2015高考物理复习题：牛顿运动定律

精品题库试题物理1.(2014江苏，8，3分)如图所示,A、B两物块的质量分别为2m和m,静止叠放在水平地面上。A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为μ。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。现对A施加一水平拉力F,则()A.当F2μmg时,A、B都相对地面静止B.当F=μmg时,A的加速度为μgC.当F3μmg时,A相对B滑动D.无论F为何值,B的加速度不会超过μg[答案]1.BCD[解析]1.对A、B整体,地面对B的最大静摩擦力为μmg,故当μmgF2μmg时,A、B相对地面运动,故A错。对A、B整体应用牛顿第二定律,有F-×3mg=3ma;对B,在A、B恰好要发生相对运动时,μ×2mg-×3mg=ma,两式联立解得F=3μmg,可见,当F3μmg时,A相对B才能滑动,故C对。当F=μmg时,A、B相对静止,对整体有:μmg-×3mg=3ma,a=μg,故B正确。无论F为何值,B所受最大的动力为A对B的最大静摩擦力2μmg,故B的最大加速度aBm==μg,可见D正确。2.(2014重庆，5，6分)以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的v-t图像可能正确的是()[答案]2.D[解析]2.受空气阻力作用的物体,上升过程:mg+kv=ma,得a=g+v,v减小,a减小,A错误。到达最高点时v=0,a=g,即两图线与t轴相交时斜率相等,故D正确。3.(2014四川，7，6分)如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连,t=0时刻P在传送带左端具有速度v2,P与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻P离开传送带。不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长。正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是()[答案]3.BC[解析]3.若v2v1且mQgμmPg,则μmPg-mQg=(mP+mQ)a1,当P加速运动速度达到v1后,与皮带一起匀速运动,直到离开传送带(也可能加速过程中就离开传送带),所以B项正确。若v2v1且mQgμmPg,则P先匀减速到零再反向加速到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带);若v2v1,且mQgμmPg,则P先匀减速至v1,然后与传送带一起匀速运动,直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带);若v2v1且mQgμmPg,满足mQg+μmPg=(mP+mQ)a2,中途减速至v1,以后满足mQg-μmPg=(mP+mQ)a3,以a3先减速到零再以相同的加速度返回直到离开传送带(也可能减速过程中就离开传送带),故C正确,A、D错误。4.(2014福建，18，6分)如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量;若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块()A.最大速度相同B.最大加速度相同C.上升的最大高度不同D.重力势能的变化量不同[答案]4.C[解析]4.物块在刚撤去外力时加速度最大,由牛顿第二定律得:kx-mgsinθ=ma,即a=-gsinθ,由于两物块k、x、θ均相同,m不同,则a不同,B错误。当mgsinθ=kx0即x0=时,速度最大,如图,设两物块质量m1m2,其平衡位置分别为O1、O2,初始位置为O,则从O至O2的过程中,由W弹-WG=Ek及题意知,W弹相同,WG1WG2,故Ek1Ek2,即v1v2,而此时m2的速度v2已达最大,此后,m1的速度将继续增大直至最大,而m2的速度将减小,故一定是质量小的最大速度大,A错误。从开始运动至最高点,由Ep=mgh及题意知重力势能的变化量ΔEp=mgh相同,m不同,h也不同,故C正确,D错误。5.(2014福建，15，6分)如右图,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面,从顶端下滑,直至速度为零。对于该运动过程,若用h、s、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则下列图象最能正确描述这一运动规律的是()[答案]5.B[解析]5.设斜面倾角为θ,滑块沿斜面下滑时,由牛顿第二定律有mgsinθ-μmgcosθ=ma,a=gsinθ-μgcosθ,因此滑块下滑时加速度不变,选项D错误;滑块加速下滑时的位移s=v0t+at2,选项B正确;滑块下降高度h=s·sinθ=v0sinθ·t+asinθ·t2,选项A错误;滑块下滑时的速度v=v0+at,选项C错误。6.(2014山东，15，6分)一质点在外力作用下做直线运动,其速度v随时间t变化的图像如图。在图中标出的时刻中,质点所受合外力的方向与速度方向相同的有()A.t1B.t2C.t3D.t4[答案]6.AC[解析]6.v-t图像中,纵轴表示各时刻的速度,t1、t2时刻速度为正,t3、t4时刻速度为负,图线上各点切线的斜率表示该时刻的加速度,t1、t4时刻加速度为正,t2、t3时刻加速度为负,根据牛顿第二定律,加速度与合外力方向相同,故t1时刻合外力与速度均为正,t3时刻合外力与速度均为负,A、C正确,B、D错误。7.(2014北京，19，6分)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3。根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是()A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小[答案]7.A[解析]7.