2019-2020年高考物理专题汇编 专题1 力与直线运动 第3讲 牛顿运动定律（B）（含解析）.doc

2019-2020年高考物理专题汇编 专题1 力与直线运动 第3讲 牛顿运动定律（B）（含解析）一、选择题1.(xx菏泽二模14）下列有关物理学家和物理学规律的发现，说法正确的是（ ）A亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快B伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因C迪卡尔通过研究物体的运动规律，在牛顿第一定律的基础上提出了惯性定律D开普勒提出万有引力定律，并利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量2.(xx大庆实验中学三模14)以下说法正确的是（ ）A.在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、秒.B.电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比，与试探电荷的电量成反比C.“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”概念的建立都体现了等效代替的思想D.牛顿通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”，用到的物理思想方法属于“理想实验”法3.(xx潍坊二模14)如图所示，一小孩从滑梯上由静止开始加速滑下，在这一过程中（ ） A小孩的惯性变大 B小孩处于失重状态 C小孩处于超重状态 D小孩的机械能守恒4.(xx连徐宿三调1)如图所示，某跳伞运动员正减速下落，下列说法正确的是（ ）A运动员处于失重状态 B运动员处于超重状态C伞绳对运动员的作用力小于运动员的重力D伞绳对运动员的作用力大于运动员对伞绳的作用力5.(xx吉林三模15)一个质量为2kg的物体，在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15N和20N的两个力而其余力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是（ ）A一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s2B可能做匀减速直线运动，加速度大小是2m/s2C一定做加速度不变的变速运动，加速度大小可能是15m/s2D可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是5m/s2 6.(xx苏锡常镇四市二调8)如图所示，斜面体静置于水平地面上，小物块恰好沿斜面匀速下滑现分别对小物块进行以下三种操作：施加一个沿斜面向下的恒力F；施加一个竖直向下的恒力F；施加一个垂直斜面向下的恒力F则在小物块后续的下滑过程中，下列判断正确的是v A操作中小物块将做匀加速运动 B操作中小物块仍做匀速运动 C操作中斜面体可能会发生滑动 D三种操作中斜面受到地面摩擦力均为07.(xx枣庄八中模拟6)（6分）（xx枣庄校级模拟）如图所示，在光滑水平地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速度运动小车质量为M，木块质量为m，加速度大小为a，木块和小车之间的动摩擦因数为，则在这个过程中，木块受到的摩擦力大小是（）A mgB C （M+m）gD ma8.(xx皖南八校三联15)放在固定粗糙斜面上的滑块A以加速度a1沿斜面匀加速下滑，如图甲在滑块A上放一物体B，物体B始终与A保持相对静止，以加速度a2沿斜面匀加速下滑，如图乙在滑块A上 施加一竖直向下的恒力F，滑块A以加速度a3沿斜面匀加速下滑，如图丙则（ ） Aa1=a2=a3 Ba1 =a2 a3 Ca1a2 =a3 D a1a2a39.(xx扬州开学考试5). 如图所示，光滑水平面上放置一斜面体A，在其粗糙斜面上静止一物块B，开始时A处于静止。从某时刻开始，一个从0逐渐增大的水平向左的力F作用在A上，使A和B一起向左做变加速直线运动。则在B与A发生相对运动之前的一段时间内( )FABAB对A的压力和摩擦力均逐渐增大BB对A的压力和摩擦力均逐渐减小CB对A的压力逐渐增大，B对A的摩擦力逐渐减小DB对A的压力逐渐减小，B对A的摩擦力逐渐增大10.(xx盐城1月检测4).一辆小车静止在水平地面上,bc是固定在车上的一根水平杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体m，m在小车的水平底板上，小车未动时细线恰好在竖直方向上。现使小车如下图分四次分别以向右匀加速运动，四种情况下M、m均与车保持相对静止，且图甲和图乙中细线仍处于竖直方向，已知，M受到的摩擦力大小依次为，则错误的是（ ）11.(xx盐城1月检测1Ovtv1甲球乙球v2t0).甲、乙两球质量分别为、，从同一地点（足够高）处同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比，与球的质量无关，即f=kv（k为正的常量）。