逐渐减小，受到空气阻力逐渐减小，加速度逐渐减小，皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是C。【考点定位】此题考查牛顿第二定律及其加速度图像。5．（2012·四川理综）如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上质量为m的物体接触（未连接），弹簧水平且无形变。用水平力F缓慢推动物体，在弹性限度内弹簧长度被压缩了x0，此时物体静止。撤去F后，物体开始向左运动，运动的最大距离为4x0。物体与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。则A．撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动B．撤去F后，物体刚运动时的加速度大小为0kxm-μgC．物体做匀减速运动的时间为02xgD．物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为μmg(x0-μmg/k)5.【答案】：BD【解析】：由牛顿第二定律，撤去F后，物体所受合外力为F=kx0-μmg，由牛顿第二定律F=ma可知，物体刚运动时的加速度大小为a=0kxm-μg，选项B正确。由于弹簧弹力为变力，所以撤去F后，物体先做变加速运动，再做变减速运动，选项AC错误。当kx=μmg，物体开始向左运动到速度最大，在此过程中，克服摩擦力做的功为Wf=μmg(x+更多精品在大家！大家网，大家的！x0)=μmg(x0-μmg/k)，选项D正确。【考点定位】此题考查牛顿第二定律、摩擦力做功及其相关知识。6．（2012·上海物理）如图，光滑斜面固定于水平面，滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，A上表面水平。则在斜面上运动时，B受力的示意图为（）【答案】：A【解析】：滑块A、B叠放后一起冲上斜面，且始终保持相对静止，B具有沿斜面向下的加速度，B所受摩擦力一定沿BA接触面，B受力的合力沿斜面向下，选项A正确。【考点定位】此题考查受力分析。7..（2012·江苏物理）如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m和M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是A．2fMmMB．2fMmmC．2fMmM-(m+M)gD．2fMmm+(m+M)g【答案】：A【解析】：对整体，由牛顿第二定律，F-(m+M)g=(m+M)a，隔离木块M，由牛顿第二定律，2f-Mg=Ma，联立解得：F=2fMmM，选项A正确。【考点定位】此题考查整体法隔离法受力分析和牛顿第二定律。4/331584269604244TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！8（2012·上海物理）如图，将质量m=0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上。环的直径略大于杆的截面直径。环与杆间动摩擦因数μ=0.8。对环施加一位于竖直平面内斜向上，与杆夹角θ=53°的拉力F，使圆环以a=4.4m/s2的加速度沿杆运动，求F的大小。【解析】：令Fsin53°-mg=0，解得F=1.25N。当F1.25N时，环与杆的上部接触，受力如图。由牛顿第二定律，Fcosθ-μFN=ma，Fsinθ+FN=mg，联立解得：F=sincosgam。代入数据得：F=1N。当F1.25N时，环与杆的下部接触，受力如图。由牛顿第二定律，Fcosθ-μFN=ma，Fsinθ=mg+FN，联立解得：F=sin-cos-gam。代入数据得：F=9N。【考点定位】此题考查受力分析、力的分解与合成、牛顿第二定律、摩擦定律及其相关知识。9（2012·安徽理综）质量为0.1kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v-t图象如图所示。球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3/4。该球受到的空气阻力大小恒为f，取g=10m/s2,求：（1）弹性球受到的空气阻力f的大小；（2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。【答案】（1）f=0.2N。（2）h=83m。更多精品在大家！大家网，大家的！【考点定位】此题考查v-t图象、牛顿第二定律及其相关知识。10（2012·浙江理综）为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”，如图所示。在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减小为零，“B鱼”竖直下潜hB后速度减小为零。“鱼”在水中运动时，除受重力外，还受到浮力10/9倍，重和水的阻力。已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的力加速度为g,“鱼”运动的位移值远大于“鱼”的长度。假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定，空气阻力不计。求：（1）“A鱼”入水瞬间的速度vA；（2）“A鱼”在水中运动时所受阻力fA；（3）“A鱼”和“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fA∶fB。【解析】（1）“A鱼”入水前做自由落体运动，由vA2=2gH，解得“A鱼”入水前瞬间的速度vA=2gH。6/331584269604244TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！二．2011年高考题1.（2011浙江理综卷）如图所示，甲、已两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线，约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计，冰面可看成光滑，则下列说法正确的是A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力C.若甲的质量比乙大，则甲能赢得“拔河”比赛的胜利D.若乙收绳的速度比甲快，则乙能赢得“拔河”比赛的胜利【答案】：C【点评】此题考查力的平衡、牛顿运动定律等知识点。2.（2011安徽理综卷）一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上。现对物块施加一更多精品在大家！大家网，大家的！个竖直向下的恒力F，如图所示。则物块A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大【解析】：由物块恰好静止在倾角为的斜面上可知，mgsinθ=μmgcosθ，解得动摩擦因数μ=tanθ，现对物块施加一个竖直向下的恒力F，则该力与重力合力沿斜面向下的分力为(mg+F)sinθ，该力与重力合力垂直斜面向下的分力为(mg+F)cosθ，满足(mg+F)sinθ=μ(mg+F)cosθ，所以物块仍处于静止状态，选项A正确。【答案】：A【点评】此题考查受力方向、物体平衡条件、力的分解等知识点。3.（2011北京理综卷第18题）“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的上部随时间t变化的情况如图所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为A.gB.2gC.3gD.4g【解析】：从图象可知此人重力约为0.6F0，质量为0.6F0/g，弹性绳中最大拉力为1.8F0，由牛顿第二定律得，1.8F0-0.6F0=0.6F0/g·a，解得最大加速度a=2g，选项B正确。【答案】：B【点评】此题考查牛顿第二定律、F-t图象等知识点。4.（2011新课标卷）如图4，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。现假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt（k是常数），木板和木块加速度大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线正确的是8/331584269604244TopSage.com大家网，大家的！更多精品在大家！【答案】：A【点评】此题考查叠加体、整体法隔离法受力方向、加速度图象等知识点。三．2010年高考题1．（2010全国理综1）如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木坂上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2重力加速度大小为g。则有A．a1=0，a2=gB．a1=g，a2=gC．a1=0，a2=MMmgD．a1=g，a2=MMmg【解析】抽出木板前，木块1在重力mg与弹簧弹力F作用下处于平衡状态，F=mg；质量为M的木块2受到木板的支持力F’=Mg+F。在抽出木板的瞬时，弹簧中弹力并未改变，木块1受重力和支持力作用，mg=F，a1=0。木块2受重力和弹簧向下的弹力作用，根据牛顿第二定律a2=MMgF=MMmg，所以选项C正确。【答案】C【点评】此题考查牛顿第二定律应用的瞬时加速度问题。要注意，弹簧中的弹力不能发生突变，而木板、轻绳、轻杆的弹力都可发生突变。2（2010新课标卷）如图1所示，一物块置于水平地面上.。当用与水平方向成60°角的力图1更多精品在大家！大家网，大家的！F1拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时，物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为A．31B．23C．3122D．1-32【解析】物体受重力mg、支持力N、摩擦力f和已知力F1或F2处于平衡状态，根据平衡条件，将F1或F2分别沿水平方向和竖直方向分解，根据平衡条件，【答案】B【点评】此题考查受力分析和平衡条件的应用。要注意两种情况下压力不同，滑动摩擦力不同。3（2010山东理综）如图2所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动（m1在地面，m2在空中），力F与水平方向成角，则