根据实验结果,得到的最直接的结论是如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置,A项正确。而小球不受力时状态不变,小球受力时状态发生变化,是在假设和逻辑推理下得出的结论,不是实验直接结论,所以B和C选项错误。而D项不是本实验所说明的问题,故错误。8.(2014北京，18，6分)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度[答案]8.D[解析]8.物体由静止开始向上运动时,物体和手掌先一起加速向上,物体处于超重状态,之后物体和手掌分离前,应减速向上,物体处于失重状态,故A、B均错误。当物体和手分离时,二者速度相同,又因均做减速运动,故分离条件为a手a物,分离瞬间物体的加速度等于重力加速度,则手的加速度大于重力加速度,选项D正确,C错误。9.(2014课标全国卷Ⅱ，17，6分)如图,一质量为M的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g。当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为()A.Mg-5mgB.Mg+mgC.Mg+5mgD.Mg+10mg[答案]9.C[解析]9.解法一以小环为研究对象,设大环半径为R,根据机械能守恒定律,得mg·2R=mv2,在大环最低点有FN-mg=m,得FN=5mg,此时再以大环为研究对象,受力分析如图,由牛顿第三定律知,小环对大环的压力为FN'=FN,方向竖直向下,故F=Mg+5mg,由牛顿第三定律知C正确。解法二设小环滑到大环最低点时速度为v,加速度为a,根据机械能守恒定律mv2=mg·2R,且a=,所以a=4g,以整体为研究对象,受力情况如图所示。F-Mg-mg=ma+M·0所以F=Mg+5mg,C正确。10.（2014重庆一中高三下学期第一次月考理综试题，5）如题5所示，水平传送带AB距离地面的高度为h，以恒定速率v0顺时针运行。甲、乙两相同滑块（视为质点）之间夹着一个压缩轻弹簧（长度不计），在AB的正中间位置轻放它们时，弹簧瞬间恢复原长，两滑块以相同的速率分别向左、右运动。下列判断正确的是（）A．甲、乙滑块不可能落在传送带的左右两侧B．甲、乙滑块可能落在传送带的左右两侧，但距释放点的水平距离一定相等C．甲、乙滑块可能落在传送带的同一侧，但距释放点的水平距离一定不相等D．若甲、乙滑块能落在同一点，则摩擦力对甲乙做的功一定相等[答案]10.5．D[解析]10.：设v大于v0。弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动；乙物体向向右做初速度为v，（若v大于v0），则乙也做加速度为a的匀减速运动；若甲乙都一直做匀减速运动，两个物体落地后，距释放点的水平距离相等，若甲做匀减速运动，乙先做匀减速后做运动，则水平距离不等，故AB错误。若v小于v0，弹簧立即弹开后，甲物体向左做初速度为v，加速度为a的匀减速运动,速度为零后可以再向相反的方向运动，整个过程是做初速度为v，加速度和皮带运动方向相同的减速运动；乙物体做初速度为v，加速度为a的匀加速运动，运动方向和加速度的方向都和皮带轮的运动方向相同，甲乙到达B点时的速度相同，落地的位置在同一点，此过程摩擦力对甲乙做的功一定相等。故C错误，D正确。11.（2014重庆一中高三下学期第一次月考理综试题，4）如题4所示，在倾角为30的光滑斜面上端系有一劲度系数为200N/m的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为2kg的小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变．若挡板A以4m/s2的加速度沿斜面向下做匀加速运动，取m/s2，则（）A．小球从一开始就与挡板分离B．小球速度最大时与挡板分离C．小球向下运动0.01m时与挡板分离D．小球向下运动0.02m时速度最大[答案]11.4．C[解析]11.：设球与挡板分离时位移为x，经历的时间为t，从开始运动到分离的过程中，m受竖直向下的重力，垂直斜面向上的支持力FN，沿斜面向上的挡板支持力F1和弹簧弹力F。根据牛顿第二定律有：mgsin30°-kx-F1=ma，保持a不变，随着x的增大，F1减小，当m与挡板分离时，F1减小到零，则有mgsin30°-kx=ma，解得x＝＝m＝0.01m，即小球向下运动0.01m时与挡板分离，故A错误，C正确；球和挡板分离前小球做匀加速运动；球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，故B错误；球和挡板分离后做加速度减小的加速运动，当加速度为零时，速度最大，此时物体所受合力为零，即kxm=mgsin30°，解得xm=＝m＝0.05m，由于开始时弹簧处于原长，所以速度最大时小球向下运动的路程为0.05m,故D错误。12.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，1）两辆质量不同的汽车在路面情况相同的公路上直线行驶，下面关于两车车速、动能、动量、惯性、质量和滑行路程的讨论，正确的是（）A、车速越大车，它的惯性越大B、质量越大车，它的惯性越大C、动量越大的车，刹车后滑行的路程越长D、动能大的车，刹车后滑行的路程越长，所以惯性越大[答案]12.1．B[解析]12.解析：质量是物体惯性大小的唯一的量度，与物体的运动状态无关，质量越大，汽车越大，故A错误，B正确；根据动能定理得：-fs=0-mv2，则得：s=，又动量P=mv，联立得：s=，可知车刹车后滑行的路程与车的初动量、质量和阻力有关，动量越大，刹车后滑行的路程不一定越大，故C错误；由上题s=，可知动能大的车，刹车后滑行的路程越长，但质量不一定越大，惯性不一定越大，故D错误。13.（2014天津蓟县邦均中学高三模拟理科综合能力测试，6）如图所示，一名消防队员在模拟演习训练中，沿着长为12m的竖立在