两球的v-t图象如图所示。落地前，经时间两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是 （ ）A释放瞬间甲球加速度较大BC甲球质量大于乙球 D时间内两球下落的高度相等A B C Dtan=2tan12.(xx盐城1月检测9). 如图甲所示，以速度v逆时针匀速转动的足够长的传送带与水平面的夹角为现将一个质量为m的小木块轻轻地放在传送带的上端，小木块与传送带间的动摩擦因数为，则乙图中能够正确地描述小木块的速度随时间变化关系的图线可能是（ ）甲二非选择题13.(xx陕西三模11)一个小球从静止开始沿如图所示的光滑斜面轨道AB匀加速下滑，然后进入水平轨道BC匀速滚动，之后靠惯性冲上斜面轨道CD，直到速度减为零设小球经过水平面和两斜面的衔接点B、C时速度的大小不变表是测出的不同时刻小球速度大小，取重力加速度g=10m/s2，求：时刻t/s 0 0.6 1.2 1.8 5 10 13 15速度v/ms1 0 3.0 6.0 9.0 15 15 9.0 3.0（1）轨道AB段的倾角是多少？（2）小球从开始下滑直至在斜面CD上速度减为零通过的总路程是多少？14.(xx广东七校三联36）（18分）如图，质量M1 kg的木板静止在水平面上，质量m1 kg、大小可以忽略的铁块静止在木板的右端。设最大摩擦力等于滑动摩擦力，已知木板与地面间的动摩擦因数10.1，铁块与木板之间的动摩擦因数20.4，取g10 m/s2现给铁块施加一个水平向左的力F（1）若力F恒为8 N，经1 s铁块运动到木板的左端。求：木板的长度LF/Nf/N02468101214123645LMm左右F（2）若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长。试通过分析与计算，在图中作出铁块受到的摩擦力f随力F大小变化的图象15.(xx枣庄八中模拟11)（12分）如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑竿，滑竿上端固定，下端悬空为了研究学生沿竿的下滑情况，在竿顶部装有一拉力传感器，可显示竿顶端所受拉力的大小现有一质量为50kg的学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下，5s末滑到竿底时速度恰好为零以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示，g取10m/s2求：（1）该学生下滑过程中的最大速度；（2）滑竿的长度16.(xx德州二模23)(18分)如图所示，质量为M=8kg的小车停放在光滑水平面上，在小车右端施加一水平恒力F，当小车向右运动速度达到时，在小车的右端轻轻放置一质量m=2kg的小物块，经过t1=2s的时间，小物块与小车保持相对静止。已知小物块与小车间的动摩擦因数0.2，假设小车足够长，g取10ms2，求：(1)水平恒力F的大小；(2)从小物块放到车上开始经过t=4s小物块相对地面的位移；(3)整个过程中摩擦产生的热量。17.(xx马鞍山三模22.) （14分）如图所示，一木箱静止、在长平板车上，某时刻平板车以a = 2.5m/s2的加速度由静止开始向前做匀加速直线运动，当速度达到v = 9m/s时改做匀速直线运动，己知木箱与平板车之间的动脒擦因数= 0.225，箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等（g取10m/s2）。求：（1）车在加速过程中木箱运动的加速度的大小（2）木箱做加速运动的时间和位移的大小（3）要使木箱不从平板车上滑落，木箱开始时距平板车右端的最小距离。第3讲 牛顿运动定律（B卷）参考答案与详解1.【命题立意】考查物理学常识【答案】B 【解析】伽利略认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快，故A错误，故A错误;伽利略根据理想斜面实验，提出力不是维持物体运动的原因,故B正确；牛顿通过伽利略和笛卡尔工作的基础上，提出了牛顿第一定律，即惯性定律故C错误；牛顿提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验，巧妙地测出了万有引力常量，故D错误；2.【答案】C【命题立意】本题旨在考查物理学史【解析】A、在国际单位制中，力学的基本单位是千克、米、秒，牛顿不是基本单位，是导出单位，故A错误；B、电场强度是用比值法定义的，其大小与电场力和电量无关；故B错误；C、“平均速度”、“总电阻”、“交流电的有效值”概念的建立都体现了等效代替的思想；故C正确；D、伽利略通过理想斜面实验否定了“力是维持物体运动的原因”，用到的物理思想方法属于“理想实验”法，故D错误。故选：C3.【答案】B【命题立意】本题旨在考查功能关系、失重和超重。【解析】A、物体惯性只与自身质量有关，质量大，惯性大，在小孩下滑过程中，其质量不变，所以其惯性大小也不变，故A错误；BC、物体时处于失重状态，还是处于超重状态，由自身所受加速度的方向来决定，小孩下滑时，所受加速度沿斜面向下，所以小孩处于失重状态，故B正确，C错误；D、由于不知道滑梯斜面表面是否光滑，所以不能判断小孩机械能是否守恒，故D错误。故选：B4.【答案】B【命题立意】本题旨在考查牛顿运动定律的应用-超重和失重。【解析】AB、跳伞运动员正减速下落，则运动的方向向下，而加速度的方向向上，运动员处于超重状态，故A错误，B正确；C、运动员处于超重状态，伞绳对运动员的作用力大于运动员的重力，故C错误；D、伞绳对运动员的作用力和运动员对伞绳的作用力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，故D错误。故选：B5.【答案】C【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、力的合成与分解的运用。【解析】根据平衡条件得知，余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为和的两个力后，物体的合力大小范围为：，物体的加速度范围为：A、若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上或与速度方向相同时，物体做曲线运动或匀减速直线运动，故A错误；B、若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，但加速度大小一定要大于，故B错误；C、由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动加速度大小可能等于，该运动可能是直线运动，也可能是曲线运动，故C正确；D、由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D错误。故选：C6.【答案】ABD【命题立意】本题旨在考察牛顿第二定律和摩擦力的计算【解析】物块匀速下滑时，物块处于平衡状态，即物体所受合外力为零，根据物块在沿斜面方向的合力判断物块的运动规律，结合物块对斜面压力和摩擦力在水平方向的分力关系判断地面的摩擦力大小小物块恰好沿斜面匀速下滑，根据平衡有：mgsin=mgcos，A、施加一个沿斜面向下的恒力F，根据牛顿第二定律，合力为F，加速度a=，物块做匀加速运动，故A正确B、施加一个竖直向下的恒力F，有：（mg+F）sin=（mg+F）cos，可知物块仍然做匀速运动，故B正确C、开始斜面体处于静止状态，可知重物对斜面的压力在水平方向的分力与摩擦力在水平方向的分力大小相等，施加一个垂直斜面向下的恒力F，摩擦力f与压力的关系仍然为FN，可知斜面体受到重物的压力和摩擦力在水平方向的分力相等，斜面体仍然处于平衡状态，故C错误D、开始重物对斜面的压力在水平方向的分力与摩擦力在水平方向的分力大小相等，施加外力后，摩擦力f与压力的关系仍然为FN，因为三种情况下，物块对斜面体的压力和摩擦力在水平方向的分力始终相等，可知地面的摩擦力为零故D正确故选：ABD7.【答案】BD【命题立意】本题旨在考察牛顿第二定律和摩擦力【解析】 m与M具有相同的加速度，可视为整体，对整体进行受力分析，运用牛顿第二定律求出加速度的大小，再隔离对m分析，求出木块受到的摩擦力大小整体所受的合力为F，整体具有的加速度a=隔离对m分析，根据牛顿第二定律得，f=ma=故B、D正确，A、C错误故选BD8.【答案】B【命题立意】本题旨在考查受力分析和牛顿运动定律。【解析】对物体进行受力分析：加速度方向： mgsina-umgcosa=ma，所以a=gsina-ugcosa 可以看出a与质量无关，a1 =a2，选项C、D错误；对于竖直向下的力F，（mg+F）sina-u（mg+F）cosa=ma3，得a1 =a2 a3，选项A错误、B正确。9.【答案】D【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、共点力平衡的条件及其应用。【解析】对物体进行受力分析，如图所示，将加速度进行分解，设斜面的倾角为根据牛顿第二定律得：垂直于斜面方向：平行于斜面方向：得到：，可见，当加速度增大时，支持力减小，摩擦力增大，根据牛顿第三定律得知，B对A的压力逐渐减小，B对A的摩擦力逐渐增大故ABC错误，D正确。故选：D10.【答案】B【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、力的合成与分解的运用。【解析】AB、甲乙两图中，水平方向只受静摩擦力作用，根据牛顿第二定律得：而，则，故A正确，B错误；C、丙丁两图中，对和整体受力分析，受总重力、支持力、摩擦力，如图：根据牛顿第二定律，有：所以，故C正确；D、对物体隔离受力分析，可得，而，所以，故D正确。本题选错误的，故选：B11.【答案】C【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律。【解析】A、释放瞬间，因此空气阻力，两球均只受重力，加速度均为重力加速度g，故A错误；BC、两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，稳定时，因此最大速度与其质量成正比，即，由图象知，因此，故B错误，C正确；D、图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移，由图可知，时间内两球下落的高度不相等，故D错误。故选：C12.【答案】CD【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的速度与时间的关系。【解析】木块放上后一定先向下加速，由于传送带足够长，所以一定有木块速度大小等于传送带速度大小的机会，此时若重力沿传送带向下的分力大小大于最大静摩擦力，则之后木块继续加速，但加速度变小了；而若重力沿传送带向下的分力大小小于或等于最大静摩擦力则木块将随传送带匀速运动；故CD正确，AB错误。故选：CD【易错警示】对滑块受力分析，开始时，受到重力、支持力、滑动摩擦力，处于加速阶段；当速度等于传送带速度时，如果重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力，则一起匀速下滑，否则，继续加速本题关键是加速到速度等于传送带速度后，要分两种情况讨论，即重力的下滑分力小于或等于最大静摩擦力和重力的下滑分力大于最大静摩擦力两种情况。13.【答案】（1）轨道AB段的倾角是30（2）小球从开始下滑直至在斜面CD上速度减为零通过的总路程是180m【命题立意】本题旨在考察牛顿定律和运动学的结合【解析】 （1）有表格数据，根据加速度定义求解加速度，根据牛顿运动定律列式求解角度；（2）根据表格分段求出相应的时间和加速度，根据总路程等于各段位移之和求解（1）根据表中数据可知小球沿AB斜面下滑的加速度由牛顿运动定律得mgsin=ma1解得，故斜面AB段的倾角=300 （2）根据表中数据可知，小球在斜面AB上下滑时间小球在斜面CD上做减速运动的加速度从最大速度vm=15m/s减至速度为9m/s用时于是，小球在水平面上运动时间t2=13t1t3=8s故小球的总路程14.【答案】（1）；（2）图象见解析【命题立意】本题旨在考查牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系。【解析】（1）铁块，由牛顿第二定律： 木板，由牛顿第二定律： 设木板的长度为，经时间t铁块运动到木板的左端，则： 又： 联立解得： （2）（i）当时，系统没有被拉动，静摩擦力与外力成正比，即：F/Nf/N02468101214123645（ii）当时，如果M、m相对静止，铁块与木板有相同的加速度，则： 解得： 此时：，也即 所以：当时， （iii）当时，M、m相对滑动，此时铁块受到的摩擦力为：图象如图所示：答：（1）木板的长度为；（2）图象如图所示。15.【答案】（1）该学生下滑过程中的最大速度为4m/s；（2）滑竿的长度为6m【命题立意】本题旨在考察牛顿定律、运动学综合【解析】 （1）滑杆处于静止状态，重力不计，竿顶端所受拉力的大小等于该学生对它的摩擦力大小分析人的运动情况根据牛顿第二定律求出01s内人的加速度，再由速度公式求出最大速度（2）由位移速度公式求出人匀加速运动和匀减速运动的位移，滑竿的长度等于两段位移大小之和（1）人的质量为50kg；由图可知，前1s内摩擦力应为500200=300N；后2在01s内，人的重力大于摩擦力，人做匀加速运动，15s内，人的重力小于摩擦力，人做匀减速运动，则在t=1s末人的速度最大设在01s内人的加速度大小分别为a1，根据牛顿第二定律 GF1=ma1得到m/s2=4m/s2t=1s末人的速度最大，最大速度为vmax=a1t1=41m/s=4m/s（2）人在01s内位移为=41m=2m，人在15s时间内的位移为=4m；所以滑杆的长度为L=x1+x2=2+4=6m16.【答案】F=8N x=13.6m Q=12J【命题立意】本题旨在考察牛顿定律的综合【解析】（1）分别对滑块和平板车进行受力分析，它们都只受到滑动摩擦力的作用，根据牛顿第二定律求出各自加速度，物块在小车上停止相对滑动时，速度相同，即可以求出时间；（2）滑块做匀减速运动，平板车做匀加速运动，当它们速度相等时一起向右做匀速运动，分别求出两个运动的位移即可解题(3)过程所产生的热量是由于摩擦力做功，摩擦产热是由相对位移来决定的，而相对位移只在前2s有，即可据此来求（1）设小物块与小车保持相对静止时的速度为v，对于小物块，在t=2s时间内，做匀加速。对物块：mg=ma1 对小车：Fmg=Ma2 联立解得 F=8N（2）对于小物块，在开始t1=2s时间内的位移x1=此后小物块仍做匀加速运动，加速大大小，则有联立解得x=13.6m(3)整个过程只有钱2s物块与小车有相对位移小车的位移：相对位移产生热量解得：Q=12J17.【命题立意】本题考查牛顿第二定律和匀变速直线运动【解析】（1）设木箱的最大加速度为，根据牛顿第二定律 解得则木箱与平板车存在相对运动，所以车在加速过程中木箱的加速度为（2）设木箱的加速时间为，加速位移为 。 （3）设平板车做匀加速直线运动的时间为，则 达共同速度平板车的位移为则要使木箱不从平板车上滑落，木箱距平板车末端的最小距离满足